芯片歷史的4次拐點，一部後發者崛起史_風聞

來源：微信公眾號“甲子光年(ID:jazzyear)”

最重要的事不會成為新聞。它們發生時往往無聲、微小，而新聞不過是“重大事件”經歷了漫長蟄伏後的爆發時刻。對全球半導體產業來説，上世紀70年代，就是一個“悄然無聲”的變革開端。

1973年，第四次中東戰爭打響，石油危機爆發，全球經濟放緩，美國工業生產下滑了14%。彼時的歐美，自由市場經濟重獲主導，哈耶克主義開始盛行，美國各半導體公司盈利受損，受市場所限，放緩了對新技術的投資。

而同樣經濟受挫的日本，卻開啓了一場逆勢反超。

如今，日本人總愛把“古き良き時代”(逝去的美好時代)一詞掛在嘴邊。當他們説起這個詞時，腦海中有一幅共同回憶:二戰後至上世紀80年代末泡沫經濟破滅前的昭和後半期。

在那段痛並快樂着的歲月，日本人有強烈的目標感:他們亟需一場戰後廢土中的復興。外部條件也相對有利:1950年朝鮮戰爭爆發後，美國開始扶持日本，日本陸續以低價引進了美國最新的晶體管和集成電路技術，打下了日後發起衝刺的基礎。

到70年代，日本已建立了“官、學、研”一體化的產業發展制度，採取了悶聲追趕的“舉國模式”。

日本要舉國重點攻克的領域，正是半導體。

1974年，石油危機後的第二年，日本政府就批准了“VLSI(超大規模集成電路)計劃”，並在1976年聯合日立、NEC、富士通、三菱、東芝五大公司籌集720億日元(2.36億美元)，設立“VLSI技術研究所”，開啓了一場蔚為壯觀的、針對DARM存儲器(動態隨機存取存儲器，目前最常見的系統內存)的大攻堅。

昭和一代的日本名企展現出了空前的團結，攻堅體系由6大實驗室組成:

日立(第一研究室)負責研製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)負責研製可變尺寸矩形電子束掃描裝置;

東芝(第三研究室)負責研製EB掃描裝置與製版複印裝置;

電氣綜合研究所(第四研究室)負責對硅晶體材料進行研究;

三菱電機(第五研究室)負責開發製程技術與投影曝光裝置;

NEC(第六研究室)負責進行產品封裝設計、測試、評估研究。

對一些關鍵技術難點，日本各公司像《流浪地球》裏對地球發動機的飽和式救援一樣，開啓了“飽和式攻堅”:多個實驗室羣起而上，以各單位的競爭保證研發成功率。

VLSI成果驚人，計劃開啓第4年(1980)，在惠普對16K DRAM內存的競標中，日本的NEC、日立和富士通完勝美國的英特爾、德州儀器和莫斯泰克(當時美國存儲器領域最主要的玩家)，美國質量最好的DRAM的不合格率比日本最差的公司還高6倍。

VLSI開始的第6年(1982)，日本成為全球最大的DRAM生產國;

VLSI開始的第9年(1985)，NEC登上全球半導體廠商榜首(按收入)，並在之後連續7年穩坐頭把交椅;

同年，被日本廠商壓着打的英特爾關閉了7座工廠，裁員7200人--這家11年前市佔率達80%的公司從此關閉了存儲器業務。

不過，這並不是故事的全部。

1970年，還悄悄發生了另一件小事:年初，一家日本計算器公司Busicom給了英特爾一個單子--做一款定製芯片的設計和生產。

Busicom最初的方案是一套由12塊集成電路組成的系統;而英特爾工程師Ted Hoff看了後覺得太複雜，他創新地提出，可以把計算單元集中到一枚芯片上，以簡化電路和降低生產成本。

正是在這個項目中，英特爾開發出了於1971年面世的Intel 4004，這是世界第一枚商業化的微處理器，即CPU--當今半導體產業的桂冠明珠。

Intel 4004最初的廣告:“宣告一個新型集成電路時代”

