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《商业观察》专栏·第01篇
编者按:
在互联网蓬勃发展的今天,应用层面的发展激情似火,行业打法和跨界打击层出不穷,但在静水深流之处,科技创新和理论突破,划定了全球竞争的格局,也限定着企业发展的边界。
从2018年4月16日,美国商务部突然宣布对中兴通讯的制裁令,让半导体自主从一个产业的隐忧,变成了一个国家的明伤。
2019年5月15日,华为步中兴后尘,被美国列入实体清单。
2020年5月份,美国升级禁令。8月,华为余承东公开宣布,麒麟高端芯片,将成为绝唱。
大时代的风起云涌,将华为、台积电、英特尔、高通、中芯国际等公司统统卷到台前,原本是高科技企业间的微妙角力,变成聚光灯下一举一动受人瞩目的政治动作。
政治因素裹挟经济技术的发展,最终影响到这个时代的每个人,而在这场事关未来的博弈中,所有行动都指向一个点:芯片——一个撬动全局的关键要素。
一、华为渡劫
2019年5月,华为被列入实体清单,海思一夜转正。
正因为有了海思这张王牌,华为才没有像中兴一样瞬间休克。
1.拖后腿的K3V2,屡战屡败的余承东
华为芯片一直不为人所知,因为华为长期面对的是企业客户。在作为华为主体的运营商业务、企业业务、消费者业务以及其他业务中,消费者业务出现较晚,而且经历了不短的试错和迭代期。
2009年,海思做出的第一款芯片是K3V1,工艺落后,连华为终端都不要。
2012年,海思首款四核芯片K3V2诞生,华为所有高端手机——D系列、P系列、Mate系列,均搭载海思K3V2芯片。
K3V2的工艺是40nm,发热量大,游戏兼容性不强。
由于海思芯片迟迟得不到改进,拖了终端的后腿,余承东屡战屡败,自己都动摇了。
只有任正非出于战略考量,还是坚持要用海思芯片。
就算性能落后,K3V2毕竟是颗四核芯片,当手机芯片刚迈进四核时,海思勉强和国外芯片站在同一个起跑线上,有资格和顶级玩家扳手腕了。
平心而论,如果当时,华为终端直接购买高通的成熟芯片,可以更早成功。
为了长期发展,华为主动选择了一条更艰难的路。
2013年上市的P6是一个标志性产品,华为终端上下充斥着背水一战的氛围。大家都预感到,这台机器如果再失败,余承东怕是真的要下课了。
每个人都不得不做得更精细,近千名研发人员全力以赴,中端价位的手机使用了大量前沿工艺,发布时在19个国家同时推广,耗费巨资进行地毯式广告轰炸,流露出背水一战的决绝和悲壮。
尽管芯片不给力,但P6的诚意有目共睹。
在仍然使用K3V2改进版的情况下,P6卖出了400万台。
虽然远不及余承东事先吹牛的1000万台,但相比前几代的销量,P6大获成功。
P6证明了华为能做出市场欢迎的终端,接下来就需要海思证明自己。
2.麒麟问世,海思发力
2014年,麒麟910问世,这是第一款SoC(system-on-a-chip片上系统)。
麒麟910是海思第一次吃螃蟹,尽管由于性能和兼容性等原因,没有完全得到市场认可,但标志着自主研发的手机芯片已经开始登堂入室。
一方面,麒麟910使用28nm制程工艺,和高通高端芯片处在同一水平线;其次,Soc芯片集成度大大提高。
集成度提高,功耗降低,我们可以明显感觉到,华为手机的待机时间优于苹果。
因为苹果直到今天,还在采用自研AP芯片(应用芯片)+外挂高通BP(基带芯片)的模式,功耗很难降低,而且由于体积限制,电池容量很难提升,因此,苹果手机的待机时长也成为老大难问题。
2014年9月,华为Mate7上市,在华为自己的渠道商都不好看的情况,Mate7一举击穿市场,成为中国政企精英的潮流。
从2012年至今,前三年,海思拖了终端的后腿,获得了宝贵的市场演练的机会。
