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一線|美國人撤梯子 中國“芯”如何化危為機

發布時間:2018-04-25 14:49 來源:中青在線 作者:我找by中青報

????陷入美國禁售芯片旋渦中的中興通訊,給中國信息技術產業敲響了警鐘,也揭開了中國的“芯病”。

????近日,美國商務部宣布將禁止美國公司向中國IT企業中興通訊銷售零部件、商品、軟件和技術7年,理由是中興違反了美國限制向伊朗出售美國技術的制裁條款。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,美國的禁令可能導致中興通訊立刻進入“休克”狀態,對公司8萬名員工及遍布全球的運營商客戶、數以億計的終端消費者造成直接損害。另據媒體報道,美國商務部于4月21日透露,已經批準了中興通訊提供更多材料的請求。

????在芯片半導體領域,國產芯片所占市場份額較低,尤其是中高端芯片更低,包括中興在內的許多中國企業都應用了大量美國企業研發的計算機芯片。海關總署數據顯示,2017年中國集成電路年進口額約合2601億美元,這一數字超過同期的石油進口總額,但2017年僅出口669億美元。

????針對這一“芯病”,我國多年來持續投入大量人力物力財力,成立了不少針對半導體行業的政府基金,但國產芯片,尤其是通用的高端芯片研發進展仍舊緩慢,市場應用占比小,很多芯片細分領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。

????“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”消息發布的第二天,一場圍繞中興和芯片兩大關鍵詞而緊急召開的研討會,在位于北京市中關村科學院南路6號的中國科學院計算技術研究所(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”及其課題組當年的風光。而在16年后的今天,“龍芯”等國產芯片并未獲得廣泛市場認可,甚至在美國的一紙禁令下,許多中國企業都擔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年中國集成電路產業現狀的圖表引起了注意,因為其中的一些數據令人觸目驚心:在中國的計算機系統、通用電子系統、通信設備、內存設備、顯示及視頻系統五大系統中,涉及到的服務器、個人電腦、工業應用、可編程邏輯設備、數字信號處理設備、移動通信終端、核心網絡設備、半導體存儲器、高清電視、智能電視等產品領域,有超過一半以上的核心集成電路芯片國產率為“0”,即便是國產率最高的移動通信終端處理器芯片,這一數字也只不過是22%。

????這一圖表被主辦方、中國計算機學會青年計算機科技論壇(CCF YOCSEF)特意拿來,提出的問題是:國產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、中國計算機學會名譽理事長李國杰表示,經過多年發展,中國企業在芯片領域已有不少經驗積累,但相比國際先進水平仍存在不小差距,在很多具體工作中,國產芯片還不能替代國外企業所生產的芯片。以芯片研發過程為例,國產芯片生產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,我們還沒有達到經過幾年努力就能趕超的發展速度。“最關鍵的是我們還沒掌握主動權,不是說努力幾年就能趕上的。”

????難道國產芯片會“一步追不上,步步追不上”?李國杰認為,這不是因為國內芯片企業和研發人員不努力,而是因為芯片產業鏈條太長,從加工設備,到配套軟硬件,再到生產工藝,都需要長期積累。“不是說國家投錢,砸幾百億,問題就解決了。”

????“芯片的研發和生產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實力的問題,不是一兩年就能解決的,大家對現狀要有耐心。

????王加瑩曾在中興通訊工作16年,如今是高文律師事務所合伙人,專門從事知識產權開發、國際保護和市場運營。在他看來,這次美國的處罰是國家貿易壁壘的演化,與此前中國企業遭遇的政策遏制是類似的,但對中興這類中國科技企業而言,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。”

????當地時間4月18日,全球機器人博覽會在西班牙馬德里舉行。視覺中國供圖

????持續投入多年,芯片國產化為何進展緩慢

????事實上,多年來我國對國產芯片的研發和應用進行了大量、持續的投入。“十三五”規劃期間,我國第一次以市場化投資的形式推動半導體產業鏈的發展,成立投資基金國家集成電路產業投資基金股份有限公司,以直接入股方式對國內半導體企業給予財政支持或協助購并國際大廠。

????即便如此,芯片國產化仍然進展緩慢。這是為什么呢?

