當(dāng)?shù)貢r間4月18日,全球機器人博覽會在西班牙馬德里舉行。
陷入美國禁售芯片旋渦中的中興通訊,給中國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)敲響了警鐘,也揭開了中國的“芯病”。
近日,美國商務(wù)部宣布將禁止美國公司向中國IT企業(yè)中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術(shù)7年,理由是中興違反了美國限制向伊朗出售美國技術(shù)的制裁條款。一系列禁售中,對中興影響最大的是芯片。
對此,中興董事長殷一民于4月20日表示,美國的禁令可能導(dǎo)致中興通訊立刻進(jìn)入“休克”狀態(tài),對公司8萬名員工及遍布全球的運營商客戶、數(shù)以億計的終端消費者造成直接損害。另據(jù)媒體報道,美國商務(wù)部于4月21日透露,已經(jīng)批準(zhǔn)了中興通訊提供更多材料的請求。
在芯片半導(dǎo)體領(lǐng)域,國產(chǎn)芯片所占市場份額較低,尤其是中高端芯片更低,包括中興在內(nèi)的許多中國企業(yè)都應(yīng)用了大量美國企業(yè)研發(fā)的計算機芯片。海關(guān)總署數(shù)據(jù)顯示,2017年中國集成電路年進(jìn)口額約合2601億美元,這一數(shù)字超過同期的石油進(jìn)口總額,但2017年僅出口669億美元。
針對這一“芯病”,我國多年來持續(xù)投入大量人力物力財力,成立了不少針對半導(dǎo)體行業(yè)的政府基金,但國產(chǎn)芯片,尤其是通用的高端芯片研發(fā)進(jìn)展仍舊緩慢,市場應(yīng)用占比小,很多芯片細(xì)分領(lǐng)域長期被歐美國家把控。在PC市場,通用CPU芯片的開放市場被Wintel(Intel+Windows)的體系把持,手機市場則由AA體系(ARM+Android)掌握話語權(quán)。
“芯病”該怎么治?各方都在“中興事件”中尋找答案。
“芯病”犯了,“芯藥”在哪兒
4月18日晚,中興通訊被美國“禁售”消息發(fā)布的第二天,一場圍繞中興和芯片兩大關(guān)鍵詞而緊急召開的研討會,在位于北京市中關(guān)村科學(xué)院南路6號的中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所(簡稱“中科院計算所”)舉行。
這是個特殊的地點和時刻。16年前,在中科院計算所誕生了中國自主研發(fā)的CPU芯片“龍芯”,至今該所的走廊上仍記載著“龍芯”面世時,“龍芯”及其課題組當(dāng)年的風(fēng)光。而在16年后的今天,“龍芯”等國產(chǎn)芯片并未獲得廣泛市場認(rèn)可,甚至在美國的一紙禁令下,許多中國企業(yè)都擔(dān)心會一時難以找到替代方案。
在這場研討會上,一張羅列著2017年中國集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的圖表引起了注意,因為其中的一些數(shù)據(jù)令人觸目驚心:在中國的計算機系統(tǒng)、通用電子系統(tǒng)、通信設(shè)備、內(nèi)存設(shè)備、顯示及視頻系統(tǒng)五大系統(tǒng)中,涉及到的服務(wù)器、個人電腦、工業(yè)應(yīng)用、可編程邏輯設(shè)備、數(shù)字信號處理設(shè)備、移動通信終端、核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、半導(dǎo)體存儲器、高清電視、智能電視等產(chǎn)品領(lǐng)域,有超過一半以上的核心集成電路芯片國產(chǎn)率為“0”,即便是國產(chǎn)率最高的移動通信終端處理器芯片,這一數(shù)字也只不過是22%。
這一圖表被主辦方、中國計算機學(xué)會青年計算機科技論壇(CCFYOCSEF)特意拿來,提出的問題是:國產(chǎn)芯片是否真如圖表所言,總體市場份額不足一成?如果是,是因為我們技不如人嗎?