随后,则是海思推着终端走,海思芯片越来越成为华为终端独特的核心竞争力。
3.台积电的5nm、三星的5nm、中芯国际的14nm
海思芯片气势如虹,美国也加快了对华为的打压。
Mate40系列将搭载基于5nm制程的麒麟1020,由台积电负责生产。
虽然台积电目前已经是地表最强晶圆厂,但由于美国的制裁,台积电在9月14号之后,将不再为华为生产芯片。
一时间,麒麟绝唱之声刷屏网络。
在代工领域,失去了台积电,在技术方面保有7nm、5nm制程工艺的,还有和台积电死磕数年的三星。
但是三星的芯片良品率低,漏电率高,一直被台积电吊打。
另外,作为国内芯片制造界扛把子的中芯国际,在梁孟松的带领下,2019年攻克14nm制程,尽管和台积电相差10nm、7nm、5nm三代,但已经跻身国际前列。
就算中芯国际可以接单华为芯片,当14nm的麒麟芯片,遇到纷纷用上5nm技术的同行骁龙、猎户座、天玑,在续航和体积性能上都占不到优势。
而且,中芯国际也不一定能接华为的单。因为,中芯国际也采用了不少美国技术。
比如说,我们都知道,中芯国际有一台永远到不了货的EUV光刻机(极紫外光刻机)。
在从14nm向7nm过渡的关键技术,就是EUV光刻机,全球只有ASML(荷兰公司,全球最大的半导体设备制造商之一)可以生产,年产量只有几台,一台几十亿美元。
拒绝EUV技术的英特尔,至今还在14nm+的路上一去不复返。而EUV光刻机永远到不了货的中芯国际,也无法量产7nm。
4.高通的骁龙、三星的猎户座、联发科的天玑
之前说到,如果采用14nm的麒麟遇上5nm的同行骁龙、猎户座、天玑,竞争压力必然很大,但是如果给华为Mate40选择替代芯片,目前市面上的高端芯片还是可以考虑一下。
猎户座作为三星的旗舰芯片,产量并不高,能效比也不出色。
高通一直在谋求给华为出售芯片,眼瞅着近在咫尺的蛋糕,高通的说客坚持不懈地游走在华盛顿。
联发科的天玑,成为目前一个可能性很大的备选。传出华为向联发科订购1.2亿颗芯片的传言,联发科股价应声上扬,但联发科对比不予回复。
今年,联发科的高端芯片,一改过去“一核有难,九核围观”的形象,采用了5nm技术的高端天玑系列,在保证适配性的前提下,Mate40搭载天玑1000系列作为补充,也是一个不错的备胎。
二、5G标准争夺战
为什么华为这么难搞到芯片?回到海思身上,你以为海思只有手机芯片麒麟吗?那就太小看海思了。
海思还有AI芯片昇腾系列、服务器芯片鲲鹏系列、5G通讯芯片巴龙天罡系列、路由器芯片凌霄系列等等。
换句话说,海思可以设计的芯片包括手机芯片、移动通信系统设备芯片、传输网络设备芯片、家庭数字设备芯片等,而且,这些芯片在国际市场上都挺能打。
在5G全球通信标准的形成期,芯片和5G成为兵家必争之地。
芯片产业的发展与通信行业的升级换代交织在一起,而作为全球唯一一家既能搞网络,又能搞芯片,技术还全球领先的公司,华为不可避免地成为众矢之的。
1.离开ICT,我们都是睁眼瞎
在当下的全球分工体系中,不管是信息采集、传输、处理能力,还是军事上的全球调度、快速反应、精确打击能力,都离不开ICT系统的支撑。
离开ICT(信息技术与通信技术)系统,任何国家都是睁眼瞎。
回看过去全球4次通信标准的更迭,每次都伴随着一批一批企业的生死变迁和国家话语权的此消彼长。
2019年,全球4大5G设备商的合同中,华为和爱立信占据榜首,随后是诺基亚和中兴。
而在2019年5G设备的销售额中,华为一家独大,冲到1230亿美元,第二名诺基亚和第三名爱立信分别是260亿美金和244亿美金。
就体量而言,华为和其他企业已经拉开了相当大的差距。
2.造芯难
这时,华为遭遇美国在芯片技术上的卡脖子,是因为芯片,确实难造。
造芯为什么这么难?
