步步緊逼，國產(chǎn)芯片正面臨一場(chǎng)生死競速。

繼2018年4月，美國商務(wù)部以違反針對伊朗及朝鮮的貿易禁運為由，對中國通訊設備大廠(chǎng)中興通訊實(shí)施制裁后，進(jìn)入2019年5月以來(lái)，美方以同樣的手段，對華為進(jìn)行了“定向打擊”。

從將華為及其70家公司列入實(shí)體名單，到對芯片下手，打擊手段之專(zhuān)業(yè)性、針對性、攻擊性一路升級。

華為公司則聲稱(chēng)其儲備的美國關(guān)鍵芯片最多夠支撐一年半到兩年。而儲備芯片的重點(diǎn)在于英特爾公司所生產(chǎn)用于服務(wù)器的中央處理器、賽靈思公司的可編程芯片。

無(wú)論是過(guò)去的中興還是今天的華為事件，表面看是一起制裁行為，背后反映出的則是國內芯片自主可控能力的不足。

01

缺“芯”少“魂”

“中國信息產(chǎn)業(yè)缺‘芯’少‘魂’。”18年前，時(shí)任科技部部長(cháng)徐冠華打了一個(gè)形象比喻，“芯”指芯片，“魂”指操作系統。18年后，缺“芯”少“魂”的問(wèn)題再次橫杠在國人面前。

實(shí)際上，近些年中國IT企業(yè)的迅速發(fā)展，讓芯片的自給能力得到了快速攀升。華為麒麟芯片直逼世界先進(jìn)水平，龍芯可以與北斗一起飛上太空，微波爐、冰箱等日常生活電器也在大量使用國產(chǎn)芯片。

在芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的布局上，放眼全球，中國也是為數極少形成競爭力的國家之一。

數據顯示，中國自主研發(fā)芯片在全球占比為7.78%，雖然這與中國的使用量不相匹配，但如果放在全球排名，也就僅次于美國、韓國、日本，與德國不分伯仲。

但從整體上看，國產(chǎn)芯片與世界先進(jìn)水平的差距實(shí)屬很大。

據海關(guān)相關(guān)數據顯示，2017年中國對美國出口最多、也是順差最大的兩項商品分別是“電話(huà)機等通信設備”和“自動(dòng)數據處理器”，也就是手機與電腦。這兩項分別占中國對美國出口額的13.8%，總額約1200億美元。

把鏡頭拉遠，站在世界角度來(lái)看，這一數字更加驚人，目前中國生產(chǎn)了全球80%的手機和95%以上的電腦。

中國每年海量進(jìn)口芯片、顯示面板、基礎電子元器件，再加上自產(chǎn)部件，經(jīng)過(guò)“富士康”們組裝為產(chǎn)品，再大量出口供應全球。

而這一過(guò)程，嚴格來(lái)講，不能算“中國制造”，而是“中國組裝”。

到2017年，中國已經(jīng)連續數年占據了世界最大集成電路市場(chǎng)的“寶座”，只不過(guò)在這個(gè)全球最大集成電路市場(chǎng)中，中國的芯片卻一直嚴重依賴(lài)進(jìn)口。

數據統計，1999年，中國大陸芯片銷(xiāo)售總額為86億美元，僅占全球市場(chǎng)的5.9%；2017年，中國進(jìn)口3770億塊芯片,進(jìn)口額合計達到2601億美元。

2018年，中國進(jìn)口芯片超過(guò)3120.58億美元，同比增長(cháng)19.8%，創(chuàng )下了歷史新高。

也就是這一年，芯片超過(guò)原油，成為中國進(jìn)口第一大品類(lèi)。

同年，芯片的出口額僅為846.36億美元，這也意味著(zhù)芯片進(jìn)口額是出口額的3.7倍。并且從近5年的數據來(lái)看，這一逆差越拉越大。

中國進(jìn)口芯片所花費的代價(jià)，已經(jīng)連續數年遠超石油進(jìn)口額。計算機處理器、汽車(chē)內聯(lián)式芯片等高端產(chǎn)品更是極度依賴(lài)進(jìn)口。

面對這一現狀，不禁讓人反思：中國“芯”起步不算晚，投入不算小，跑得還是不夠快的根源何在？

02

“芯”難做

芯片與我們密不可分，但絕大部分人對其知之甚少。

1.技術(shù)門(mén)檻高

無(wú)論是日常生活中的電子音響、手機、液晶屏，還是傳統工業(yè)類(lèi)的各大數控機床和國防工業(yè)的導彈、衛星、火箭、軍艦，其最核心、最關(guān)鍵的部分就是芯片。

