生物芯片上海国家工程研究中心,上海生物芯片

上海要再造一个浦东新区吗？

今年是上海浦东开发开放30周年，30年来浦东从当年的阡陌农田，变身为高楼林立现代化城区，成为“上海现代化建设的缩影”和“中国改革开放的象征”。三十而立的浦东，正如人至壮年，身处一个至关重要的发展节点上，“再造一个新浦东”是上海浦东改革开放的新使命。记者 艾萍：位于上海浦东的张江科学城，前身叫作张江高科技园区，成立于1992年，经过20多年的发展，已经从听取蛙声一片的农田，成为世界一流的科学城，被称为“中国硅谷”和“中国药谷”。

2001年郜恒骏来到张江建起一家“生物银行”，样本储存能力达1000万份。2019年这里推出了我国首个生物样本库国家标准，目前已形成一批具有原创性、自主知识产权的专利“产品”应用于患者，实现个性化精准诊疗。生物芯片上海国家工程研究中心主任 郜恒骏：当时的地铁，（浦东）张江是最后一站。那个时候我到张江的时候，经常地铁是专列，只有一个人、几个人，一晃19年了。

当时非常原始的一个想法，没想到就是今天的精准医疗。在新能源汽车核心零部件中，半导体功率模块长期被国外几家半导体公司垄断，张江科学城的一家企业，解决了国外技术卡脖子的难题，能使国内新能源汽车的电机控制器的成本降低20%。上海力信电气技术有限公司董事长 鲁克银：用一个小的单元去代替大的模块，把小的单元一个个并在一起就代替大的模块。

这样就解决了我们的成本问题，也解决了卡脖子的问题。紫光展锐首席执行官 楚庆：张江地区的话，光芯片厂商现在可能数以千计的，更不要提其他层出不穷的包括开发应用软件的、设计各种高科技产品的公司。上海浦东还诞生了多个“第一”：中国第一辆磁悬浮列车、国产大型客机C919的首飞、在坐落于浦东的上海证券交易所设立科创板并试点注册制等。

芯片即将达到物理极限，寿命还有多久，我们开发光刻机还能不能赶得上？

是即将，不是及将。芯片即将达到物理极限，寿命还有多久这个我们无法得知，但是按照纳米工艺技术的发展，几乎已经到达瓶颈，目前最小的3nm技术已经在开始研发。再往下继续研发的话，每年的费用将上升成十上百倍，开发费用太高了，不利于市场发展。光刻机技术将变得越来越透明化，因为时间的积累，各个难关被攻破。会有新的技术来代替。

那么在工艺技术达到瓶颈的时候，我们如何继续提升芯片的性能呢。提升和优化芯片架构当工艺不再升级，那么提升芯片的架构也是提升性能的一种方法，想当年高通骁龙八核处理器出来的时候，“一核工作，七核围观”，便是在产品的架构优化上面出现问题，而且架构的升级还可以增加核心的数量和频率，都是可以提高性能。软件系统优化光有好的硬件，没有软件驱动也是没有用的，就像我们电脑的显卡一样，必须要安装驱动才能达到更好的效果。

又或者苹果系统和windows系统一样，更低的配置苹果的系统却更加流畅，这就是得力于软件和系统的优化。中国弯道超车的机会（光芯片和量子芯片）光量子计算芯片是上海交通大学物理与天文学院金贤敏团队通过“飞秒激光直写”技术制备出节点数达49×49的芯片，是世界最大规模的三维集成光量子芯片，也是国内首个光量子计算芯片，这是中国在芯片弯道超车的最大机会。

量子芯片的计算性能相比传统芯片提升是上百万倍的。最后说一下虽然目前的硬件研发速度非常快，却忽视了软件驱动的优化，硬件的处理能力跟软件的逻辑能力有很大的关系，一个好的系统可以节省很多的硬件资源，就像苹果和微软、安卓的操作系统。所以在芯片发展到一定的极限上，民用的性能基本已经满足了，最大的优化还是在系统上。