中國工程院院士、中國計算機學(xué)會名譽理事長李國杰表示,經(jīng)過多年發(fā)展,中國企業(yè)在芯片領(lǐng)域已有不少經(jīng)驗積累,但相比國際先進(jìn)水平仍存在不小差距,在很多具體工作中,國產(chǎn)芯片還不能替代國外企業(yè)所生產(chǎn)的芯片。以芯片研發(fā)過程為例,國產(chǎn)芯片生產(chǎn)的納米工藝還不是很完整,與國外的芯片工藝相差兩代。但這還不是最大的差距,更大的問題是,我們還沒有達(dá)到經(jīng)過幾年努力就能趕超的發(fā)展速度。“最關(guān)鍵的是我們還沒掌握主動權(quán),不是說努力幾年就能趕上的。”
難道國產(chǎn)芯片會“一步追不上,步步追不上”?李國杰認(rèn)為,這不是因為國內(nèi)芯片企業(yè)和研發(fā)人員不努力,而是因為芯片產(chǎn)業(yè)鏈條太長,從加工設(shè)備,到配套軟硬件,再到生產(chǎn)工藝,都需要長期積累。“不是說國家投錢,砸?guī)装賰|,問題就解決了。”
“芯片的研發(fā)和生產(chǎn)水平反映了國家整體的科技水平。”李國杰提醒,這類涉及國家科研最基礎(chǔ)實力的問題,不是一兩年就能解決的,大家對現(xiàn)狀要有耐心。
王加瑩曾在中興通訊工作16年,如今是高文律師事務(wù)所合伙人,專門從事知識產(chǎn)權(quán)開發(fā)、國際保護(hù)和市場運營。在他看來,這次美國的處罰是國家貿(mào)易壁壘的演化,與此前中國企業(yè)遭遇的政策遏制是類似的,但對中興這類中國科技企業(yè)而言,將起到警醒作用。“這次人家就是打你一下,惡心你一下,但是你自己要強啊。”
持續(xù)投入多年,芯片國產(chǎn)化為何進(jìn)展緩慢
事實上,多年來我國對國產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用進(jìn)行了大量、持續(xù)的投入。“十三五”規(guī)劃期間,我國第一次以市場化投資的形式推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,成立投資基金國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金股份有限公司,以直接入股方式對國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)給予財政支持或協(xié)助購并國際大廠。
即便如此,芯片國產(chǎn)化仍然進(jìn)展緩慢。這是為什么呢?
中科院計算所研究員、博士生導(dǎo)師包云崗認(rèn)為,中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)遺憾地錯過了一個黃金年代。目前國際半導(dǎo)體行業(yè)巨頭幾乎都在上個世紀(jì)七八十年代起步,用漫長的時間和巨量的人才投入換來今天的技術(shù)積累。
事實上,歷數(shù)全球,只有美國有結(jié)構(gòu)完整的計算機產(chǎn)業(yè),英國、韓國、德國、法國都只是各有所長。而在芯片半導(dǎo)體這個產(chǎn)業(yè)鏈條非常長的領(lǐng)域,我國還缺乏完善的上游供應(yīng)。
大連東軟信息學(xué)院副教授張永鋒告訴記者,國產(chǎn)芯片的升級換代主要依靠生產(chǎn)工藝和EDA工具(芯片設(shè)計輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計軟件、系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件等三類)的進(jìn)步,但這些上游工具大都被國外企業(yè)掌握。
以加工高端芯片所要用到的極端精準(zhǔn)的照相機——光刻機為例。光刻機的精度決定了芯片的精度上限,而高精度光刻機主要產(chǎn)自荷蘭的ASML和日本的尼康與佳能三家企業(yè),全球最頂級的光刻機基本由ASML壟斷。在生產(chǎn)工藝方面,國際芯片巨頭企業(yè)一般將芯片生產(chǎn)交給韓國的三星、中國***地區(qū)的臺積電等企業(yè)去做,中國大陸企業(yè)缺乏相關(guān)的經(jīng)驗積累。
