芯片歷史的4次拐點(diǎn),一部后發(fā)者崛起史

時(shí)間:2019-07-29

來(lái)源: OFweek 文/甲子光年

導(dǎo)語(yǔ):對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),上世紀(jì)70年代,就是一個(gè)“悄然無(wú)聲”的變革開(kāi)端。到70年代,日本已建立了“官、學(xué)、研”一體化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度,采取了悶聲追趕的“舉國(guó)模式”。

最重要的事不會(huì)成為新聞。

它們發(fā)生時(shí)往往無(wú)聲、微小,而新聞不過(guò)是“重大事件”經(jīng)歷了漫長(zhǎng)蟄伏后的爆發(fā)時(shí)刻。

對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),上世紀(jì)70年代,就是一個(gè)“悄然無(wú)聲”的變革開(kāi)端。

1973年,第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)打響,石油危機(jī)爆發(fā),全球經(jīng)濟(jì)放緩,美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)下滑了14%。

彼時(shí)的歐美,自由市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)重獲主導(dǎo),哈耶克主義開(kāi)始盛行,美國(guó)各半導(dǎo)體公司盈利受損,受市場(chǎng)所限,放緩了對(duì)新技術(shù)的投資。

而同樣經(jīng)濟(jì)受挫的日本,卻開(kāi)啟了一場(chǎng)逆勢(shì)反超。

如今,日本人總愛(ài)把“古き良き時(shí)代”(逝去的美好時(shí)代)一詞掛在嘴邊。當(dāng)他們說(shuō)起這個(gè)詞時(shí),腦海中有一幅共同回憶:二戰(zhàn)后至上世紀(jì)80年代末泡沫經(jīng)濟(jì)破滅前的昭和后半期。

在那段痛并快樂(lè)著的歲月,日本人有強(qiáng)烈的目標(biāo)感:他們亟需一場(chǎng)戰(zhàn)后廢土中的復(fù)興。外部條件也相對(duì)有利:1950年朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)后,美國(guó)開(kāi)始扶持日本,日本陸續(xù)以低價(jià)引進(jìn)了美國(guó)最新的晶體管和集成電路技術(shù),打下了日后發(fā)起沖刺的基礎(chǔ)。

到70年代,日本已建立了“官、學(xué)、研”一體化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展制度,采取了悶聲追趕的“舉國(guó)模式”。

日本要舉國(guó)重點(diǎn)攻克的領(lǐng)域,正是半導(dǎo)體。

1974年,石油危機(jī)后的第二年,日本政府就批準(zhǔn)了“VLSI(超大規(guī)模集成電路)計(jì)劃”,并在1976年聯(lián)合日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大公司籌集720億日元(2.36億美元),設(shè)立“VLSI技術(shù)研究所”,開(kāi)啟了一場(chǎng)蔚為壯觀的、針對(duì)DARM存儲(chǔ)器(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,目前最常見(jiàn)的系統(tǒng)內(nèi)存)的大攻堅(jiān)。

昭和一代的日本名企展現(xiàn)出了空前的團(tuán)結(jié),攻堅(jiān)體系由6大實(shí)驗(yàn)室組成:

日立(第一研究室)負(fù)責(zé)研制電子束掃描裝置和微縮投影紫外線曝光裝置;

富士通(第二研究室)負(fù)責(zé)研制可變尺寸矩形電子束掃描裝置;

東芝(第三研究室)負(fù)責(zé)研制EB掃描裝置與制版復(fù)印裝置;

電氣綜合研究所(第四研究室)負(fù)責(zé)對(duì)硅晶體材料進(jìn)行研究;

三菱電機(jī)(第五研究室)負(fù)責(zé)開(kāi)發(fā)制程技術(shù)與投影曝光裝置;

NEC(第六研究室)負(fù)責(zé)進(jìn)行產(chǎn)品封裝設(shè)計(jì)、測(cè)試、評(píng)估研究。

對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),日本各公司像《流浪地球》里對(duì)地球發(fā)動(dòng)機(jī)的飽和式救援一樣,開(kāi)啟了“飽和式攻堅(jiān)”:多個(gè)實(shí)驗(yàn)室群起而上,以各單位的競(jìng)爭(zhēng)保證研發(fā)成功率。

VLSI成果驚人,計(jì)劃開(kāi)啟第4年(1980),在惠普對(duì)16KDRAM內(nèi)存的競(jìng)標(biāo)中,日本的NEC、日立和富士通完勝美國(guó)的英特爾、德州儀器和莫斯泰克(當(dāng)時(shí)美國(guó)存儲(chǔ)器領(lǐng)域最主要的玩家),美國(guó)質(zhì)量最好的DRAM的不合格率比日本最差的公司還高6倍。

VLSI開(kāi)始的第6年(1982),日本成為全球最大的DRAM生產(chǎn)國(guó);

VLSI開(kāi)始的第9年(1985),NEC登上全球半導(dǎo)體廠商榜首(按收入),并在之后連續(xù)7年穩(wěn)坐頭把交椅;

同年,被日本廠商壓著打的英特爾關(guān)閉了7座工廠,裁員7200人——這家11年前市占率達(dá)80%的公司從此關(guān)閉了存儲(chǔ)器業(yè)務(wù)。

不過(guò),這并不是故事的全部。

1970年,還悄悄發(fā)生了另一件小事:年初,一家日本計(jì)算器公司Busicom給了英特爾一個(gè)單子——做一款定制芯片的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

Busicom最初的方案是一套由12塊集成電路組成的系統(tǒng);而英特爾工程師TedHoff看了后覺(jué)得太復(fù)雜,他創(chuàng)新地提出,可以把計(jì)算單元集中到一枚芯片上,以簡(jiǎn)化電路和降低生產(chǎn)成本。

正是在這個(gè)項(xiàng)目中,英特爾開(kāi)發(fā)出了于1971年面世的Intel4004,這是世界第一枚商業(yè)化的微處理器,即CPU——當(dāng)今半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的桂冠明珠。

Busicom的訂單起初并不被英特爾重視。

70年代,英特爾和它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手日本一樣,把主要精力放在存儲(chǔ)器上,英特爾創(chuàng)始人,時(shí)任CEO羅伯特·諾伊斯甚至說(shuō)過(guò):

CPU是一個(gè)有趣的想法,英特爾有能力做,但是腦子壞了才會(huì)真的去干。賣CPU的話,每臺(tái)電腦只能賣一塊,我們現(xiàn)在做內(nèi)存,每臺(tái)電腦能賣幾百塊芯片。

可誰(shuí)能想到,偏偏這個(gè)不受待見(jiàn)的新業(yè)務(wù),在之后力挽狂瀾。

新興的CPU業(yè)務(wù)如出籠猛獸,帶領(lǐng)英特爾于1986、1993、2002、2010年創(chuàng)下4次業(yè)績(jī)高峰——英特爾不僅起死回生,還發(fā)展成日后的半導(dǎo)體常青樹(shù),成就了如今美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的話語(yǔ)權(quán)。

回顧那段歷史,無(wú)論是日本的“有心追趕”,還是美國(guó)的“無(wú)心插柳”,背后有一個(gè)共性:它們都是全球商貿(mào)合作、產(chǎn)業(yè)分工的受益者。

