邓中翰：中国芯片如何决胜人工智能时代？

《意见领袖》专访中国工程院院士，“星光中国芯工程”总指挥，中星微电子集团首席科学家 邓中翰

文字实录

邓中翰，中国工程院院士，“星光中国芯工程”总指挥，中星微电子集团首席科学家。他是我国大规模集成电路芯片系统设计技术及产业化的主要开拓者之一，曾率领中星微电子公司成为我国第一家在美国纳斯达克上市、具有自主知识产权的芯片核心技术设计企业，彻底结束了中国无“芯”片的历史，并第一次将“中国芯”大规模打入国际市场，这些产品被苹果、三星、索尼、惠普、联想、华为等企业采用，占领了全球计算机图像输入芯片市场60%以上的份额，也使我国集成电路芯片第一次在一个重要领域达到全球领先地位。他被誉为“中国芯之父”。

张媛：谢谢邓院士接受我的采访，其实看到您的个人履历，科学家的背景，出国、创业、全国人大代表，等等，而且你又是体制外的院士，怎么来看待自己的这种身份？您更愿意强调您的科学家身份、企业家身份还是什么？

邓中翰：我是一个创新创业者

邓中翰：我想可能还是作为一个创新创业家吧。慢慢从一个纯粹的科技工作者，转成一个创业家，但是创业家本身又要涉及很多社会的一些改革开放、探索一系列的问题，包括如何将硅谷的机制，像我们海外留学人才怎么能够跟中关村的发展，跟我们国家的创新创业的发展结合，所以当了人大代表，多次参与国家的一些政策和一些改革开放的一些方面的建言献策，等等，所以它也是一个必须要做的事情，也必须做好的一件事情。所以呢，我觉得更多的我是一个创新创业者，能够把这样的一些科学技术和市场商业环境，以及国家政策，和周边的改革开放的这样一种探索结合起来的一个人。

张媛：从早期的理论研究到整个的信息工程、工程师，然后到这样的创业、融资、资本市场，变成一个商业创业者，这一路的过程，你觉得更多的是你选择了这个机遇，还是说你一路学习遇到机遇，机遇选择了你？

用创新技术影响到更多人的生活

邓中翰：我其实还是自己在选择，自己在寻找未来更让我感觉到惊心动魄、更加激动的一个领域，其实很多创业者也都是这样的，他们在追求如何将自己的想法，这些发明创造，能够更大地影响到我们社会、市场和每个人的生活，我觉得这个也是很多科技工作者的一种梦想，所以后来（1998年）我在硅谷就开始创业，做的芯片技术，就是应用于未来的手机上的高清晰度的、分辨率更高的千万级像素的这些CMOS传感器芯片，实际上就是我们讲的感官芯片，后来这个公司被索尼并购，今天索尼是全世界这个领域最大的提供商，百分之百的苹果的手机都用的是索尼的芯片，当然索尼公司从过去面很宽的一个公司，目前实际上它最赚钱的部门就是收购了我这个公司以后的这样一个现在最盈利的部门，我就感觉到，通过我的技术影响到更多人。后来创立中星微电子实际上是在我（1998年）创立PIXIM之后，（1999年）回国以后我就想如何在电脑上，在手机上装上相机以后，可以有视频，有社交媒体里面的照片、视频等等，所以那个时候我们想的也比较早，那个时候电脑上的速度、手机速度都还没有办法支撑这样的巨大的传输量的时候，所以我就做了传感器后面那块，图像处理芯片，这个芯片成功打入到包括苹果、索尼、三星，所有的电脑中去，和很多计算机的这些品牌中去，也是中国第一个大规模出口的芯片。

一块指甲盖大小的芯片，其中可能深藏着10多亿个晶体管。作为关键技术，芯片被誉为一个国家的“工业粮草”。但长期以来，由于不掌握核心技术，中国每年花费巨额外汇进口芯片。2016年，全球半导体芯片产值大约3500亿美元，中国进口了2270亿美元，是同期原油进口金额的两倍，芯片也成为进口第一大宗商品。

张媛：说到你做芯片，你希望看到更多的应用改变人们的生活，但是一直以来，我国的芯片是长期依赖进口的，为什么会出现这样的情况？

问自己能为国家做什么 而不是国家能为你做什么

邓中翰：半导体领域的起步跟国际上基本是同时的，但是可能因为很多历史原因，我们在这方面落后了，所以从1999年10月1号我参加50年国庆观礼的时候，接触了很多中央的领导，他们在接见中反复说到咱们国家经常讲叫做“有脑无芯”，我们生产大量的电脑，但是我们没有自己的芯片。当时参加国庆观礼的时候，我就看着我们国家50年来在工业、农业、国防各个方面取得的成绩非常骄傲，但又觉得就像肯尼迪说的ask what you can,就是你能够为国家做什么，而不是老是问国家能为你做什么的那样一种感觉，我在观礼台上。所以国家领导对我们留学人员的号召，包括对于我们芯片技术的那种青睐和关注，让我想到应该能够将这样最好最前沿的技术能够带回来。