“我們亦步亦趨跟著別人走,但還是被落下了很遠(yuǎn)。現(xiàn)在的設(shè)計流程與國際大企業(yè)先進(jìn)的COT設(shè)計方法相比差距仍然很大。”張永鋒說,客觀現(xiàn)實導(dǎo)致國內(nèi)芯片企業(yè)與國外巨頭相比,整體仍處于實力較弱而且分散的狀態(tài)。
北京華勝天成股份有限公司董事長兼總裁王維航告訴記者,芯片半導(dǎo)體行業(yè)具有極高的市場集中度,而國內(nèi)芯片企業(yè)實力較弱,分布較為分散,難以應(yīng)對歐美企業(yè)的挑戰(zhàn)。王維航出身微電子科學(xué)與工程專業(yè),其所創(chuàng)辦的華勝天成公司在2017年通過基金收購泰凌微電子(上海)有限公司近83%的股權(quán),成為當(dāng)年第二大半導(dǎo)體收購案。
數(shù)據(jù)顯示,在美國,前十大半導(dǎo)體設(shè)計公司年收入占全行業(yè)比例超過90%;中國***超80%;但中國大陸產(chǎn)業(yè)分布碎片化,這一比例只達(dá)到45.9%。而且2016年中國集成電路涉及企業(yè)從736家暴增至1362家,2017年增速回落,但總量也達(dá)到了1380家。
作為一線的芯片研發(fā)企業(yè)的負(fù)責(zé)人,泰凌微電子創(chuàng)始人兼CEO盛文軍告訴記者,芯片研發(fā)具有周期長、投入大、試錯成本高等特點,而這與企業(yè)盈利的需求存在矛盾。他說,芯片研發(fā)的每個環(huán)節(jié)都讓研發(fā)人員提心吊膽。比如,在進(jìn)行市場定位時,往往會遇到芯片設(shè)計與產(chǎn)業(yè)需求不相匹配的情況,而且研發(fā)過程中資金需求特別大,“一次流片就是幾百萬元,一個很小的錯誤就要重來。”
2010年前后,盛文軍和創(chuàng)始團隊回國,準(zhǔn)備設(shè)計研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)芯片,當(dāng)時的計劃是到2012年左右推向市場獲得利潤。但當(dāng)芯片設(shè)計完成走向市場時,他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用還是停留在概念上,并未形成產(chǎn)業(yè)生態(tài),這對當(dāng)時已經(jīng)埋頭苦干一年多的創(chuàng)業(yè)公司而言是難過的坎。
怎么辦?為了養(yǎng)活公司,盛文軍帶領(lǐng)團隊一方面繼續(xù)投入研發(fā)新一代芯片,做技術(shù)儲備;另一方面將研發(fā)的芯片做些微改動,面向消費類電子產(chǎn)品推出非物聯(lián)網(wǎng)芯片。在2014年之前,泰凌微電子的主營收入都是來自非物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域,一直到2014年之后,營收重點才回到物聯(lián)網(wǎng)芯片領(lǐng)域。
在最為艱難的那兩年,盛文軍目睹了不少芯片公司因為市場、團隊、技術(shù)等原因做不下去了,“公司關(guān)掉,規(guī)模縮小”,還有一些芯片研發(fā)人員轉(zhuǎn)行去做互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件。
對于國產(chǎn)芯片的研發(fā)和應(yīng)用,李國杰認(rèn)為,無論是國家還是企業(yè)都需要持續(xù)的定力和耐心,尤其是國家對關(guān)鍵芯片支持政策不能左右搖擺。“不要兩三年看一下(沒出成果),就不要這個隊伍了,或者換一個別的方向,制度也進(jìn)行調(diào)整,這個是比較可怕的。”
國產(chǎn)芯片為何沒人用
在4月18日晚間臨時召開的論壇上,許多專業(yè)人士都提到,“龍芯”等國產(chǎn)芯片證明我國基本具備芯片設(shè)計能力,但最大的不足在應(yīng)用層面。“沒人用”,成為“龍芯”等國產(chǎn)芯片面臨的另一個困境。