如果沒(méi)有自由、開(kāi)放的貿(mào)易全球化和技術(shù)交流,日本難以在最初引進(jìn)半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù),也就沒(méi)有日后趕超的基礎(chǔ);美國(guó)也難以在服務(wù)全球產(chǎn)業(yè)需求的過(guò)程中,陰差陽(yáng)錯(cuò)地找到大有前景的CPU“邊緣市場(chǎng)”。

半個(gè)世紀(jì)過(guò)去,對(duì)今天的中國(guó)而言,一個(gè)可能導(dǎo)致半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵時(shí)期已在眼前。

站在“中國(guó)芯”的拐點(diǎn)上,兩種觀點(diǎn)正互相爭(zhēng)鋒:

一種頗有市場(chǎng)的聲音是:另起爐灶,全產(chǎn)業(yè)鏈自己干。

在AMD等廠商被傳停止向中國(guó)授權(quán)新一代x86架構(gòu)IP(IP是芯片可復(fù)用的邏輯單元,是芯片設(shè)計(jì)最核心的部分)等新聞后,就有大量對(duì)中國(guó)“承包半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈”的遐想:

而另一種聲音則認(rèn)為,以中國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)實(shí)力,不能“狹隘地”自己閉門造車。

如任正非日前接受采訪時(shí)所說(shuō):

我們永遠(yuǎn)需要美國(guó)芯片。美國(guó)公司現(xiàn)在履行責(zé)任去華盛頓申請(qǐng)審批,如果審批通過(guò),我們還是要購(gòu)買它,或者賣給它(不光買也要賣,使它更先進(jìn))。因此,我們不會(huì)排斥美國(guó),狹隘地自我成長(zhǎng),還是要共同成長(zhǎng)。

是從最底層開(kāi)始重建一遍,還是繼續(xù)擁抱全球分工?

抉擇時(shí)刻,同樣作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)后發(fā)國(guó)家和地區(qū)的日、韓、臺(tái)“崛起史”,為中國(guó)大陸提供了難得的借鑒。

回顧歷代后來(lái)居上者,其共性是:遵循科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的自然規(guī)律,順“勢(shì)”而為——這個(gè)“勢(shì)”,就是站在全球分工、技術(shù)合作的基礎(chǔ)上,敏銳抓住并卡位新一波周期或新市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

本文將分以下5部分,展開(kāi)講訴半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)4次拐點(diǎn)中經(jīng)歷的沉?。?/p>

1.第1次拐點(diǎn):抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移機(jī)會(huì),日本超美

2.第2、3次拐點(diǎn):抓住半導(dǎo)體分工的兩次裂變,韓、臺(tái)逆襲

3.兩派探索:中國(guó)大陸半導(dǎo)體的南北殊途

4.匍匐向前:海思的自研之路

5.第4次拐點(diǎn):當(dāng)下中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的3種“勢(shì)”及選擇

它們的故事中,包含著可能的、“趕超先進(jìn)水平”的最佳姿態(tài)。

第1次拐點(diǎn):產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,日本超美

作為在美國(guó)之外,最先從半導(dǎo)體市場(chǎng)分得一杯羹的國(guó)家,日本順勢(shì)而為的方式是:

在外部條件有利時(shí),不斷引進(jìn)技術(shù),獲得存儲(chǔ)器領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

乘著戰(zhàn)后美國(guó)“援日抗蘇”的有利外部條件,日本從50年代開(kāi)始以低價(jià)獲取了大量美國(guó)技術(shù)的授權(quán)。

1953年,日本“東京通信工程株式會(huì)社”在晶體管專利被受理僅5年后,以900萬(wàn)日元(約2.5萬(wàn)美元)的低價(jià)從西屋電器引進(jìn)了晶體管技術(shù)——要知道肖克利最初研發(fā)晶體管時(shí),貝爾實(shí)驗(yàn)室在其上連續(xù)砸了2.23億美元(用于1948-1957的連續(xù)研發(fā)和優(yōu)化,其中美國(guó)軍方承擔(dān)了近40%的費(fèi)用)。

借助晶體管技術(shù),東京通信在1955年發(fā)布了第一款袖珍收音機(jī)TR-55,公司也正式更名為索尼?!八髂岽蠓ā庇纱税l(fā)揚(yáng)光大,成就一代傳奇電子企業(yè)。

當(dāng)時(shí),去紐約與西屋簽約的索尼聯(lián)合創(chuàng)始人盛田昭夫在逛了帝國(guó)大廈、布魯克林大橋后,曾向同行友人感嘆:

“日本和這樣的國(guó)家交戰(zhàn),真是魯莽呀!”

不過(guò)20年后,日本就在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器領(lǐng)域和美國(guó)打了一場(chǎng)驚人的大戰(zhàn),這得益于日本在60年代引進(jìn)的另一項(xiàng)技術(shù):集成電路。

日后成為日本半導(dǎo)體霸主的NEC在1962年從美國(guó)仙童半導(dǎo)體公司購(gòu)買了平面光刻生產(chǎn)工藝,解決了集成電路制造生產(chǎn)的問(wèn)題,效果立竿見(jiàn)影:

1961年,NEC集成電路的產(chǎn)量只有50塊,1962年暴增至1.18萬(wàn)塊,1965年達(dá)到了5萬(wàn)塊。

同一時(shí)期,日立與RCA,通用電氣和東芝紛紛簽訂了技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議;索尼和德州儀器也在歷經(jīng)4年磋商后,于1968年在日本成立了各自占股50%的合資公司。

日本采取了“以市場(chǎng)換技術(shù)”套路,成立合資公司的條件就是德州儀器必須在3年內(nèi)向日本公布與IC制成相關(guān)的專利。

于是,外有“向先進(jìn)學(xué)習(xí)”的敏銳抓手,內(nèi)有舉國(guó)體制下的“VLSI計(jì)劃”,這一系列舉措,打下了日本在70年代埋頭苦干、80年代一鳴驚人的基礎(chǔ)。

從1980年到1984年,日本半導(dǎo)體對(duì)美國(guó)的出口額從不到90億日元,增至400多億日元,陡峭的上揚(yáng)曲線震動(dòng)世界。

1985年的出口量下降與美國(guó)啟動(dòng)針對(duì)日本存儲(chǔ)器的“反傾銷訴訟”有關(guān)

由此,日本成了半導(dǎo)體史上的第一次“產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移”的贏家,奪得了存儲(chǔ)器市場(chǎng)的壟斷地位;而美國(guó)頂尖公司如英特爾,則轉(zhuǎn)向了技術(shù)壁壘更高的CPU領(lǐng)域。

不過(guò),日本半導(dǎo)體的輝煌是短暫的。

90年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開(kāi)始節(jié)節(jié)敗退——韓國(guó)成了新一代存儲(chǔ)器霸主:1992年,三星將NEC擠下DRAM世界第一的寶座;2000年前后,富士通和東芝先后宣布從DRAM市場(chǎng)退出。

這背后有諸多原因:

在外,美國(guó)像如今對(duì)付中國(guó)一樣,對(duì)日本耍起了“貿(mào)易戰(zhàn)”:通過(guò)1985年的反傾銷訴訟、1986年的《美日半導(dǎo)體協(xié)議》、1991年的《日美半導(dǎo)體協(xié)議》,全面打壓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè);在內(nèi),日本在80年代末達(dá)到泡沫經(jīng)濟(jì)頂峰,資本大量流向房地產(chǎn),減少了對(duì)技術(shù)領(lǐng)域的投資。

而另一個(gè)常被忽略的關(guān)鍵原因是,日本錯(cuò)失了一個(gè)萌芽于上世紀(jì)80年代的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新趨勢(shì)。

這一回合,臺(tái)灣和韓國(guó)卻抓住了機(jī)會(huì)。

第2、3次拐點(diǎn):分工裂變,韓、臺(tái)逆襲

臺(tái)灣和韓國(guó)逆襲的故事,源自一場(chǎng)涉及美、歐、亞多國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)“分工裂變”。

一切的開(kāi)端仍是不起眼的小事:誕生于歐亞大陸兩端的兩家小公司——臺(tái)積電和ARM。

成立于1987年的臺(tái)積電開(kāi)創(chuàng)了Foundry模式,即只進(jìn)行芯片生產(chǎn)制造的晶元代工廠。

而3年后,誕生于英國(guó)劍橋一座谷倉(cāng)里的ARM,又開(kāi)創(chuàng)了另一種全新的商業(yè)模式:IP授權(quán)。

Foundry和IP授權(quán)的出現(xiàn),是偶然中的必然。

從集成電路商用化的60年代開(kāi)始,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)就像細(xì)胞生長(zhǎng)一樣經(jīng)歷著“裂變”——從垂直整合到垂直分工,分工越來(lái)越細(xì),各環(huán)節(jié)越來(lái)越專業(yè)。

第一次重要裂變發(fā)生在70年代:半導(dǎo)體和軟件行業(yè)從計(jì)算機(jī)中分化出來(lái)。

行業(yè)的初始狀態(tài),是“一個(gè)公司造所有”的高度垂直整合。

比如IBM藍(lán)色巨人,既自己造計(jì)算機(jī)用的芯片,還做操作系統(tǒng)、軟件,同時(shí)生產(chǎn)計(jì)算機(jī)終端。

在1961年底IBM啟動(dòng)的“System-360”項(xiàng)目中,憑一己之力,IBM就攻克了指令集、集成電路、可兼容操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等軟硬件多道難關(guān),獲得了300多項(xiàng)專利。

而到70年代,隨著技術(shù)進(jìn)一步普及、市場(chǎng)對(duì)軟件需求的增加,軟件開(kāi)始成為單獨(dú)的行業(yè);微軟(1975年成立)、甲骨文(1977年成立)等公司陸續(xù)出現(xiàn)。

這同時(shí)催生了半導(dǎo)體從計(jì)算機(jī)中分化,產(chǎn)生了一批主要做芯片硬件(芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試)的公司,英特爾(1968年成立)是其中代表。

在1970年代開(kāi)始萌發(fā)的PC(個(gè)人電腦)市場(chǎng)上,英特爾與微軟的“Wintel聯(lián)盟”悄然生長(zhǎng),前者做計(jì)算機(jī)CPU,后者做Windows操作系統(tǒng),軟硬配合,逐漸獲得了壟斷地位。

這又帶來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要生態(tài)現(xiàn)象:“指令集壁壘”。

有種說(shuō)法是:三流公司做產(chǎn)品,二流公司做品牌,一流公司做標(biāo)準(zhǔn)。指令集,就是芯片硬件和底層軟件代碼之間溝通的一套“標(biāo)準(zhǔn)”。

就像只有灰姑娘能穿上水晶鞋:相應(yīng)的軟件操作系統(tǒng),通過(guò)相應(yīng)的指令集跑在相應(yīng)的芯片上,才能達(dá)到最佳效果。因此指令集和操作系統(tǒng)之間能形成其他玩家難以攻破的生態(tài)聯(lián)合。

隨PC浪潮崛起的英特爾,是第一個(gè)建立起了“指令集壁壘”的公司。

PC時(shí)代之前的小型機(jī)主要在數(shù)據(jù)中心處理專業(yè)的計(jì)算工作,市場(chǎng)分散,操作系統(tǒng)常常是各做各的(或在開(kāi)源系統(tǒng)上做優(yōu)化),井水不犯河水;指令集也各自為營(yíng),IBM有Power,Sun有SPARC,DEC有Alpha等等。

隨著PC時(shí)代到來(lái),大量個(gè)體溝通、協(xié)作的需求開(kāi)始涌現(xiàn),操作系統(tǒng)市場(chǎng)開(kāi)始向頭部玩家集中,Windows最終突出重圍,坐上了“鐵王座”;與之綁定的英特爾x86指令集也跟著取得“指令集霸權(quán)”。

2000年之后,英特爾又進(jìn)一步利用自己在PC市場(chǎng)出貨量大、成本低的優(yōu)勢(shì),向更高端的“小型機(jī)服務(wù)器市場(chǎng)”進(jìn)軍,以價(jià)格戰(zhàn)打敗了Power、SPARC、Alpha等老牌指令集,改寫(xiě)了整個(gè)服務(wù)器市場(chǎng)的生態(tài)基礎(chǔ)。

對(duì)x86指令集這一電子產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)的掌控,也讓英特爾多年來(lái)屹立不倒,連續(xù)25年(1991-2017)登頂全球半導(dǎo)體第一廠商的寶座。

這便是行業(yè)第一次裂變時(shí),新一代“軟硬雙打”撂倒老一代垂直型巨人的故事。

但在芯片制造內(nèi)部,英特爾仍是一家“垂直整合”的公司:自己做指令集,自己在指令集上設(shè)計(jì)IP核,自己做生產(chǎn)制造。

這就給第二次分工裂變創(chuàng)造了空間:

上世紀(jì)90年代之后,臺(tái)積電的Foundry模式+ARM的IP授權(quán)模式興起,打碎了英特爾的“垂直整合”。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)上游的IP研發(fā)、設(shè)計(jì)和下游的制造各自分化成了單獨(dú)的行業(yè)。

ARM能產(chǎn)生IP授權(quán)的奇思妙想,也得感謝英特爾。

1981年,ARM的前身Acorn計(jì)算機(jī)公司想生產(chǎn)一款供英國(guó)中小學(xué)校使用的電腦,向英特爾求助,希望能購(gòu)買80286處理器的設(shè)計(jì)資料和樣品,但英特爾沒(méi)搭理它。

Acorn于是基于當(dāng)時(shí)學(xué)界提出的RISC精簡(jiǎn)指令集概念(英特爾x86使用的是CISC復(fù)雜指令集),研發(fā)了一顆32位、6MHz,使用自研指令集的處理器,命名為ARM。

到1990年,已更名為ARM的新公司開(kāi)始專注于半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。但英特爾等廠商已占據(jù)了大量市場(chǎng),直接賣芯片的ARM生意慘淡,被迫踏上一條新路:自己不生產(chǎn)芯片,只將IP核授權(quán)給其他公司。