沒(méi)有芯片，網(wǎng)絡(luò )難鏈接，雷達、通信會(huì )癱瘓，機械設備也會(huì )失控。

芯片，英文名chip，業(yè)內也稱(chēng)之為“高級沙子”。采用幾百道復雜工藝，把一個(gè)電路中所需的晶體管，包括二極管、電阻、電容和電感等元器件及布線(xiàn)互聯(lián)形成一個(gè)電路。

集中制作在一小塊或幾小塊硅片上，然后封裝在一個(gè)殼體內，成為具有所需電路功能的微型結構。

成型的芯片，有的甚至小于指甲蓋，而就是在這個(gè)指甲蓋大小的空間內存儲了海量信息。

因此，集成電路整個(gè)技術(shù)從設計到制造，到目前為止是人類(lèi)歷史上最精密的設計、制造加工技術(shù)之一，生產(chǎn)制造流程之復雜，非一家企業(yè)、一個(gè)國家所能壟斷，全球分工是必然。

2.呈指數級增長(cháng)

技術(shù)進(jìn)步是指數級的，誰(shuí)先落下一步，就會(huì )陷入“步步落后”的怪圈。

1947年，美國貝爾實(shí)驗室發(fā)明半導體接觸式晶體管時(shí)，地球的另一邊，中國也沖出了西方禁運，僅比美國晚了一年拉出硅單晶。

《“芯”想事成》這本書(shū)中記載，中西方芯片真正拉開(kāi)差距始于二十世紀五十年代，具體有以下幾大原因：

從國際上看，“二戰”結束后，美蘇陣營(yíng)對峙，美國、英國、日本、法國、澳大利亞等國家在巴黎成立了一個(gè)叫巴黎統籌委員會(huì )（簡(jiǎn)稱(chēng)“巴統”）的組織，限制成員國向前蘇聯(lián)陣營(yíng)出口，包括軍事裝備、尖端科技和稀有物資三大類(lèi)上萬(wàn)種產(chǎn)品被列入禁運清單。

1952年，中國也被列入禁運清單。盡管中國頂住壓力，先后成功研制出每秒10萬(wàn)次、100萬(wàn)次級別的計算機。

但同時(shí)期的美國，已經(jīng)擁有了超強大的超級計算機和十分先進(jìn)的芯片設計、制造生產(chǎn)線(xiàn)。

此后幾十年，中美兩國雖然在能源、環(huán)境、可持續發(fā)展等領(lǐng)域合作不少，但受限于“巴統”組織，中美兩國在航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域一直幾乎沒(méi)有合作。

具體到芯片，中國更是多處受限，除了一些精密設備使用芯片直接限制出口中國，其他一些高端數控系統等先進(jìn)設備也嚴格控制出口中國。

從國內看，發(fā)生在20世紀60年代的文革（文化大革命），讓企業(yè)的生產(chǎn)條件和設施受到十分嚴重的破壞。

資料顯示，文革時(shí)期，中國曾一度采用群眾運動(dòng)的方式全民大搞半導體。當時(shí)，報紙上長(cháng)篇累牘地宣傳：街道老太太在弄堂里拉一臺擴散爐也能做出半導體。

這種違背規律的鼓吹，嚴重沖擊了正規工廠(chǎng)的半導體生產(chǎn)研發(fā)流程。加之國際上的技術(shù)封鎖與禁運，導致中國芯片沒(méi)有避開(kāi)“一步落后，步步落后”的陷阱。

另外，芯片制造領(lǐng)域的關(guān)鍵設備，供應商大多集中在日本、美國，部分集中在歐洲，這些國家一直優(yōu)先供貨的公司是三星、臺積電、英特爾等。

中國企業(yè)要訂貨得排隊，交貨期將近兩年，交貨后，生產(chǎn)線(xiàn)調試需一年，也就是說(shuō)，從訂單到量產(chǎn)至少三年，來(lái)回一折騰，中國距離最先進(jìn)芯片的工藝制造就有一代以上了。

03

中國“芯”要自主可控，道阻且長(cháng)

但也不必妄自菲薄

一概而論中國造不出芯片，是不準確的，因為不同領(lǐng)域情況不同。

倪光南院士曾在采訪(fǎng)中介紹，在超級計算機領(lǐng)域，中國芯片不比別人差；桌面產(chǎn)品的芯片要比發(fā)達國家差，但差距不大，大概三五年；