张媛：热血沸腾。

邓中翰：带到中关村的时候也非常年轻，我就带着一些硅谷的跟我一起创业的伙伴们，在中关村开始创业做芯片。所以当我承担了“星光中国芯工程”之后，我们就致力于能够在电脑中打入中国人自己的芯片，打入中国人自己的自主知识产权的技术，所以就开始创新创业。现在也有很多的企业在致力于芯片的设计和制造，从而能够消减这样的（贸易）赤字，并且填补我们这些领域的空白，目前也有很好的一些成绩。

张媛：所以能不能说现在在芯片应用市场当中，已经摆脱了对于进口的依赖呢？

中国还不能摆脱对芯片进口的依赖

邓中翰：应该说我们还不能够摆脱，目前还应该说我们还严重地依赖国外进口的芯片产品来支撑我们的产业，但是我们在很多领域里面已经取得了突破和部分的突破，还需要更长时间的努力，这些努力可能要结合新一代新的创新的技术等等的，来弯道超车。我们讲知识产权，讲自主知识产权的研发和创新，实际上是非常困难的，不仅仅它技术本身，另外还在产业上，包括我们谈到的像微软跟英特尔的联盟导致它在微机和电脑这个行业里面的这种高度的一种垄断性，很难打破，所以这些东西的打破可能也不是说一天两天能够打破，它形成起来也是经过很长时间。所以在这个方面，我们一方面是要进一步抓住不放，不断地在技术、人才方面进行积累，当然也包括资金、资本市场等等的发展，更多的创业公司群体来提供各种各样的好的产品，来供我们的信息产业开始使用，逐渐取代国外的产品。

通过制定技术标准实现“换道超车”

邓中翰：另外一方面就是在标准上，在产业联盟上，在产业链上，就是非技术因素的成份上去实现一些弯道超车，我们现在，国家，比如像我们在公共安全、视频监控这个领域里面，就委托我们来做标准和芯片，我们就在这个领域里面，实际上是个无人地带，国外还没开始做，我们抢先进去做，我们就实现了换道超车，但是这样的一些创新，目前还是在某些局部区域的，我们总体上包括在电脑、通讯里面很大成份上还是依赖于国外的芯片。在家电行业里面，有很多自己的产品了，但是真正改变这个状况可能还需要不少年的努力。

张媛：您认为目前国内的这些不足，需要在哪些方面进行追赶呢？

邓中翰：我想第一方面还是在技术的发展上，另外我们过去不是太重视，就是标准。实际上我们讲的英特尔的X86，微软的这些，都是形成了标准化的，所以在我们所从事的公共安全、视频监控这个领域里面，我们就制定了国家一代的标准，二代的标准。

张媛：关于这个标准，和国际的这个标准之间的关系是怎样的？

人工智能时代对技术提出哪些新要求？

邓中翰：在公共安全SVAC国家标准（SVAC国家标准是我国公共安全视频监控领域视音频编解码专用技术标准），就是指的视频监控数字视音频编解码，这样的一个国家标准领域里面，国外是没有的，我们是在无人地带，空白，我们率先进行创新。国外这么多年来，大家听说叫CCTV（Closed-circuitTelevision，闭路电视），实际上用的很多是闭路电视，更早的，甚至是模拟的，数字化的这个标准他们借用的是广播通讯，我们叫H.264、H.265，实际上就是互联网下载，但这样的一些标准实际上只适合播放，比如像我们这样一台节目拍摄好了，然后把它压缩完以后发到每个人手机或者电视节目上，为了让大家解码很容易，播放很方便，下载占用的带宽很少，很快。

但是对公共安全的图像采集，它是一个上传、采集和后面的智能处理，它完全是颠倒过来的，所以在这个领域里，其实过去一直没有重视，因为没有大数据，没有人工智能，没有今天我们讲的这些新一代的技术，过去只是把图像也当做录像录下来以后，然后人工去倒带，去看里面的线索，找嫌疑犯，等等，都是这样线性的。所以说我们现在的SVAC国家标准，通过我们自己的芯片，通过我们自己的标准，来实现新一代技术，主要指的是人工智能和大数据、云计算、物联网这些技术，能够跟图像的录制、采集、上传和播放，整个结合起来一个新的，这个国际上没有的，所以我们在这个领域里面就实现了一次换道超车，我们完全领先于国外，率先在这个领域里面制定了国家标准，做出了自己的芯片，形成了自己的产业，并且有效能够保障信息安全，我们通过内部的从信源开始的加解密，从第一颗芯片就开始对数据进行加解密。