歐亞大陸的另一端,臺(tái)積電的成功則得益于其創(chuàng)始人張忠謀在德州儀器積累了豐富的半導(dǎo)體工廠建造與管理經(jīng)驗(yàn)。

與開(kāi)頭提到的日本通過(guò)引進(jìn)技術(shù)發(fā)展存儲(chǔ)器;英特爾因?yàn)橥瓿扇毡究蛻粲唵侮幉铌?yáng)錯(cuò)開(kāi)啟CPU市場(chǎng)一樣,全球技術(shù)、人才的自由流動(dòng),再次促進(jìn)了整個(gè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化。

進(jìn)化是不可逆的。

Foundry和IP授權(quán)模式的誕生,永久地改變了世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的版圖——它大大降低了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的準(zhǔn)入門檻。

在高度垂直整合的60年代,IBM為開(kāi)發(fā)System-360,在3年多時(shí)間里投入了52.5億美元,開(kāi)支甚至超過(guò)造出原子彈的曼哈頓計(jì)劃。實(shí)力雄厚如IBM也差點(diǎn)被這個(gè)項(xiàng)目搞得資金鏈差點(diǎn)斷裂,其他小廠家更是被完全擋在了電子產(chǎn)業(yè)的門外。

隨著垂直分工的開(kāi)始,ARM和臺(tái)積電承擔(dān)了產(chǎn)業(yè)鏈一頭一尾的工作,中間的“芯片設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)便逐漸發(fā)展成一個(gè)獨(dú)立賽道——不做生產(chǎn),無(wú)需重資建廠或做底層研發(fā)的Fabless廠商(Fabless的字面意思就是“無(wú)工廠”)。

目前全球排名Top20的半導(dǎo)體廠商中,近一半是1990年后成立的Fabless新貴:

1985年成立的高通(美國(guó))(高通是無(wú)線電通信技術(shù)研發(fā)商,1994年開(kāi)始銷售芯片);

1991年成立的博通(美國(guó));

1993年成立的英偉達(dá)(美國(guó));

1995年成立的美滿(美國(guó));

1995年成立的聯(lián)發(fā)科(臺(tái)灣);

1999年獨(dú)立的英飛凌(德國(guó))(前身是西門子半導(dǎo)體部門);

2002年成立的瑞薩電子(日本)(NEC和瑞薩科技的合資公司)

這進(jìn)一步給行業(yè)帶來(lái)兩個(gè)變化:

一方面,更多輕資產(chǎn)玩家的涌入,使市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更充分,促進(jìn)了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化;

另一方面,這些新公司多是ARM和臺(tái)積電的客戶。ARM以開(kāi)放的IP授權(quán)模式已在移動(dòng)端CPU市場(chǎng)占比超95%,與服務(wù)器端CPU的霸主英特爾屹立兩頭,構(gòu)成了當(dāng)下全球半導(dǎo)體產(chǎn)最底層的兩大標(biāo)準(zhǔn)。

這場(chǎng)新的分工裂變,終于讓高端的CPU領(lǐng)域不再是“美國(guó)人自己的游戲”,臺(tái)灣和韓國(guó)順應(yīng)新的分工趨勢(shì),成了全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新高地。

在制造環(huán)節(jié),臺(tái)灣依靠臺(tái)積電牢牢把握了話語(yǔ)權(quán)。

自從在1989年搞定了英特爾的背書(shū)和訂單后,這家最初連募資都很艱難的臺(tái)灣“小公司”快速成長(zhǎng),每年?duì)I收增長(zhǎng)率都保持在50%至100%之間。

近年來(lái),臺(tái)積電的工藝水平已趕超了傳統(tǒng)垂直廠商英特爾、IBM,占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)份額,在最新的5nm制程上領(lǐng)先全球。

在CPU、MCU等主控芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),另一家臺(tái)灣企業(yè)聯(lián)發(fā)科從2003年開(kāi)始購(gòu)買ARMIP,進(jìn)入手機(jī)和平板芯片市場(chǎng),并在2000年之后成為亞洲最大的Fabless廠商。

韓國(guó)也抓住了分工裂變的機(jī)會(huì)。

其半導(dǎo)體標(biāo)桿企業(yè)三星,從2000年開(kāi)始就通過(guò)購(gòu)買成熟IP,在原本的強(qiáng)項(xiàng)存儲(chǔ)器之外,開(kāi)辟了CPU的新增長(zhǎng)點(diǎn)。

2007年,第一代iPhone的芯片就是三星和ARM分工合作的產(chǎn)物——三星在ARM11IP上開(kāi)發(fā)的S5L8900芯片。

誰(shuí)能想到,iPhone這個(gè)不被看好的“邊緣產(chǎn)品”,一手撐起了智能手機(jī)時(shí)代,在推出后第二年,創(chuàng)下了超過(guò)700%的銷量增長(zhǎng)。

乘此東風(fēng),三星鞏固了其在智能手機(jī)芯片市場(chǎng)的地位;隨后又在2010年推出蜂鳥(niǎo)系列CPU(后改名Exynos),奠定了其在Android設(shè)備陣營(yíng)的龍頭芯片提供商地位。

其實(shí),中國(guó)大陸的許多公司也在不知不覺(jué)中趕上了行業(yè)分工裂變的大勢(shì)。

由于“IP授權(quán)+Fabless+Foundry”模式降低了手機(jī)芯片整體成本,國(guó)產(chǎn)手機(jī)廠商,如華為、小米、vivo、OPPO在2010后崛起,成了這場(chǎng)綿延近30年的新分工潮流的受益者。

這就是全球產(chǎn)業(yè)鏈的神奇所在:牽一發(fā)而動(dòng)全身——一些起初看來(lái)微小的變化,經(jīng)時(shí)間陳釀,可能孕育巨大的機(jī)會(huì)。

但是,“勢(shì)”能助人也能傷人:如果你要和它對(duì)著干的話。

在韓國(guó)、臺(tái)灣崛起的90年代,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速敗落,原因之一就是錯(cuò)過(guò)了垂直分工裂變的趨勢(shì)。

當(dāng)時(shí),日本的優(yōu)勢(shì)項(xiàng)存儲(chǔ)器遭美國(guó)狙擊,并被韓國(guó)趁虛而入;但在CPU領(lǐng)域,日本本可與IP授權(quán)商、晶圓代工廠合作,發(fā)展Fabless業(yè)務(wù),再一次“后發(fā)制人”。

但日本公司在90年代還瞧不起技術(shù)相對(duì)落后的臺(tái)灣代工廠;另一方面,正如日劇《半澤直樹(shù)》所展示的,日本的實(shí)業(yè)融資依賴于銀行貸款,銀行在評(píng)定資產(chǎn)時(shí),傾向于工廠、生產(chǎn)線這些看得見(jiàn)、摸得著的東西,單獨(dú)的芯片設(shè)計(jì)公司不好找錢。

于是,保持著垂直整合形態(tài)的日本半導(dǎo)體企業(yè)既要研發(fā),又要生產(chǎn),還要維護(hù)、更新設(shè)備,投資大,周期長(zhǎng),技術(shù)更迭落于Fabless之后。

在發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)新機(jī)會(huì)上,自由、靈活的小公司往往更有潛力,團(tuán)結(jié)大公司一起攻堅(jiān)的日本模式此刻反而成了短板。

在美國(guó)的打擊和Fabless模式的雙重?cái)D壓下,日本半導(dǎo)體丟掉了舊優(yōu)勢(shì),錯(cuò)失了新的增長(zhǎng)機(jī)遇,只留下“失去30年”的嘆惋。

回看這段歷史,沖擊垂直整合的兩大角色——臺(tái)積電和ARM都誕生在腹地狹小的島嶼,這有其必然性:

正因內(nèi)部市場(chǎng)有限、地理位置邊緣,臺(tái)積電和ARM才“光腳不怕穿鞋”,各自發(fā)明了全新商業(yè)模式。借承擔(dān)新的分工角色之機(jī),它們既實(shí)現(xiàn)了自身的商業(yè)成功,也共同促成了一個(gè)更開(kāi)放的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

萬(wàn)一,2019年的半導(dǎo)體仍是一個(gè)被美國(guó)少數(shù)巨頭把持的產(chǎn)業(yè),那中國(guó)會(huì)面臨什么局面?

