一顆高性能芯片在區區數百平方毫米的矽片上蝕刻數十億晶體管(guan)，晶(jing)體(ti)管(guan)間(jian)的(de)間(jian)隔(ge)隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)納(na)米(mi)，需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)百(bai)道(dao)不(bu)同(tong)工(gong)藝(yi)加(jia)工(gong)，而(er)且(qie)全(quan)部(bu)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)精(jing)細(xi)化(hua)操(cao)作(zuo)
，製(zhi)作(zuo)上(shang)凝(ning)聚(ju)了(le)全(quan)人(ren)類(lei)的(de)智(zhi)慧(hui)，是(shi)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)、生產技術、尖端機械的集中體現。

 

我們知道，芯片的設計製造要經過一個非常複雜的過程，可大體分為三個階段：前端設計（邏輯代碼設計）、後端設計（布線過程）

、投片生產（製芯、測試與封裝）。如圖所示：

從圖中可以看出，前端設計包括需求分析
、邏輯設計與綜合
，輸出門級網表
；後端設計對原有的邏輯、時鍾、測試等進行優化
，輸出最終版圖；投片生產是在特定電路布線方式與芯片工藝條件下將電路邏輯“畫”到矽片上的過程。

 

一顆高性能芯片在區區數百平方毫米的矽片上蝕刻數十億晶體管(guan)，晶(jing)體(ti)管(guan)間(jian)的(de)間(jian)隔(ge)隻(zhi)有(you)幾(ji)十(shi)納(na)米(mi)，需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)幾(ji)百(bai)道(dao)不(bu)同(tong)工(gong)藝(yi)加(jia)工(gong)，而(er)且(qie)全(quan)部(bu)都(dou)是(shi)基(ji)於(yu)精(jing)細(xi)化(hua)操(cao)作(zuo)
，製(zhi)作(zuo)上(shang)凝(ning)聚(ju)了(le)全(quan)人(ren)類(lei)的(de)智(zhi)慧(hui)，是(shi)當(dang)今(jin)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)先(xian)進(jin)的(de)工(gong)藝(yi)、生產技術、尖jian端duan機ji械xie的de集ji中zhong體ti現xian。在zai如ru此ci複fu雜za和he細xi微wei的de芯xin片pian內nei部bu，除chu了le完wan成cheng所suo宣xuan稱cheng的de功gong能neng之zhi外wai
，在zai額e外wai的de電dian路lu中zhong構gou建jian一yi個ge後hou門men
，使shi得de可ke以yi接jie受shou外wai部bu控kong製zhi，一yi般ban的de驗yan證zheng檢jian測ce手shou段duan通tong常chang不bu能neng找zhao出chu任ren何he問wen題ti
，一yi般ban用yong戶hu也ye很hen難nan察cha覺jiao芯xin片pian上shang後hou門men的de操cao作zuo行xing為wei。

 

在芯片設計階段，對任何的代碼或版圖的改動都是非常容易的，在芯片設計階段植入後門已屢見不鮮、廣為人知

，但是，在製造生產階段，同樣也可能被有意植入後門，而這一點則往往被人們所忽略。

 

據報道，2016年6月
，在DARPA和國家科學基金會支持下

，美國密歇根大學首次在開源OR 1200處理器製造中植入模擬惡意電路（即硬件木馬）
，可進行遠程控製和實施攻擊。如下圖所示，該硬件木馬比傳統數字電路構成的硬件木馬小2個(ge)數(shu)量(liang)級(ji)，結(jie)構(gou)小(xiao)巧(qiao)
，難(nan)以(yi)檢(jian)測(ce)，易(yi)於(yu)實(shi)現(xian)
，危(wei)害(hai)極(ji)大(da)。該(gai)事(shi)例(li)再(zai)次(ci)證(zheng)實(shi)了(le)芯(xin)片(pian)潛(qian)在(zai)安(an)全(quan)風(feng)險(xian)來(lai)源(yuan)從(cong)設(she)計(ji)階(jie)段(duan)延(yan)伸(shen)至(zhi)製(zhi)造(zao)階(jie)段(duan)
，給(gei)芯(xin)片(pian)安(an)全(quan)帶(dai)來(lai)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。

 

 

近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)技(ji)術(shu)的(de)不(bu)斷(duan)進(jin)步(bu)
，芯(xin)片(pian)工(gong)藝(yi)水(shui)平(ping)也(ye)得(de)到(dao)逐(zhu)步(bu)提(ti)高(gao)，較(jiao)小(xiao)的(de)工(gong)藝(yi)製(zhi)程(cheng)能(neng)夠(gou)在(zai)同(tong)樣(yang)大(da)小(xiao)的(de)矽(gui)片(pian)上(shang)容(rong)納(na)更(geng)多(duo)數(shu)量(liang)的(de)芯(xin)片(pian)，可(ke)以(yi)增(zeng)加(jia)芯(xin)片(pian)的(de)運(yun)算(suan)效(xiao)率(lv)

；也使得芯片功耗更小。

 

但是
，芯片尺寸的縮小也有其物理限製，摩爾定律正在逐漸失效
，當我們將晶體管縮小到 20nm左右時，就會遇到量子物理中的問題，晶體管存在漏電現象，抵消縮小芯片尺寸獲得的效益；另外
，必須采用更高精度的機器進行芯片的掩膜蝕刻
，會帶來製造成本高、良品率下降等問題。

youcikejian，xinpiandegongyizhichengbingbushiyuexiaoyuehao
，zaiwomentuijinhexinxinpianzizhuhuayanzhiguochengzhong，juebunengyiweizhuiqiugaoduangongyihegaoxingneng
，ershigenjuyingyongxuqiuxuanzeguoneichengshuzhizaogongyi，zuodaolianglierxing、夠用就好。

 

 

盧錫城院士指出
，自主可控至少應包括三個方麵的涵義：一是信息係統的軟件在設計和製造階段不會被對手插入惡意功能
，導致潛藏的不安全隱患；二是無論平時、戰時都能按需提供相應軟硬件產品，供應保障不受製於人
；三是掌握核心技術，軟硬件產品能適應技術進步或需求變化自主發展。

 

多年來實踐經驗告訴我們，核心芯片的國產化是一項長期艱苦的工作，無任何捷徑可走，依靠買來的技術隻會讓我們的信息係統成為“房子蓋在沙堆上”，隻會讓信息係統的發展永遠被別人“牽著鼻子走”。唯有把核心技術和自主知識產權牢牢掌握在自己手裏

，堅持芯片設計、流片、生產全過程國產化，才能做到信息安全不受製於人，產業發展不受製於人
，也才會有真正意義上的自主可控。