首先,芯片行业是个典型的“投资大、周期长、风险高”的行业。芯片行业的学习曲线,不允许任何投机与弯道超车。
有数据显示,28nm制程的研发成本在200-300万美元;16nm制程已经达到千万美元;而目前最先进的5nm制程,要烧掉整整5亿美元。
芯片制造的老玩家格罗方德和联电已经放弃7nm和5nm制程。
英特尔的7nm制程一直难产,从而使得台积电一时成为全球市值第10的公司。
台积电的创始人张忠谋认为:
晶圆制造方面,因为学习曲线的存在,不可能做到弯道超车,必须一步一步的从较低水平制程逐渐积累经验才能向上走,因此台积电将会长期保持优势。
作为“全村希望”的中芯国际,目前量产14nm制程芯片,在起步晚、投资少带来的巨大差距面前,中芯国际唯有加大资源投入,加快学习曲线的进程,烧钱追赶。
其次,芯片发展需要生态链。
核心技术是用出来的,只有在用的过程中才能不断提升。
在过去,由于英特尔、高通等企业在就建立了技术架构与标准,我国最早的自研芯片“方舟一号”,由于无法嫁接这一生态而无用武之地。
华为的手机芯片,就是通过自身的终端不断提供试错机会,通过几年时间让手机芯片迭代至世界先进水平。
3.撬动整个产业链
在这个卡口,迎头撞上美国商务部的制裁,华为除了自研技术,还需要整个国内产业资源的支持,完善供应链结构,加速国产替代。
比如,以芯片设计为主的海思,使用的是ARM(英国公司,全球领先的半导体知识产权提供商)架构上的二次开发,同时,在芯片设计中必须使用的设计软件EDA(电子设计自动化)与HDL(硬件描述语言)语言,都是美国企业。
我们目前还没有顶级的软件公司,因为盗版太多。
再比如,在芯片制造环节,中芯国际想要从14nm向7nm突破,必须用上ASML公司的EUV光刻机。
但是不要说这台永远到不了货的EUV,中芯国际的PVD机、刻蚀机、CVD机都被美国应用材料公司和泛林集团垄断。
目前备受关注的上海微电子正在全力研发光刻机,有望在明年做出28nm光刻机。
国家大基金一期投了18家高科技半导体公司,涵盖刻蚀机、CVD机、PVD机、EDA软件和光刻机公司,大基金二期也已经出发了,还有地方基金等国家队成员一起出手。
产业链的各个环节应声而动。
比如,和海思组队刷射频芯片的卓胜微和唯捷创芯,负责图像传感器芯片的韦尔股份,负责电源管理芯片的圣邦股份。
还有组队钻研芯片制造与封测环节的中芯国际和长电科技,组队挑战内存芯片的合肥长鑫和兆易创新,组队刷闪存芯片的长江储存和紫光集团。
围绕着一枚小小的芯片,产业链的各个环节都被撬动起来。
一方面,有华为这种拥有用户号召力、用得起最贵技术的终端企业在,大笔订单无人能接。
另一方面,在科技威慑的阴云下,供应链安全已经成为一个笼罩在全行业头上的阴云。
对本土芯片行业各环节的投资、采购、改进,已经不是一个道德问题,而是一个关乎切身命脉的安全问题。
看起来容易的路,可能越走越困难;看起来困难的路,也可能越走越开阔。
“人的一生太顺利也许是灾难,如果你回过头来注意看,就会发现你受的挫折,往往是福不是祸。”这大概是任正非在困难面前,豁达从容的原因。
四、每逢大危机,总有力挽狂澜者
今天,互联网行业里的几乎所有规则、产品、语言都是舶来品,而所谓的现代化,简单说来就是西方化。
在西方话语的主导下,我们一直在寻求自己的表达和声音,芯片行业更是如此。
1.从套利走向创新
在过去的发展中,我们习惯了股市、楼市成为财富分配的工具,习惯了短平快的赚钱节奏,习惯了不断引入国外的成熟经验,现在,是转换思维的时候。
经济学家张维迎一直在强调套利与创新的区别。
