廣州訊 5月27日，廣州科普大講壇第194期《智慧城市廣州智芯》開講，國際宇航科學院（IAA）院士、廣東省數字廣東研究院副院長王晋年、俄羅斯工程院外籍院士、廣東省科學院半導體研究所學科帶頭人莊巍爲公衆介紹了廣州智慧城市的獨特魅力，解讀背後支撑其騰飛的芯片研發和製造的核心技術，分享中國經驗、廣東智慧，爲公衆講述智慧城市建設的“廣州模式”。
　　【智慧城市：讓數據與技術更好服務生活】
　　廣州“十四五”規劃提出，未來5年，建成國際一流智慧城市，高標準打造數字政府、數字經濟和數字社會三位一體的廣州智慧城市。國際宇航科學院（IAA）院士、廣東省數字廣東研究院副院長王晋年指出，智慧城市建設已在如火如荼的建設中。什麽是智慧城市？王晋年介紹，智慧城市是運用物聯網、雲計算、大數據、空間地理信息集成等新一代信息技術，促進城市規劃、建設、管理和服務智慧化的新理念和新模式。這依託於新一代空天地一體化信息技術：包括地理信息、遥感、傳感等時空信息技術；互聯網、物聯網、移動終端、5G等通信技術；大數據、雲計算、AI等計算技術的發展使得智慧城市成爲可能。
　　王晋年强調，智慧城市核心是“智慧”二字，城市的智能和智慧是建立在數字信息的基礎上，是城市或區域信息化的最高形式。一個稱得上“智慧”的城市，至少要是一個“智慧體”和“智能體”，應該有如下4個基本特徵、功能或要素，包括：感知（智能交互）、傳遞（智能鏈接）、思維（智能中樞）、執行（智能應用），同時需要一個知識學習積累過程，形成知識庫。王晋年解釋道，具體而言，智慧城市由四大體系有機組成：智能交互指空天地一體化泛在感知體系、智能鏈接指天地一體化通信網絡體系、智能中樞爲城市智能化的科學决策體系、智能應用則是以人爲本的智慧應用服務體系。
　　展望未來，王晋年認爲，智慧城市需要“無縫”的城市時空大數據、無處不在的高精度定位、隨時隨地的無延遲連接、無縫覆蓋的高分辨感知。這些是未來無人化、自動化生活的保障、未來智慧城市的重要基礎。
　　【創新之下的全“芯”動能】
　　如果將智慧城市比作一個人，硬件基礎設施、軟件、算法和服務等等搆成了骨骼和肌肉，那芯片就是“大腦”。芯片究竟有多重要？俄羅斯工程院外籍院士、廣東省科學院半導體研究所學科帶頭人莊巍提到了一個數字：兩萬七千九百多億人民幣。這是2021年我國進口芯片的金額，已經超過了石油的進口金額，足以體現芯片産業的分量。
　　莊巍指出，芯片分爲模擬芯片和數字芯片。所謂數字芯片，就是以數字信號處理爲主的芯片，包括我們電腦裏用的CPU、手機裏用的存儲器等；模擬芯片就是處理模擬信號和數字信號的芯片，例如指紋識别、網絡通信、智能終端芯片。
　　當前芯片技術呈現怎樣的發展趨勢？莊巍認爲，最突出是它的特徵尺寸在向納米尺度發展。大家平時聽説的3納米、5納米，不是指芯片的尺寸變小了，而指的是生産集成電路時最小的溝道寬度，這個數字越小，説明單位面積上能够集成的晶體管的數量會越多。另外8英寸還是12英寸，指的是晶圓的尺寸，則是越大越好。當單位面積上集成的這個晶體管數量密度越高，整個晶圓的面積也增大了，這樣每一片晶圓上能生産的單個芯片的數量就會大幅增加。這正是大規模工業生産所追求的效率，可以顯著地降低成本。
　　莊巍介紹，芯片設計軟件目前主要是國際三大巨頭把持，而這三大巨頭都是歐美公司，他們佔據了超過90%的市場份額。那麽大家經常説的“卡脖子”卡在哪？首當其衝就是芯片設計領域裏的EDA工具。莊巍提到，華爲公司被美國列入出口控制名單，裏面其中有一條就是我們不能使用EDA工具。至於半導體設備製造這一塊，盡管我國現在已經能够自主生産多種半導體設備了，但是最高端半導體制造加工設備主要還是被國外把持。
　　莊巍分析到，我們平時大量使用的芯片，並没有必要用到3納米和5納米級别的，目前常用芯片的工藝技術還是集中在28納米左右。那麽28納米的設備製造，現在大部分已經能够實現國産化。一些基礎芯片的設計和製造，我國已經完全可以自主完成了，只不過需要更多的時間來積累，向高精尖芯片製造領域進行挑戰，而廣州正引領粤港澳大灣區向中國芯片第三極發展。（唐巧燕）