想都不敢想。

南北殊途:大陸半導(dǎo)體探索

在IP授權(quán)+Fabless+Foundry分工誕生10年后的2000年前后,中國(guó)大陸成了加入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的最新玩家,續(xù)寫(xiě)著這部全球分工大戲。

與如今一樣,那也是一個(gè)多事之秋:

1996年的臺(tái)海危機(jī),1999年的南斯拉夫大使館被炸事件,2001年的中美南海撞機(jī)事件,讓中美關(guān)系跌至冰點(diǎn)。

傳導(dǎo)到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),出現(xiàn)了對(duì)全球分工態(tài)度迥異的兩派實(shí)踐。

一邊是“全部自己來(lái)”的北派。

它們多脫胎于學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu),在2000年前后集中出現(xiàn):

1999年,方舟成立(倪光南院士與市場(chǎng)化公司方舟科技的合作);

2002年,北大眾志成立(2001年北大眾志對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室MPRC成立);

2008年,龍芯成立(課題組成立于2001年,2008年公司成立)。

另一派是接地氣的南派,由完全以市場(chǎng)為導(dǎo)向的民營(yíng)企業(yè)組成,其成立高峰期同樣在2000年之后:

2001年,展訊成立(2013年紫光收購(gòu)展訊,2014年又收購(gòu)銳迪科,2016年整合為紫光展銳);

2001年,炬力成立;

2001年,瑞芯微成立;

2004年,瀾起科技成立;

2004年,海思成立(華為子公司);

2004年,兆易創(chuàng)新成立;

2007年,全志成立。

在發(fā)展路徑上,北派多是一套人馬,兩塊牌子,雙重目標(biāo):既要完成國(guó)家重點(diǎn)任務(wù)——在當(dāng)時(shí)中美不睦的大環(huán)境下,攻克自主可控的CPU,擺脫對(duì)美國(guó)的依賴;也要通過(guò)成立公司,探索市場(chǎng)化。

這就不難理解,龍芯、眾志都選擇了一條最兇險(xiǎn)的路:從最上游的指令集開(kāi)始,一層層往下游做,構(gòu)建自有體系,挑戰(zhàn)CPU高地,試圖捅破Wintel聯(lián)盟,不做底層技術(shù)有求于人的“買辦芯片公司”。

如北大眾志,先后在1999年做了完全自主研發(fā)的指令集及架構(gòu)UniCore,又在2003年做出了包含UniCore核的PKUNITY-863CPU;龍芯趁2008年金融危機(jī),低價(jià)獲得了MIPS指令集授權(quán),并對(duì)其進(jìn)行了大量擴(kuò)展,發(fā)展出了自己的指令集LoongISA;方舟則通過(guò)做嵌入式的RISC類型指令集,繞開(kāi)x86的壟斷,在2001年推出了中國(guó)第一款自主設(shè)計(jì)研發(fā)的嵌入式芯片,方舟1號(hào)。

南派的共通點(diǎn)則是完全融入全球分工,從最沒(méi)技術(shù)門檻、最下游的買現(xiàn)成芯片做起,一層層往上游和底層“洄游”。

20年彈指一揮間,暫且不表培養(yǎng)人才、支持軍工等特殊領(lǐng)域的進(jìn)展,僅在產(chǎn)業(yè)化上,兩種相向而行的路徑,產(chǎn)生了截然不同的結(jié)果:

架構(gòu)決定生態(tài),無(wú)論是完全自主研發(fā)還是基于MIPS指令集擴(kuò)展,繞開(kāi)了x86的北派——龍芯、方舟、北大眾志,成功做出了自己的芯片,卻補(bǔ)不齊生態(tài)短板。

正如梁寧在去年中興事件后廣為流傳的《一段關(guān)于國(guó)產(chǎn)芯片和操作系統(tǒng)的往事》中所寫(xiě):

對(duì)話永遠(yuǎn)是這樣:

我:“我們有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的CPU,我們還有SoC的能力,這樣,我們可以極大地把你要的功能集成,貴司可以更靈活地定義你產(chǎn)品的性能和體積?!?/p>

對(duì)方:“哎呀,對(duì)不起。我們沒(méi)有能力基于一塊CPU開(kāi)發(fā)產(chǎn)品原型。都是Intel或者他的Designhouse做好公板,我們選一個(gè),然后基于他們的公板我們?cè)匍_(kāi)發(fā)?!?/p>

我們這才發(fā)現(xiàn),Intel不是做出了CPU,而是培育了一個(gè)基于CPU的開(kāi)發(fā)生態(tài)系統(tǒng)。

敵不過(guò)Wintel聯(lián)盟,北派深陷于市場(chǎng)化泥潭。

它們?cè)ㄟ^(guò)自己做辦公軟件、甚至配套硬件來(lái)闖出一條路:

如眾志推出了與PKUNITY-863CPU適配的操作系統(tǒng)(基于開(kāi)源的Linux),并進(jìn)一步推出了使用PKUNITY-863的“網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)”(要連網(wǎng)才能使用各種應(yīng)用的電腦,起初具有成本優(yōu)勢(shì),但很快在價(jià)格上被更強(qiáng)大的產(chǎn)品碾壓);方舟也做了可更好適配自有芯片的永中Office套件和NC瘦客戶機(jī)(一種網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī))。

這幾乎回到了60年代,IBM的“高度垂直整合模式”。

但I(xiàn)BM這么干時(shí),微軟、英特爾還不知道在哪兒;中國(guó)半導(dǎo)體北派這么干時(shí),計(jì)算機(jī)軟硬件領(lǐng)域已是巨頭林立。

結(jié)果不難想象:這些一體化的產(chǎn)品在好用、便宜的Wintel聯(lián)盟面前并無(wú)戰(zhàn)力。

最終,方舟CPU停止開(kāi)發(fā),永中破產(chǎn)清算;龍芯和眾志則主要在軍工等領(lǐng)域獲得政府訂單,但僅從收入上,在大陸范圍內(nèi)也難以躋身頭部廠商。

而南派的打法卻很“接地氣”——從低端到高端,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜逐漸演進(jìn),形成了多層次的商業(yè)進(jìn)展。

