卓克 《中国芯片产业如何破局》

说明:文章转卓克的《中国芯片产业如何破局》

上周最热的话题就是4月16日美国政府对中兴公司实行了禁令,禁止任何美国公司向中兴通讯销售零部件、商品、软件和技术,禁令有效期是7年。

它先是引起了人们讨论中兴禁令本身,接着热点又被引向了中国为什么没有自己的 CPU,那这次答疑我谈谈自己的看法。

首先,中兴被实施禁令本质上是一个参与了国际贸易的公司多次不遵守签下的协议,最后遭到了惩罚这么一个事件。

中兴又代表着中国通信行业的实力,所以之后的事件就朝着中美两个国家的矛盾继续发酵了。

后来很多说法,都是围绕着中国为什么不能有自己的 CPU,一个 CPU 难道就不能国产化这个角度去讨论了。

汉芯事件

在这些讨论中,有两个事件是被反复提起的,一个是汉芯事件。

这是中国半导体业的一个巨大的丑闻,发生的时候也正赶上我在念电子专业,所以感受比较深。

当年中国的芯片行业做的最好的,无一例外都是通过“洗板+照相术”得到的原理图,也就是自己没有设计能力,设计不出来,但是买一些现成的芯片,然后把封装打开,用药水一层层地洗它的核心,每露出一层,就照一张全家福。

最后,通过已有的理论知识,想方设法还原多层的板图是什么样的,然后再分析出原理图。这个过程叫做反设计,但是当年我们没有设计方法的时候,也确实很多公司都在用,也没有被起诉。

等原理图出来之后,再按常规的方向,作正向的设计,作流片、封装、测试,然后开卖。

但是2003年的时候,上海交大微电子学院的院长陈进宣布了一个自己正向研发的 DSP 芯片,叫汉芯一号,这一下就把整个行业震了,而且性能和当时的主流芯片差不多,这种能力就已经远远超越当时中国的平均水平了。

之后3年的时间,国家批给他的研究经费超过11亿人民币,这还是2006年之前的10几亿,放在现在肯定还得多。

不过只过了3年,他手下的一个研究生就在清华的论坛上匿名发帖,质疑汉芯一号造假,说那些送去中科院跟国家高技术研究发展计划中心作验证的芯片,实际上都是买的摩托罗拉旗下 Freescale 56800这个芯片。

陈进当时买了10颗,把原来芯片上的型号给打磨掉,然后印上“汉芯一号”这几个字,就是这么做出来的。

之后又是中国学术打假第一人方舟子深挖了这个问题,才彻底曝光了造假这件事,如果只是在“水木清华”这个论坛上曝光,估计都不会有什么影响力,也就是方舟子的举报才引起了有关部门的重视。

方舟子当时查出的信息现在说出来都感觉很荒唐,因为给芯片打磨 Logo 的那家公司自己把这件事堂而皇之地放在了公司的官网上,而且这家公司都不是什么半导体的封装公司,而是一家专门搞室内装饰的。

那你说陈进给芯片打磨怎么找了一家装修公司呢?

是因为当初是这家公司承接的陈进公司办公室的装修项目。

而陈进为什么买摩托罗拉的芯片呢?

就是因为他曾经在摩托罗拉的半导体部担任过高级工程师,当时这个芯片能够拿到各种的认证,像国内设计认证、国内生产认证、国内封装认证、国内测试认证,因为他实际并没有做这些步骤,最终被发现了。陈进就被上海交大撤职了,也被撤销了“长江学者”的称号,汉芯项目就这么终止了,能追回的资金追回了一部分。

那现在到了中兴这儿,为什么很多人提起这12年前的往事呢?

就是因为他们觉得汉芯占用了太多的经费,当年很多有希望的项目都受到了排挤,而之后就是造假事件爆出了。

所以,中国的芯片行业从2006年之后,科研经费审批就特别特别严格,根本就别想拿到10几亿的巨款了。所以大家普遍认为,这个恶性事件导致了产业受挫,这是第一件事。

方舟一号

第二件事,就是方舟一号芯片的开发。

这个项目投入了多少资金很难说清,但大致是在几亿的规模,之所以还能有上亿的规模,主要是因为它是1999年就启动的,比汉芯一号还早呢。

最终截止到2011年的时候停下来的,10多年的时间里,做了很多方面的工作,比如设计出能够绕过 X86 专利的芯片就已经很不容易了,但是做出来之后没人买,因为没人了解你的指令系统,没人会用你的开发者套件。

然后把这些都勉强搞定以后,还是没人买,因为没有操作系统。

等到勉强通过政令,强制让北京市政府办公电脑都用这套软硬件的时候,就发现各种像 Word、Excel 这些文档都没法支持,硬要用,政府相关部门的职能就得瘫痪了。

所以,最终寄托了一大批精英的期待,在大家奋力地修修补补了10几年后,最终也是破产了。

微信里的一篇《一段关于国产芯片和操作系统的往事》,就这篇文章点击量得有几百万,引发了无数人,尤其是老半导体从业者的叹息。

跳出认知局限

这两件事并提之后,很容易就得出这样的结论,就是中国半导体行业在2006年之后就伤了元气:

一个是骗足了钱,没给后人留机会;另外一个是用足了力,结果发现绕不开专利。

在这次中兴事件之后,又有一个大报纸引了一个投资人的评论,他是这么说的,说:

可以预见,从现在开始,中国将不计成本加大在芯片行业的投入,整个产业将迎来历史性的机遇。

就认为这样加大投入,才有可能把握机遇。

其实,刚才说的种种逻辑都带着局限性,只要我们稍微观察一下其他国家的 CPU 是怎么占据当前市场的,就知道为什么我们至今没有发展起来了。

比如:

一样有很多的 X86 的专利,比如 Transmeta、Cyrix、VIA,这些公司在二零零几年的时候,那都是有过称霸一方的时候;还有像 IBM 自己的 CPU,PowerPC,还有 Sparc、Alpha 处理器也都相继失败了;就算是X86的最强者英特尔,当年也推过一套安腾64的构架,英特尔也推过 RAMBUS 这样的总线,但是这些也一样失败了,每一个都可以说是惨败。

这些还都是国际半导体业数得上的大公司做出来的失败产品,其他的小公司做出的新构架失败的例子,那就是数不胜数了,单拎出任何一个来,那些参与的人和这个过程中发生的事、投入的精力跟情感、流的汗跟泪,也大都跟方舟一号是差不多的。

而且它们有的甚至在技术上没有什么问题,甚至可能说性能、效率还更高,只不过是因为某一个其他的产品早就把盈利点给占上了,或者兼容性稍微有那么一点不好,总之,就是给用户造成的成本稍微高了一些,有的是金钱上的成本,有的是更新上的时间成本。

也许这新的东西的成本只比用户预期稍微贵了20%,但最终市场就是跟它擦肩而过了,今后这个方向上的技术进展,就只能以当前的基础继续往下走,没有这些倒闭的公司什么事了。很多构架已经开发了几年,投入了好几亿的成本,都被叫停了。

但竞争就是这么残酷,留给从业者的空间就是很小,排在整个行业第5名以后的公司都随时可能饿死。

所以当我们抬头看整个半导体行业领域的时候,你就会发现, 美国的半导体如此发达,就是因为类似“方舟一号”这样的产品的血泪史,在美国每个月都在上演,几十年来已经有无数的工程师、科学家、创业者、投资人跟着陪葬了。 

虽然“方舟一号”的研发故事看了是令人落泪的,但这种感叹在美国时刻都有,而正是这些历史才形成了今天世界半导体的行业,从设计到制造、到封装、到测试,每一道流程之所以是当前这个样子,主要是由于那些陪葬者告诉大家,其他样子极难活下去。

这时候我们再回看自己,一定要绕过所有的 X86 专利,自己打造 CPU,还要自己打造开发平台,还要设计出可用的操作系统跟基本的软件,还要求整个系统全部运作起来之后的水平,能够跟现在全世界整个芯片行业跟软件行业的水平是大致相当的,这个成功的概率也太小了。

我说这话并不是妄自菲薄,因为没有研制出有市场竞争力的 CPU 一点也不丢人,那是再正常不过的事了。

世界上有几个国家有实力自己做全套的呢?英国不是也没有高铁吗?

我们能买到英特尔的酷睿 i7 处理器、AMD 的锐龙 Ⅱ 处理器,它并不是一家公司的辛勤跟智慧创造出来的。实际上它是几十年以来,几百家上千家企业一起做出来的,只不过现在还活着的几家最有实力的公司,把这些产品呈现给你,其他上千家全都死掉了。

科技跟科学有一样的道理,那就是成果是可积累的,也就是后人能够站在前人巨人的肩膀上。 

所以科技行业无所谓先来还是后到,什么时候来都有机会超越前面所有的人,但是有一个前提条件,就是要把前人积累的成果充分地利用上,在这个基础上再作出一点点自己的突破,那就是超越了。

半导体行业几十年来这么激烈的竞争,筛选出来的都是极具竞争力的,如果打算所有的专利都避开,推倒重来,那当初几十年前尝试突破的那些企业是怎么破产的?

对于这个打算推倒重来的人来说,那也一样会面临同样高的风险。

这个就有点像盖大楼,一栋摩天大楼该怎么盖,其实整个流程都已经很成熟了。那有一个公司说,我就不要用钢筋混泥土,因为想避开钢材,钢材价格太贵了。其实你根本就避不开,你真的不用钢筋的话,最后整个楼都得塌了。

那正确的做法就是应该顺应主流,比如 MIPS 构架,现在使用得很广泛,华为做的海思的芯片,还有龙芯的芯片,都是要交授权费的,这个费用该交就得交,交这个费用比自己失败1000次受到的损失小太多了。

我还经常看到“弯道超车”这种提法,尤其是在申请国家经费的时候,经常能见到这种说法,起码就芯片行业来说,有的话也早早被别人占据了内道。

虽然很多文章都谈过专利对技术创新有阻碍,但是不可否认,专利有益处,也有害处,加和之后还是益处更多,专利总的效果还是保护了创新者的利益。 

融入主流

那我们应该怎么办呢?

我觉得只有一条路,就是融入全球科技的主流,遵守贸易规范,抓住主流中自然形成的分工。

在基础薄弱的时候,那自然就会被分到测试、封装这些行业。等积累了足够多的经验,总会有机会往上提升的。 

尤其是随着新的算法的出现,云计算跟深度学习的出现,这就是一个摆脱传统通用处理器的机会,我们就有机会根据自己的算法定制 AI 芯片。

华为在这方面已经作出了榜样,现在华为已经可以位列全球第7大芯片设计公司。华为现在虽然还是在 ARM 的构架上做的芯片,但这正是它做对了的地方,它要是砸钱另辟蹊径,想避开所有的芯片的专利,那是几乎不可能成功的。

在公平的法律环境下,自然会有实力雄厚的资本看中芯片的研发,如果芯片的创业公司的数量能像共享经济的创业公司那么多,靠着几百上千家公司,很有可能在10几年之后,有竞争力的高性能处理器的构架就会出自中国。

以上就是我关于“中国芯”的看法。

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