手機上的芯片也跟國外大致相當。但也有些芯片確實(shí)跟國外差距很大，因為有些領(lǐng)域過(guò)去沒(méi)有重視。

創(chuàng )業(yè)邦梳理資料發(fā)現，在超級計算機中，中國“芯”布局時(shí)間最長(cháng)。超級計算機在國防信息安全、計算流體力學(xué)核武器研究等領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用，往往被視為國家科技實(shí)力的象征之一。

發(fā)展運算速度更快、應用功能更強的超級計算機，已經(jīng)成為當今世界國家競相爭奪的一個(gè)戰略制高點(diǎn)。

過(guò)去，美國嚴格限制對中國出口超級計算機，中國采購除了價(jià)格高，還需標明每一次具體用途。

因此。在20世紀90年代，中國痛下決心要研發(fā)超級計算機。1992年誕生了銀河2號，1993年誕生了曙光1號。

即便如此，在美國一些大學(xué)者對全球500名超級計算機的排名中，直到2008年，前100名也沒(méi)見(jiàn)著(zhù)中國的身影，常年占據榜首的是美國，其總數量占據壓倒性?xún)?yōu)勢。

不過(guò)，中國的追趕速度一直很快，到了2011年6月，中國天河1A超級計算機一度登頂榜首。6個(gè)月后，天河二號問(wèn)世，接棒榜首位置，一度牢牢占據4年。

2015年，正當天河二號準備進(jìn)行全面進(jìn)攻時(shí)，美國突然找出借口，禁止美國公司再向天河二號提供芯片。

但美國的這一招貌似不管用，因為在2016年，中國的“申威.太湖之光”脫穎而出，再度占據全球榜首寶座。值得一提的是，“申威.太湖之光”采用了一顆中國“芯”，在超級計算機500強的榜單里，中國的數量也在這一年里首超美國。

中國逐漸形成了天河、申威、曙光三大超算系列。從20世紀初開(kāi)始，方舟、北大眾志、申威、飛騰……中國“芯”前赴后繼，在這一核心領(lǐng)域爆發(fā)戰斗力。

實(shí)際上，在手機芯片領(lǐng)域，中國“芯”也可圈可點(diǎn)。

2017年IC Insights報告顯示，全球前十大IC設計企業(yè)中，華為海思已名列第7位。華為的麒麟芯片在性能上與高通、三星這些國際領(lǐng)先產(chǎn)品也不相上下。

04

芯片競速，沒(méi)有退路

從“巴統”禁運到太平洋彼岸的頻繁打擊，中國芯片征程走過(guò)太多坎坷。這是一場(chǎng)曠日持久的大國之間的拉鋸戰，也是一場(chǎng)將會(huì )改變世界格局的博弈。

面對全球割裂、芯片霸權，除了爭分奪秒地在資本、市場(chǎng)、人才上加大投入，我們沒(méi)有退路。

1.資金涌入

從歐盟的一份報告中可以看到，2018年，全球研發(fā)投入最多的2500家公司整體研發(fā)經(jīng)費，約占全球上百萬(wàn)企業(yè)的90%。

而自2014年以來(lái)，中國在半導體領(lǐng)域的資本支出呈直線(xiàn)上升走勢，并在2018年成功追平日本、歐洲。

2.巨頭攢動(dòng)

伴隨5G、AI、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的崛起，中國市場(chǎng)大江大海，能夠承載更多芯片巨頭的成長(cháng)。

其中，華為海思、中芯國際、匯頂等一眾巨頭，如今都是國家半導體的中流砥柱。尤其是2019年阿里在杭州云溪大會(huì )上推出的含光800 AI芯片格外引人注目，因為它除了在性能上號稱(chēng)最強，更是其“自研架構”。

3.人才戰略

中國在芯片生態(tài)戰爭中，一直在增強自身造血能力，擴大人才戰略。有報道顯示，韓國半導體人才“出走”中國，已成為現象級趨勢。

綜上，中國在人才戰略、巨頭納入及資本支出上的，正在逐漸打通生態(tài)體系的隔閡，但這條路極其難走。

不過(guò)，在現有技術(shù)條件下，中國沖刺存在兩大利好：

一方面，芯片制造方面的“摩爾定律”正在失效，中國不再是永無(wú)止境的追趕；

另一方面，AI技術(shù)的崛起，有望給芯片領(lǐng)域開(kāi)辟一條全新的賽道，新一輪的競爭才剛剛開(kāi)始。

參考資料：

《“芯”想事成：中國芯片產(chǎn)業(yè)的博弈與突圍》書(shū)籍，作者：陳芳、董瑞豐

華商韜略《芯片霸權，中國逆戰！》，作者：陳石磊

鳳凰網(wǎng)科技《華為已儲備的美國關(guān)鍵芯片夠用兩年 含英特爾CPU》