所谓套利,就是在市场当中发现资源配置的错配,发现不均衡,然后通过改进资源配置来赚钱,最后推动经济增长。
所谓创新,就是进入新产品、新技术、新资源。
美国为什么可以制裁华为?不在乎技术创新在手,不外乎核心技术在手。
由于起点低,套利的方式曾经强有力地推动经济发展,但也很容易被国外的技术革新冲垮。
比如,20世纪90年代,国外视频设备厂家纷纷升级到DVD,将即将落后的VCD产能输出到中国,造就了以爱多VCD为代表的中国VCD产业,然而随着DVD大潮来袭,这些VCD厂家纷纷崩溃。
从套利走向创新,放弃短平快地追求结果的既有想法,成为我们必须转变的思维惯性。
2.创新需要重视基础学科
在创新过程中,尤其需要重视基础学科的重要性。
基础学科是多米诺骨牌的上游,也正因为是上游,你可能看不到它。
由于视力不好,看不到就当它不存在,但是当它倒下之后,后面所有的东西都跟着倒下了。
提起芯片行业的落后现状,大家普遍会想到我们的芯片发展起步晚、投入少、周期长等问题,但是这些问题,都可以通过国家意志被克服。唯有基础学科的积累和创新,不是一朝一夕之功。
当一架飞机飞出去,或者一颗炮弹打出去时,比的是电子操作系统、电脑计算能力,是卫星导航、雷达跟踪,是数据的覆盖,计算的快速精准。
任正非在2016年曾解释过:“华为现在的水平尚停留在工程数学、物理算法等工程科学的创新层面,尚未真正进入基础理论研究。眼看逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限,而对大流量、低延时的理论还未创造出来,华为感到前途茫茫,找不到方向。”
过去,我们将基础理论研究视为象牙塔里的幼稚鬼,今后的发展将深入无人区,更需要深耕一项工艺10年以上的工程师,需要坐得住冷板凳,孤独攀爬基础理论高峰的学者、研究者。
3.一辈子做成一件事
什么样的人能够坐得了十年冷板凳?什么样的人能孤独地攀登研究高峰?
专注、热爱、坚持的人。
在20世纪90年代初,深圳被金融泡沫和房地产泡沫所笼罩,无数人为之疯狂,但任正非未向火热的证券市场瞥过一眼。
任正非认为:“一个人一辈子能做成一件事已经很不简单。”华为也是一条路走到底,30多年来“对准一个城墙口持续冲锋”。
相反,我们看到更多的是另外一面的故事。
吴晓波曾经讲过一个亲身经历的故事。
那个下午,吴敬琏非常落寞,而吴晓波也在想:一代中国匠人,由一个家庭作坊开始,做到了中国最大的压力锅厂。但结局是什么呢?
作为个人,他兴致勃勃,因为,房地产赚钱比制造业要快得多。
但作为行业,如果行业内的企业在有所成就时,都转身投入了获利更快的行业,这个行业什么时候才能在全球竞争中取得一席之地?
压力锅的故事不少见,华为的故事不多见,华为选择了一条更难的道路,但是越往后走,越是一览众山小。
五、结语
芯片行业的故事总是伴随着尖端科技的高手过招,也伴随着居心叵测的政治算计,这个故事的起点和终点,都与人本身有关,是人的智慧和勇气,也是人的私欲和狭隘。
我们从麒麟芯片被禁中,看到了全球话语权的争夺;也从华为的顽强奋斗中,看到了整个中国产业链的崛起。
作为风口浪尖上的中国芯片,我们需要更多华为、中芯、长电、上海微们的相互支持,需要更多倪光南、张汝京、梁孟松们的挺身而出,需要更多国家队和私营基金的投入,也需要更多消费者的认可与买单。
说起行业崛起,哪有什么洪荒之力,只有企业家、科学家、工程师、公务员、消费者的齐心协力。
说起华为,哪有什么一鸣惊人,只有一群人三十年如一日的努力。
*文章为作者独立观点,不代表笔记侠立场。
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