Busicom的訂單起初並不被英特爾重視。

70年代，英特爾和它的競爭對手日本一樣，把主要精力放在存儲器上，英特爾創始人，時任CEO羅伯特·諾伊斯甚至説過:

“CPU是一個有趣的想法，英特爾有能力做，但是腦子壞了才會真的去幹。賣CPU的話，每台電腦只能賣一塊，我們現在做內存，每台電腦能賣幾百塊芯片。”

可誰能想到，偏偏這個不受待見的新業務，在之後力挽狂瀾。

新興的CPU業務如出籠猛獸，帶領英特爾於1986年、1993年、2002年、2010年創下4次業績高峯--英特爾不僅起死回生，還發展成日後的半導體常青樹，成就瞭如今美國在半導體產業中的話語權。

在轉型CPU後，英特爾“王者風範”初現

回顧那段歷史，無論是日本的“有心追趕”，還是美國的“無心插柳”，背後有一個共性:它們都是全球商貿合作、產業分工的受益者。

如果沒有自由、開放的貿易全球化和技術交流，日本難以在最初引進半導體先進技術，也就沒有日後趕超的基礎;美國也難以在服務全球產業需求的過程中，陰差陽錯地找到大有前景的CPU“邊緣市場”。

半個世紀過去，對今天的中國而言，一個可能導致半導體產業變革的關鍵時期已在眼前。

站在“中國芯”的拐點上，兩種觀點正互相爭鋒:

一種頗有市場的聲音是:另起爐灶，全產業鏈自己幹。

在AMD等廠商被傳停止向中國授權新一代x86架構IP(IP是芯片可複用的邏輯單元，是芯片設計最核心的部分)等新聞後，就有大量對中國“承包半導體全產業鏈”的遐想:

而另一種聲音則認為，以中國現有的技術實力，不能“狹隘地”自己閉門造車。

如任正非日前接受採訪時所説:

“我們永遠需要美國芯片。美國公司現在履行責任去華盛頓申請審批，如果審批通過，我們還是要購買它，或者賣給它(不光買也要賣，使它更先進)。因此，我們不會排斥美國，狹隘地自我成長，還是要共同成長。”

是從最底層開始重建一遍，還是繼續擁抱全球分工?

抉擇時刻，同樣作為半導體產業後發國家和地區的日、韓、台“崛起史”，為中國大陸提供了難得的借鑑。

回顧歷代後來居上者，其共性是:遵循科技產業發展的自然規律，順“勢”而為--這個“勢”，就是站在全球分工、技術合作的基礎上，敏鋭抓住並卡位新一波週期或新市場機會。

第1次拐點:產業轉移，日本超美

作為在美國之外，最先從半導體市場分得一杯羹的國家，日本順勢而為的方式是:

在外部條件有利時，不斷引進技術，獲得存儲器領域的絕對優勢。

乘着戰後美國“援日抗蘇”的有利外部條件，日本從50年代開始以低價獲取了大量美國技術的授權。

1953年，日本“東京通信工程株式會社”在晶體管專利被受理僅5年後，以900萬日元(約2.5萬美元)的低價從西屋電器引進了晶體管技術--要知道肖克利最初研發晶體管時，貝爾實驗室在其上連續砸了2.23億美元(用於1948年~1957年的連續研發和優化，其中美國軍方承擔了近40%的費用)。

藉助晶體管技術，東京通信在1955年發佈了第一款袖珍收音機TR-55，公司也正式更名為索尼。“索尼大法”由此發揚光大，成就一代傳奇電子企業。

當時，去紐約與西屋簽約的索尼聯合創始人盛田昭夫在逛了帝國大廈、布魯克林大橋後，曾向同行友人感嘆:“日本和這樣的國家交戰，真是魯莽呀!”