张媛：你们是实现了换道超车，但是前面您也提到了，这个目前还是局部的，并不是广泛应用的，换道超车的机会多吗？空白点还多吗？

创新带来巨大市场空间

邓中翰：现在是非常多的，那么，大家看到的国内的人脸识别技术，现在讲刷脸等等这些技术，在国外都还没有开始做出来，或者是做的还没有我们好呢，所以我们在这个里面实际上是换了一个道，我们利用新一代的这些技术，包括像深度学习的、人工智能等等，新的领域里面开辟出很多新的算法、新的芯片、新的系统，这些东西通过一个标准，我们称之为公共安全SVAC国家标准，能够有效地将这些数据的格式重新定义，使得它嵌入这样的一些功能模块，可以针对未来的智能化的处理，图像的识别，人脸的识别，还有很多物体、事件的识别和判断等等的，从而形成自动报警的可能性，这样的一种创新是原始的创新，是从最底层的创新，它给上面的其他的很多应用的创新带来巨大的空间，或者说不仅是换了一个空间，是创造了一个新的空间。

张媛：其实它还可以应用到其他的领域当中。

邓中翰：它广泛地可以应用在包括智慧城市、智慧交通、医疗、各种社会管理，还有包括教育各个方面都可以使用，它是图像采集上传的一种基础性的编解码标准，当然它率先要用的是国家的公共安全，因为这个是国家战略需求，这样的标准其实它将来在家庭使用、汽车上使用，社会管理上使用，在学校、医院，在很多地方都可以用，不光是在公共安全这样一个领域，比如说刚才讲的脸部识别，车牌照的识别，还有一些行动轨迹等等自动的识别，而不是要靠人工去看。所以这样一些技术本身是很底层的，是一种原始创新。

如今，人工智能正全面走入人类生活，重塑各个行业的面貌，并不断刷新人们的想象力。与此同时，人工智能技术自身的发展也不断迈入新阶段。曾一战成名的人工智能程序AlphaGo在击败围棋世界冠军李世石后，却惨败给了师出同门、使用新的强化学习方法的升级版AlphaGo Zero。

芯片创新让机器的性能提升几个量级

张媛：在人工智能的竞争过程当中，芯片扮演了一种什么样的角色？

邓中翰：芯片是这些信息产业的核心，应该说没有这些芯片的发展，我们很多想象的这些功能，都会变成泡沫的。只有底层的东西能够跟得上，我们想象中的很多功能才能够体现出来，我们大家知道一个人下个围棋，尽管输了，但是他不需要消耗很多能耗的，但是AlphaGo它要消耗三吨煤发的电的能耗，才能做到下围棋这样一个工作。从这个例子上就能看到，其实还有很多我们基础的东西还没有开发好，只是今天我们在通过非最高效率情况下的集成创新，能够达到一定任务的，能够解决和完成，但是你像谷歌新推出了一代叫TPU的人工智能的芯片，用在了AlphaMaster和AlphaGoZero里面，它的功耗就极低，而且它的运算效能和比赛的最后结果也直接证明了，在芯片上的创新是跨越式的创新，是真正的原始创新，每一代新的芯片出来直接导致这个机器的功能，正如过去的PC（个人电脑）等等一样，马上就提升几个量级，这一点再次证明正如我们在微机、在手机、在互联网，在通讯领域里面一样，真正决定它的竞争力的是核心的底层的这些技术。

张媛：比方说以人工智能和大数据爆发的这轮为例，人们是看到了AlphaGo战胜了人类棋手才开始广泛关注它。

邓中翰：对，但是人工智能应该说已经60多年的一个学术领域了，真正进入到应用一直其实很晚，目前我们说的人工智能的应用还是比较片面的，但是它会导致我们提前关注这个领域，它会帮助我们提前布局这些领域，有利于发展，所以呢，其实高科技产业里面，一代一代下来都有风口，都有泡沫的时候，而往往这些泡沫的时候，它是在催生很多新的技术，或者加速很多技术的广泛应用，让大家所认知，所以从这个角度来说，可能这是高科技发展的一种规律，它需要有一种活力和一种想象力，来把大家的力量，包括钱、人、技术给凝聚起来，有问题是在，我们忽略掉，我们真正要跨越的障碍是什么？这时候就会导致问题，就是我们在这个资金、人才和社会资源，各种资源倾斜的情况下，要把这个东西真正用在克服很多的技术困难，真正把它应用起来。

创业家如何伴随风口共同发展？

张媛：看到这个领域特别火，政策也助力，资金也助力的时候，你怎么和这些泡沫，或者是风口相伴呢？

邓中翰：这个实际上是一个每个创业家都必须面对的一个问题，我呢，作为一个创新创业家，不仅仅是要看这个技术实在的需求，也不仅仅要看这个风口所带来的巨大的这种效应，我还要去操作如何能够将这个给衔接起来，所以我在里面要开芯片，开我们的“星光智能一号”芯片，我们在芯片上面要处理很多的数据、这些应用，这些算法，我们都要把它开发出来，等到这个风口来的时候，这些东西就可以广泛地被各个行业去应用。同时我还看到哪些合作伙伴适合把他们拉进到这个标准体系来，让他们的这些软件上这样的标准，从而使得他们的产品也更好地服务。通过这些东西能够更大地改变我们今天的很多管理方式，包括公共安全的、交通的、智慧城市的这些方式，我觉得这样的创新既要有技术，又要抓住风口，还需要能够把中间的很多环节都要给它控制好。