????中科院計算所研究員、博士生導師包云崗認為,中國的半導體產業遺憾地錯過了一個黃金年代。目前國際半導體行業巨頭幾乎都在上個世紀七八十年代起步,用漫長的時間和巨量的人才投入換來今天的技術積累。

????事實上,歷數全球,只有美國有結構完整的計算機產業,英國、韓國、德國、法國都只是各有所長。而在芯片半導體這個產業鏈條非常長的領域,我國還缺乏完善的上游供應。

????大連東軟信息學院副教授張永鋒告訴記者,國產芯片的升級換代主要依靠生產工藝和EDA工具(芯片設計輔助軟件、可編程芯片輔助設計軟件、系統設計輔助軟件等三類)的進步,但這些上游工具大都被國外企業掌握。

????以加工高端芯片所要用到的極端精準的照相機——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自荷蘭的ASML和日本的尼康與佳能三家企業,全球最頂級的光刻機基本由ASML壟斷。在生產工藝方面,國際芯片巨頭企業一般將芯片生產交給韓國的三星、中國臺灣地區的臺積電等企業去做,中國大陸企業缺乏相關的經驗積累。

????“我們亦步亦趨跟著別人走,但還是被落下了很遠。現在的設計流程與國際大企業先進的COT設計方法相比差距仍然很大。”張永鋒說,客觀現實導致國內芯片企業與國外巨頭相比,整體仍處于實力較弱而且分散的狀態。

????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,芯片半導體行業具有極高的市場集中度,而國內芯片企業實力較弱,分布較為分散,難以應對歐美企業的挑戰。王維航出身微電子科學與工程專業,其所創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,成為當年第二大半導體收購案。

????數據顯示,在美國,前十大半導體設計公司年收入占全行業比例超過90%;中國臺灣超80%;但中國大陸產業分布碎片化,這一比例只達到45.9%。而且2016年中國集成電路涉及企業從736家暴增至1362家,2017年增速回落,但總量也達到了1380家。

????作為一線的芯片研發企業的負責人,泰凌微電子創始人兼CEO盛文軍告訴記者,芯片研發具有周期長、投入大、試錯成本高等特點,而這與企業盈利的需求存在矛盾。他說,芯片研發的每個環節都讓研發人員提心吊膽。比如,在進行市場定位時,往往會遇到芯片設計與產業需求不相匹配的情況,而且研發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,盛文軍和創始團隊回國,準備設計研發物聯網芯片,當時的計劃是到2012年左右推向市場獲得利潤。但當芯片設計完成走向市場時,他們發現大多數物聯網應用還是停留在概念上,并未形成產業生態,這對當時已經埋頭苦干一年多的創業公司而言是難過的坎。

????怎么辦?為了養活公司,盛文軍帶領團隊一方面繼續投入研發新一代芯片,做技術儲備;另一方面將研發的芯片做些微改動,面向消費類電子產品推出非物聯網芯片。在2014年之前,泰凌微電子的主營收入都是來自非物聯網芯片領域,一直到2014年之后,營收重點才回到物聯網芯片領域。

????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、技術等原因做不下去了,“公司關掉,規模縮小”,還有一些芯片研發人員轉行去做互聯網應用軟件。

????對于國產芯片的研發和應用,李國杰認為,無論是國家還是企業都需要持續的定力和耐心,尤其是國家對關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,制度也進行調整,這個是比較可怕的。”

????國產芯片為何沒人用

????在4月18日晚間臨時召開的論壇上,許多專業人士都提到,“龍芯”等國產芯片證明我國基本具備芯片設計能力,但最大的不足在應用層面。“沒人用”,成為“龍芯”等國產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”處理器負責人胡偉武最有發言權。2001年,中科院啟動了國產芯片“龍芯”課題組,如今“龍芯”CPU已形成3個產品系列,而胡偉武的另一個身份是承擔“龍芯”商業應用和推廣的龍芯中科技術有限公司的總裁。

????據胡偉武介紹,“龍芯”已經在不少領域應用,基于龍芯CPU做研發的各種軟件人員已經有好幾萬。但大范圍地商用國產芯片還是比較慢。“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。”