南派中的第一種是,緊跟市場(chǎng)需求,什么賺錢做什么。

比如在MP3產(chǎn)品大行其道的2005年前后,珠海炬力憑借MP3芯片(多媒體影音主控芯片)獲得了快速發(fā)展,在2005年出貨7000多萬(wàn)顆,銷售收入突破1.5億美元,并在第二年成為全球銷量最大的MP3芯片廠商。

2010年前后,瑞芯微和全志又后來(lái)居上,進(jìn)軍平板市場(chǎng),早早開(kāi)始購(gòu)買ARMIP研發(fā)平板CPU,成了當(dāng)時(shí)南派中的新一代佼佼者,客戶也從國(guó)內(nèi)廠商逐漸變?yōu)榛萜蘸凸雀瑁╟hromebook)。

海思則屬于另一類:主要服務(wù)于華為的戰(zhàn)略目標(biāo),做與通信緊密相關(guān)的交換機(jī)芯片、基帶芯片;并在近年隨華為手機(jī)業(yè)務(wù)的發(fā)展,開(kāi)始挑戰(zhàn)高門檻的移動(dòng)端CPU,成了近7年中國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司的收入冠軍。

最近10年來(lái),排在中國(guó)Fabless廠商前10的多為南派廠商。

南北殊途、結(jié)果迥異,是因?yàn)閷?duì)全球分工的不同態(tài)度;態(tài)度差異源于,是否清醒地承認(rèn)行業(yè)發(fā)展的規(guī)律和現(xiàn)狀:

經(jīng)過(guò)50多年的積累、發(fā)展,這么多公司的生死起伏,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已形成了專業(yè)、細(xì)致的分工,一環(huán)扣一環(huán)的合作體系,和短期內(nèi)難以打破的生態(tài)配合。

PC時(shí)代是Wintel聯(lián)盟橫掃天下;移動(dòng)時(shí)代則形成了ARM+iOS、Android對(duì)下游芯片和終端廠商的強(qiáng)大話語(yǔ)權(quán)。

中國(guó)作為半導(dǎo)體技術(shù)和商業(yè)化上的后發(fā)選手,尤其是在技術(shù)門檻最高的CPU領(lǐng)域,即使國(guó)內(nèi)市場(chǎng)龐大,也很難自成一派,去與物美價(jià)廉、生態(tài)成熟的國(guó)際芯片產(chǎn)品硬碰硬。

中國(guó)半導(dǎo)體“不融入全球分工”的一種可能性:讓國(guó)家給一片“小市場(chǎng)”。

這種觀點(diǎn)認(rèn)為,政府應(yīng)在黑暗森林里圍個(gè)籬笆墻,構(gòu)建一個(gè)小森林,“把國(guó)外芯片擋一擋”;讓真正自主可控的中國(guó)CPU在小森林里按市場(chǎng)規(guī)則競(jìng)爭(zhēng),再讓勝出者去和黑暗森林里的國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)。

但即使是在國(guó)家看起來(lái)可以控制的政府辦公、國(guó)企辦公、教育領(lǐng)域,當(dāng)市面上的CPU比國(guó)產(chǎn)CPU性能更高、價(jià)格更低時(shí),讓部門犧牲利益支持國(guó)產(chǎn),仍有巨大阻力。

如2014年云計(jì)算興起后,眾志曾拓展“桌面云”業(yè)務(wù),并拿到了國(guó)家電網(wǎng)的一張大單,背景是當(dāng)時(shí)國(guó)家電網(wǎng)認(rèn)為用個(gè)人電腦辦公不安全,下令不再采購(gòu)電腦,而改用桌面云,由服務(wù)器端統(tǒng)一管理。

上有政策,下有對(duì)策。由于桌面云對(duì)娛樂(lè)軟件和部分外設(shè)硬件支持不好,基層辦公人員還是不愿意變——不讓買新電腦了,有的分公司就去租電腦,這次合作也不了了之。

靠劃出一片“溫室市場(chǎng)”的做法,不一定能扶起產(chǎn)業(yè)。這就像人類模仿生物圈建造的“生物圈2號(hào)”——它是一個(gè)壯麗的實(shí)驗(yàn),卻終究是一場(chǎng)慘烈的失敗。

匍匐向前:海思的自研之路

在自成一體的“生物圈2號(hào)”之外,從2005年到2018年,浸泡在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)里的南派芯片公司,經(jīng)歷了激烈的排位重洗,各公司被逼迫著向更高端、更有門檻的產(chǎn)品、更新的細(xì)分市場(chǎng)或更深程度的自主研發(fā)演進(jìn)。

其中,近年來(lái)表現(xiàn)最亮眼的華為海思提供了一種“三步走,依次上臺(tái)階”的路徑示范。

這種依靠國(guó)際分工的已有成果,“站在巨人肩膀”上緩慢“匍匐”的戰(zhàn)略,再次證明了一個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展心法:慢即是快。

第一階段是1991-2004年海思成立前。華為有兩手做法:

在不需要IP和通用指令集的專用芯片,如交換機(jī)用的ASIC(專用集成電路)上,華為采取了冒險(xiǎn)的自研。

當(dāng)時(shí),華為創(chuàng)立不到5年,這家甚至倒賣過(guò)減肥藥的公司最后把業(yè)務(wù)穩(wěn)定到了代理PBX交換機(jī)上。

在看到了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)交換機(jī)的旺盛需求和當(dāng)時(shí)的混亂標(biāo)準(zhǔn)后,任正非開(kāi)始組織自研團(tuán)隊(duì),其中一個(gè)環(huán)節(jié)就是研發(fā)交換機(jī)用的ASIC。

任正非說(shuō)動(dòng)了自動(dòng)控制系研究生徐文偉從隔壁的港資企業(yè)跳槽到了當(dāng)時(shí)前途未卜的華為。徐隨后帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在1991年和1993年研發(fā)了SD502和SD509;這些芯片使華為自研的交換機(jī)比其他使用通用芯片的廠商更便宜,華為也由此從商貿(mào)公司轉(zhuǎn)型科技公司。

為了芯片研發(fā)的資金,任正非當(dāng)時(shí)甚至借了高利貸。

他曾站在六樓辦公室窗前,對(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)說(shuō):“新產(chǎn)品研發(fā)不成功,你們可以換個(gè)工作,我只能從這里跳下去了!”