對于這一話題,中科院計算所研究院、“龍芯”處理器負(fù)責(zé)人胡偉武最有發(fā)言權(quán)。2001年,中科院啟動了國產(chǎn)芯片“龍芯”課題組,如今“龍芯”CPU已形成3個產(chǎn)品系列,而胡偉武的另一個身份是承擔(dān)“龍芯”商業(yè)應(yīng)用和推廣的龍芯中科技術(shù)有限公司的總裁。
據(jù)胡偉武介紹,“龍芯”已經(jīng)在不少領(lǐng)域應(yīng)用,基于龍芯CPU做研發(fā)的各種軟件人員已經(jīng)有好幾萬。但大范圍地商用國產(chǎn)芯片還是比較慢。“有些東西是不能強求的,只能通過市場來推動。這一塊兒最需要的就是時間,有可能是五年,也有可能是三年。”
中國計算機學(xué)會(CCF)理事、北京并行科技股份有限公司總經(jīng)理陳健認(rèn)為,芯片國產(chǎn)化應(yīng)用需要全生態(tài)鏈的支持。他舉了一個很現(xiàn)實的例子:即便是在“神威·太湖之光”超級計算機上得以驗證能力的“申威”處理器,也面臨生態(tài)環(huán)境的缺失,其他通用芯片更是如此。
在他看來,政策支持所要考慮的因素不僅僅是芯片市場推廣本身,還有與芯片密切相關(guān)的軟件企業(yè)、應(yīng)用行業(yè)等,只有解決生態(tài)問題,才能真正解決“國產(chǎn)芯片沒人用”這一難題。
中科院計算所研究員韓銀和有不同意見。他認(rèn)為,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈條長,如果全產(chǎn)業(yè)鏈地支持,會帶來很大的財務(wù)負(fù)擔(dān),而且全領(lǐng)域都重點支持未必會收到理想效果。他建議,一方面爭取核心技術(shù)的突破,另一方面爭取與競爭國進(jìn)行錯位發(fā)展,形成自己的競爭籌碼。
然而,生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)不是一夕之功,也不是單純依靠技術(shù)人員就能推動解決的。作為半導(dǎo)體行業(yè)的“老兵”,同時也是物聯(lián)網(wǎng)芯片企業(yè)的投資人,王維航注意到,最近有一些討論的聲音:為什么我們在共享單車上可以“燒錢”幾十億元,在外賣、拼團等領(lǐng)域“一擲千金”,卻罕見市場機構(gòu)對芯片等尖端科技的大筆投資?
王維航表示,芯片等核心科技的研發(fā)不是資本游戲,而是需要長期、持續(xù)的資本投入,且面臨許多風(fēng)險,每次的技術(shù)更新迭代都需大量投資,“換一條(生產(chǎn))線基本都是十億美元計的成本”。這些都是許多財務(wù)投資機構(gòu)望而卻步的重要原因。
“這不是資本驅(qū)動的游戲,是技術(shù)驅(qū)動的,我們需要在產(chǎn)業(yè)上給芯片研發(fā)助把力。”王維航說,華勝天成投資泰凌微電子是以戰(zhàn)略投資者的角色進(jìn)入的。由于產(chǎn)業(yè)鏈條很長,未來芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可能需要更多具有產(chǎn)業(yè)應(yīng)用優(yōu)勢的企業(yè)加入,一方面給予投資幫助,另一方面形成產(chǎn)業(yè)對接。
此外,他也認(rèn)為,芯片特別是高端芯片的研發(fā)是高資金密度的領(lǐng)域,在不同階段需要不同的資本支持。在芯片研發(fā)和應(yīng)用上,各類產(chǎn)業(yè)基金、投資機構(gòu)的角色不可替代。旦恩資本合伙人劉旭認(rèn)為,科研人員在芯片研發(fā)方面是專家,但在市場應(yīng)用上很容易碰到瓶頸,而且對市場需求經(jīng)常出現(xiàn)誤判,容易產(chǎn)生“我做出了好東西,為什么大家不用”的疑惑。
“那么多程序員里面,會‘龍芯’UNIX架構(gòu)的有多少?有多少人用Java?這就是一個很直接的案例。”劉旭說,大多數(shù)實驗室走出來的科學(xué)家離企業(yè)家還有較遠(yuǎn)距離。在他看來,國產(chǎn)芯片的應(yīng)用還需要投資機構(gòu)、上下游企業(yè)共同參與。“以前我們總是說用市場換技術(shù),為什么不用我們自己的市場換我們自己的技術(shù)成長?”