????中國計算機學會(CCF)理事、北京并行科技股份有限公司總經理陳健認為,芯片國產化應用需要全生態鏈的支持。他舉了一個很現實的例子: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,也面臨生態環境的缺失,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的軟件企業、應用行業等,只有解決生態問題,才能真正解決“國產芯片沒人用”這一難題。

????中科院計算所研究員韓銀和有不同意見。他認為,半導體產業鏈條長,如果全產業鏈地支持,會帶來很大的財務負擔,而且全領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的突破,另一方面爭取與競爭國進行錯位發展,形成自己的競爭籌碼。

????然而,生態系統的建設不是一夕之功,也不是單純依靠技術人員就能推動解決的。作為半導體行業的“老兵”,同時也是物聯網芯片企業的投資人,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、拼團等領域“一擲千金”,卻罕見市場機構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不是資本游戲,而是需要長期、持續的資本投入,且面臨許多風險,每次的技術更新迭代都需大量投資,“換一條(生產)線基本都是十億美元計的成本”。這些都是許多財務投資機構望而卻步的重要原因。

????“這不是資本驅動的游戲,是技術驅動的,我們需要在產業上給芯片研發助把力。”王維航說,華勝天成投資泰凌微電子是以戰略投資者的角色進入的。由于產業鏈條很長,未來芯片半導體產業可能需要更多具有產業應用優勢的企業加入,一方面給予投資幫助,另一方面形成產業對接。

????此外,他也認為,芯片特別是高端芯片的研發是高資金密度的領域,在不同階段需要不同的資本支持。在芯片研發和應用上,各類產業基金、投資機構的角色不可替代。旦恩資本合伙人劉旭認為,科研人員在芯片研發方面是專家,但在市場應用上很容易碰到瓶頸,而且對市場需求經常出現誤判,容易產生“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,大多數實驗室走出來的科學家離企業家還有較遠距離。在他看來,國產芯片的應用還需要投資機構、上下游企業共同參與。“以前我們總是說用市場換技術,為什么不用我們自己的市場換我們自己的技術成長?”

????該怎么扶持芯片產業

????作為一線芯片研發人員,盛文軍感到,這一次芯片行業“一下子就站到了聚光燈下”,由此帶來的壓力和責任更重了。曾在美國芯片企業工作多年的經驗告訴他,這次全民關注的事件將為國內芯片產業帶來更高關注度,以及相關資源或政策的落地。

????胡偉武也認為,這是一個國產芯片行業轉危為機的機會。“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”等國產芯片的商業化應用。

????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關鍵軟硬件的評測和自主可控度評估工作。她認為,可以通過財政補貼的形式來支持國產芯片的應用及相應生態的建設。“政府可以補貼家電下鄉,為什么不能補貼搭載國產芯片的電腦呢?”她也呼吁,就算此次禁運危機解除,國產芯片也要有上戰場的勇氣。“我們熱身了十幾年,也該出來了。”

????中國計算機學會秘書長杜子德則認為這樣的建議不妥。他表示,政府可以考慮給予新興產業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生態企業成長。“中國13億人口,不建立自己產業鏈是不行的,這次是美國人給我們上了一節課。”

????王維航則認為,財政補貼、稅費減免等政策對芯片產業的發展是充分條件,但不是必要條件。“我覺得政府應該支持,但要通過市場把政府的目的達成。”他呼吁,政府部門要真正下重手,把原本分散、多而不強的產業力量組織起來,解決研發效率低下等體制機制問題。

????作為關注技術創新的投資人,劉旭認為政策層面可以發力產業投資基金,以母基金的形式支持更多市場化投資機構來尋找可靠、優質的芯片及其生態企業。此外,他也建議政策不應該只關注芯片設計研發企業,還應該對產業鏈上下游的企業一并給與幫助。

????作為國產芯片研發和應用的重要參與者,胡偉武希望,在加大自主研發力度的同時,政策能夠考慮幫助中國的芯片企業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,相當于把梯子撤掉了。“沒有樓梯,可以考慮給一根繩子。”

【責任編輯:李翀】
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