而對(duì)于需要依托于指令集的CPU、MCU等芯片,華為采取了直接購(gòu)買現(xiàn)成芯片的方式,如在數(shù)據(jù)中心中使用了大量的英特爾CPU。

第二階段是2004年-2018年,華為海思成立,仍然分兩手:

一邊繼續(xù)優(yōu)先研發(fā)與華為的通信業(yè)務(wù)密切相關(guān)的專用芯片ASIC;

一邊從直接購(gòu)買現(xiàn)成芯片,進(jìn)化到了購(gòu)買IP,進(jìn)軍移動(dòng)端CPU市場(chǎng)。

最初的嘗試是2006年開(kāi)始研發(fā)的K3V1嵌入式CPU,該CPU基于ARM-11IP,被集成于海思公司的首款手機(jī)主芯片Hi3611上,但由于性能問(wèn)題,K3V1最終沒(méi)有市場(chǎng)化;此后,海思閉關(guān)兩年,推出了K3V2處理器,并且第一次在自家旗艦機(jī)型D2、P2、Mate1、P6等手機(jī)上使用。

到2014年,華為又推出了麒麟920芯片,并在華為榮耀6上使用。這款芯片集成了8個(gè)ARM核和華為自研的基帶芯片巴龍,獲得了當(dāng)時(shí)的“跑分王”之稱。

這是海思成立的第8年,華為開(kāi)始自研芯片的第23年,華為海思終于在移動(dòng)終端CPU芯片上有了看齊高通、三星等一線廠商的實(shí)力。

第三階段是2018年至今,海思從購(gòu)買現(xiàn)成的IP又進(jìn)化到購(gòu)買ARM指令集架構(gòu),開(kāi)始基于架構(gòu)進(jìn)行更深度的自研:

這款深度自研的產(chǎn)品是今年1月發(fā)布的服務(wù)器端CPU泰山芯片,它將部分替代英特爾的服務(wù)器芯片,大大降低華為運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心的成本。

至此,海思成了中國(guó)第一家成功基于ARM架構(gòu)自研并量產(chǎn)了CPU核的廠家。

其實(shí),這三步走就是老老實(shí)實(shí)順應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律,走日、韓、臺(tái)的后發(fā)者們都走過(guò)的路:

積極利用全球分工體系,引進(jìn)已有技術(shù)成果,穩(wěn)扎穩(wěn)打,逐步從下游切入上游,從淺層自研走向深度自研。

這種順勢(shì)發(fā)展的關(guān)鍵是承認(rèn)以下現(xiàn)狀:

以中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)目前的技術(shù)實(shí)力,無(wú)法完全拋開(kāi)全球分工體系;即使大陸最先進(jìn)的廠商海思,在移動(dòng)端CPU上還是沒(méi)有自己做到最底層的指令集;同時(shí),還得依賴美國(guó)的EDA工具(EDA是芯片設(shè)計(jì)中的后端實(shí)現(xiàn)工具,它能把芯片設(shè)計(jì)翻譯成工廠能看懂的制造流程)。

這就是為什么,在BBC爆出ARM內(nèi)部受美國(guó)影響,可能不再與華為進(jìn)行新一代ARM架構(gòu)合作時(shí),中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一時(shí)輿論沸騰。

但實(shí)際上,悲觀情緒背后有兩個(gè)少為人道的有利信息:

首先,華為已購(gòu)買了ARMv8架構(gòu)的永久授權(quán),繼續(xù)用著沒(méi)問(wèn)題。

其次,「甲子光年」從接近ARM的人士得到的消息是,美國(guó)的禁令只對(duì)在美研發(fā)占比超25%的ARM技術(shù)和產(chǎn)品有實(shí)質(zhì)約束;而ARM所有的指令集核心IP和大部分內(nèi)核IP都屬于“英國(guó)或歐洲原產(chǎn)技術(shù)”,受美國(guó)禁令影響較小。

ARM創(chuàng)始人HermannHauser近期接受英國(guó)媒體采訪時(shí)也說(shuō):封殺華為最終會(huì)對(duì)ARM、谷歌甚至美國(guó)工業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重傷害;一些歐洲公司已在考慮將美國(guó)IP產(chǎn)權(quán)排除在外,或與美國(guó)子公司、辦公室做一定程度的切割,以免日后自己的生意受美國(guó)禁令波及。

如果這種態(tài)勢(shì)進(jìn)一步發(fā)展,特朗普就真的是在搬起石頭砸自己的腳——美國(guó)可能會(huì)失去部分的歐洲技術(shù)資源,這對(duì)幾百年來(lái)以匯聚人才和技術(shù)為傲的美國(guó)來(lái)說(shuō),是動(dòng)搖根基的打擊。

作為這一輪摩擦的挑起方,美國(guó)給中國(guó),也給自己和全球造了一個(gè)新的“勢(shì)”,它也不得不受新“勢(shì)”的反噬。

第4次拐點(diǎn):順勢(shì)而為

明勢(shì)、取道、優(yōu)術(shù),事可成。從近幾十年的沉浮故事來(lái)看,“勢(shì)”便是行業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律。

如今的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),面臨第四次拐點(diǎn)。三個(gè)“勢(shì)”擺在歷史的分叉口面前:

長(zhǎng)期的勢(shì)是:全球分工和技術(shù)交流趨勢(shì)難以阻擋。

到今天,全球也沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家可以實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體全產(chǎn)業(yè)鏈的自給自足。

面對(duì)半導(dǎo)體這種日益復(fù)雜、精密的行業(yè),匯聚全球人才、資本和技術(shù)的垂直分工更有利于行業(yè)的整體發(fā)展。

另一方面,參與半導(dǎo)體棋局的各國(guó)和地區(qū)已在大分工體系中找到了各自的立身所長(zhǎng):

美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)強(qiáng)在整體實(shí)力:

有英特爾、高通、英偉達(dá)、AMD等頂尖芯片設(shè)計(jì)、制造廠商,英特爾、AMD還掌握x86指令集

有微軟、蘋果、谷歌等操作系統(tǒng)生態(tài)伙伴

有Cadence、Synopsys、Mentor3大主流EDA工具廠商

英國(guó)強(qiáng)于架構(gòu):

有除x86之外,占據(jù)另外半壁江山的ARM架構(gòu)

臺(tái)灣強(qiáng)于代工:

臺(tái)積電在先進(jìn)工藝上已領(lǐng)先世界

韓國(guó)強(qiáng)于存儲(chǔ)和顯示:

三星和LG在90年代之后迅速崛起

日本強(qiáng)于材料:

信越、SUMCO、住友電木等日企壟斷全球52%的半導(dǎo)體材料市場(chǎng)

歐洲強(qiáng)于設(shè)備:

荷蘭ASML公司壟斷全球光刻機(jī)設(shè)備

而中國(guó)大陸是世界最大的芯片進(jìn)口地,在產(chǎn)業(yè)鏈上是最大的芯片組裝地;近年來(lái),中國(guó)大陸Fabless行業(yè)也有快速發(fā)展,2018年的Fabless廣商總量已是2010年的3倍。

所有參與產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)家和地區(qū)都不希望看到分工合作由開(kāi)放轉(zhuǎn)為封閉。

因此在這個(gè)“勢(shì)”上,中國(guó)和大多數(shù)國(guó)家立場(chǎng)接近,站在有利位置,有一定周旋空間。

短期的勢(shì)是:美國(guó)可能升級(jí)對(duì)中國(guó)的技術(shù)封鎖。

繼ARM之后,AMD也在這幾天登上科技頭條,AMD官方已確認(rèn),不再向其中國(guó)合資公司天津海光授權(quán)基于新一代x86指令集的IP。

而在中國(guó)北派芯片公司挑戰(zhàn)未遂、南派公司尚未涉足的指令集層面,目前全球市場(chǎng)的主流玩家不多:

美國(guó)英特爾、AMD的x86指令集——服務(wù)器、PC端的主流指令集;

美國(guó)IBM的Power指令集——服務(wù)器、PC端的指令集;

英國(guó)ARM的ARM指令集——手機(jī)、平板等移動(dòng)端的主流指令集;