該怎么扶持芯片產(chǎn)業(yè)
作為一線芯片研發(fā)人員,盛文軍感到,這一次芯片行業(yè)“一下子就站到了聚光燈下”,由此帶來的壓力和責(zé)任更重了。曾在美國芯片企業(yè)工作多年的經(jīng)驗告訴他,這次全民關(guān)注的事件將為國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)帶來更高關(guān)注度,以及相關(guān)資源或政策的落地。
胡偉武也認(rèn)為,這是一個國產(chǎn)芯片行業(yè)轉(zhuǎn)危為機的機會。“過去大家說,‘自己做的不如賣的,買的不如租的’,但這件事情告訴我們,唯一的辦法可能就是拋棄幻想。”他建議,我國政府可以利用這次機會,通過完善制度,推動“龍芯”等國產(chǎn)芯片的商業(yè)化應(yīng)用。
無錫江南計算機研究所高級工程師程華最近幾年一直在從事國產(chǎn)關(guān)鍵軟硬件的評測和自主可控度評估工作。她認(rèn)為,可以通過財政補貼的形式來支持國產(chǎn)芯片的應(yīng)用及相應(yīng)生態(tài)的建設(shè)。“政府可以補貼家電下鄉(xiāng),為什么不能補貼搭載國產(chǎn)芯片的電腦呢?”她也呼吁,就算此次禁運危機解除,國產(chǎn)芯片也要有上戰(zhàn)場的勇氣。“我們熱身了十幾年,也該出來了。”
中國計算機學(xué)會秘書長杜子德則認(rèn)為這樣的建議不妥。他表示,政府可以考慮給予新興產(chǎn)業(yè)減免稅費等激勵措施,或者以政府采購的方式幫助芯片及相關(guān)生態(tài)企業(yè)成長。“中國13億人口,不建立自己產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)遣恍械模@次是美國人給我們上了一節(jié)課。”
王維航則認(rèn)為,財政補貼、稅費減免等政策對芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是充分條件,但不是必要條件。“我覺得政府應(yīng)該支持,但要通過市場把政府的目的達(dá)成。”他呼吁,政府部門要真正下重手,把原本分散、多而不強的產(chǎn)業(yè)力量組織起來,解決研發(fā)效率低下等體制機制問題。
作為關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新的投資人,劉旭認(rèn)為政策層面可以發(fā)力產(chǎn)業(yè)投資基金,以母基金的形式支持更多市場化投資機構(gòu)來尋找可靠、優(yōu)質(zhì)的芯片及其生態(tài)企業(yè)。此外,他也建議政策不應(yīng)該只關(guān)注芯片設(shè)計研發(fā)企業(yè),還應(yīng)該對產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)一并給與幫助。
作為國產(chǎn)芯片研發(fā)和應(yīng)用的重要參與者,胡偉武希望,在加大自主研發(fā)力度的同時,政策能夠考慮幫助中國的芯片企業(yè)獲得更多更新迭代的機會。他打了個比方:歐美芯片廠商早已站在二樓,中國企業(yè)需要爬上去,才能與之平等對話,而此次美國對中興禁售芯片,相當(dāng)于把梯子撤掉了。“沒有樓梯,可以考慮給一根繩子。”
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