美國(guó)RISC-V基金會(huì)開(kāi)源指令集RISC-V——目前主要用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

英特爾向來(lái)不對(duì)外授權(quán)x86架構(gòu),而主要用于自有芯片;AMD已因合規(guī)問(wèn)題主動(dòng)規(guī)避了與中國(guó)的合作;中國(guó)RISC-V產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)、上海芯原微電子董事長(zhǎng)戴偉民在5月底也對(duì)外表示,美國(guó)RISC-V廠商已不能向華為出售IP。

還好,在移動(dòng)CPU和服務(wù)器CPU市場(chǎng),英國(guó)ARM是“碩果僅存”的“非美國(guó)貨”,且2018年5月,ARM和中國(guó)資本合資,成立了中資占股51%的ARM中國(guó),這有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)芯片企業(yè)掌握ARM核心技術(shù)。

同時(shí),ARM中國(guó)對(duì)自研的產(chǎn)品(如去年推出的AIIP周易等)有完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán),不受任何其他地區(qū)的影響;這將為中國(guó)芯片研發(fā)進(jìn)一步國(guó)產(chǎn)化、底層化帶來(lái)機(jī)遇。

此外,基于開(kāi)源指令集RISC-V的IP雖已被禁售,但RISC-V本身作為一套開(kāi)源標(biāo)準(zhǔn)尚未受到禁令的明確影響;雖然RISC-V目前主要用于物聯(lián)網(wǎng)芯片,5-10年內(nèi)都無(wú)力支撐移動(dòng)端CPU和服務(wù)器端CPU市場(chǎng),但它可能給物聯(lián)網(wǎng)廠家?guī)?lái)機(jī)會(huì)。

在美國(guó)內(nèi)部,谷歌、英特爾等公司被報(bào)道正在游說(shuō)美國(guó)政府,爭(zhēng)取獲得當(dāng)前禁令的豁免權(quán),這些大型跨國(guó)企業(yè),是維護(hù)全球供應(yīng)鏈合作的另一種力量。

因此,對(duì)中國(guó)不利的第二個(gè)“勢(shì)”——即美國(guó)的嚴(yán)厲技術(shù)封鎖,以更長(zhǎng)的歷史周期看,可能是相對(duì)短期的擾動(dòng)。

就像上周「甲子光年」發(fā)布的《甲小姐對(duì)話吳軍:人的歸人,機(jī)器的歸機(jī)器》中,吳軍博士提到的:

世界上有四種力量是自由流動(dòng)的,一是技術(shù),二是資本,三是人才智力,四是信息——你在一個(gè)地方攔住它,它在另外一個(gè)地方就會(huì)過(guò)去,所以很多時(shí)候危機(jī)就是機(jī)會(huì)。

全新的勢(shì)是:AIoT新機(jī)會(huì)。

歷史上,每一代半導(dǎo)體新巨頭和新興地區(qū)的出現(xiàn)都伴隨著終端遷移:PC市場(chǎng)成就了英特爾;移動(dòng)市場(chǎng)成就了ARM、高通、三星、臺(tái)積電;而在“AI+物聯(lián)網(wǎng)”(AIoT)的新機(jī)會(huì)中,中國(guó)廠商很可能脫穎而出。

有利條件包括:中國(guó)的通信廠商如華為掌握了與AIoT密切相關(guān)的5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和領(lǐng)先的工程交付能力;中國(guó)也在近年誕生了一大批AI公司、芯片公司,有泡沫,也有真金沉淀;中國(guó)還有大量的智能化市場(chǎng)需求。

一些有資金、技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)積累的中國(guó)廠家,甚至已開(kāi)始了對(duì)最底層的攻堅(jiān)。

如華為海思已成為繼蘋果、高通、三星之后,開(kāi)始基于ARM架構(gòu)深度自研芯片的廠商。

接近阿里平頭哥的人士也向「甲子光年」透露,平頭哥正在自主研發(fā)針對(duì)IoT領(lǐng)域的新的指令集。

這一次,已經(jīng)在市場(chǎng)化大潮中摸爬滾打十幾年的中國(guó)公司,真的有機(jī)會(huì)像NEC抓住存儲(chǔ)器,高通、三星抓住智能手機(jī)芯片一樣,后發(fā)制人,真正切入高端和上游。

綜合看目前的形勢(shì)和過(guò)去數(shù)年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展:

全球化分工是“民心所向”;貿(mào)易封鎖是短期擾動(dòng);新的硬件遷移機(jī)會(huì)是產(chǎn)業(yè)機(jī)遇。

1956年,中蘇出現(xiàn)裂痕,毛澤東曾在當(dāng)年會(huì)見(jiàn)拉美國(guó)家黨代表時(shí)說(shuō):“總而言之,要團(tuán)結(jié)一切可以團(tuán)結(jié)的人,這樣,我們就可以把敵人縮小到最少。”

在趨勢(shì)和外部環(huán)境有利有弊,攪入如今局面的各國(guó)并非鐵板一塊的情況下,明智的抉擇尤為重要。

一切自己來(lái),實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的自給自足,說(shuō)起來(lái)豪氣干云,但并不利于“團(tuán)結(jié)一切可以團(tuán)結(jié)的人”。

更尊重事實(shí)的認(rèn)知是,ASML、ARM、臺(tái)積電等尚可做朋友的非美國(guó)公司短期內(nèi)無(wú)法被取代,特別是在移動(dòng)端和服務(wù)器CPU領(lǐng)域,中國(guó)仍需要全球合作伙伴的支持。

退一步講,即使出于戰(zhàn)略考慮,中國(guó)在不計(jì)性價(jià)比地“重復(fù)造輪子”后,真做到了不怕“斷供”,我們也應(yīng)該和多數(shù)國(guó)家站在一起,推動(dòng)全球化,而不是相反。

因?yàn)橐粋€(gè)相互羈絆、緊密依存的全球貿(mào)易體系既能促進(jìn)全球科技產(chǎn)業(yè)以更高效率進(jìn)化;也讓世界更彼此需要、彼此依存,讓各國(guó)在“一時(shí)上頭”時(shí)會(huì)更有掛礙。

相反,一種鼓吹中國(guó)已實(shí)力強(qiáng)大,可以接受封閉體系的言論則有危險(xiǎn)性。

如中微半導(dǎo)體設(shè)備董事長(zhǎng)尹志堯就曾痛斥有關(guān)他的報(bào)道《此人突然回國(guó),美國(guó)慌了,日本傻了,世界都驚呆了》是“科技義和團(tuán)”:

“對(duì)我和中微的夸大宣傳,搞得我們很被動(dòng)。

……

如此墮落的文風(fēng)誤國(guó)誤民,給真正埋頭苦干的科學(xué)家和工程師添堵、添亂、添麻煩。你們的義和團(tuán)式博眼球行為,只能阻礙甚至害死發(fā)展中的中國(guó)高科技,這么點(diǎn)道理都不能懂嗎?

真正的趕超姿勢(shì)可能十分樸素:沿著全球分工和硬件遷移的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑,不會(huì)的要承認(rèn),該學(xué)的要學(xué),該抓住的要抓住。

時(shí)間會(huì)站在順勢(shì)者的一邊。


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