不過20年後，日本就在半導體存儲器領域和美國打了一場驚人的大戰，這得益於日本在60年代引進的另一項技術:集成電路。

日後成為日本半導體霸主的NEC，在1962年從美國仙童半導體公司購買了平面光刻生產工藝，解決了集成電路製造生產的問題，效果立竿見影:1961年，NEC集成電路的產量只有50塊，1962年暴增至1.18萬塊，1965年達到了5萬塊。

同一時期，日立與RCA，通用電氣和東芝紛紛簽訂了技術轉讓協議;索尼和德州儀器也在歷經4年磋商後，於1968年在日本成立了各自佔股50%的合資公司。

日本採取了“以市場換技術”套路，成立合資公司的條件就是德州儀器必須在3年內向日本公佈與IC製成相關的專利。

於是，外有“向先進學習”的敏鋭抓手，內有舉國體制下的“VLSI計劃”，這一系列舉措，打下了日本在70年代埋頭苦幹、80年代一鳴驚人的基礎。

從1980年到1984年，日本半導體對美國的出口額從不到90億日元，增至400多億日元，陡峭的上揚曲線震動世界。

1985年的出口量下降與美國啓動針對日本存儲器的“反傾銷訴訟”有關

由此，日本成了半導體史上的第一次“產業轉移”的贏家，奪得了存儲器市場的壟斷地位;而美國頂尖公司如英特爾，則轉向了技術壁壘更高的CPU領域。

不過，日本半導體的輝煌是短暫的。

90年代，日本半導體產業開始節節敗退--韓國成了新一代存儲器霸主:1992年，三星將NEC擠下DRAM世界第一的寶座;2000年前後，富士通和東芝先後宣佈從DRAM市場退出。

這背後有諸多原因:在外，美國像如今對付中國一樣，對日本耍起了“貿易戰”:通過1985年的反傾銷訴訟、1986年的《美日半導體協議》、1991年的《日美半導體協議》，全面打壓日本半導體產業;在內，日本在80年代末達到泡沫經濟頂峯，資本大量流向房地產，減少了對技術領域的投資。

而另一個常被忽略的關鍵原因是，日本錯失了一個萌芽於上世紀80年代的半導體產業新趨勢。

這一回合，台灣和韓國卻抓住了機會。

第2、3次拐點:分工裂變，韓、台逆襲

台灣和韓國逆襲的故事，源自一場涉及美、歐、亞多國的半導體行業“分工裂變”。

一切的開端仍是不起眼的小事:誕生於歐亞大陸兩端的兩家小公司--台積電和ARM。

成立於1987年的台積電開創了Foundry模式，即只進行芯片生產製造的晶元代工廠。而3年後，誕生於英國劍橋一座穀倉裏的ARM，又開創了另一種全新的商業模式:IP授權。

Foundry和IP授權的出現，是偶然中的必然。

從集成電路商用化的60年代開始，半導體產業就像細胞生長一樣經歷着“裂變”--從垂直整合到垂直分工，分工越來越細，各環節越來越專業。

第一次重要裂變發生在70年代:半導體和軟件行業從計算機中分化出來。

行業的初始狀態，是“一個公司造所有”的高度垂直整合。比如IBM藍色巨人，既自己造計算機用的芯片，還做操作系統、軟件，同時生產計算機終端。

在1961年底IBM啓動的“System-360”項目中，憑一己之力，IBM就攻克了指令集、集成電路、可兼容操作系統、數據庫等軟硬件多道難關，獲得了300多項專利。

而到70年代，隨着技術進一步普及、市場對軟件需求的增加，軟件開始成為單獨的行業;微軟(1975年成立)、甲骨文(1977年成立)等公司陸續出現。

這同時催生了半導體從計算機中分化，產生了一批主要做芯片硬件(芯片設計、製造、封裝測試)的公司，英特爾(1968年成立)是其中代表。

在1970年代開始萌發的PC(個人電腦)市場上，英特爾與微軟的“Wintel聯盟”悄然生長，前者做計算機CPU，後者做Windows操作系統，軟硬配合，逐漸獲得了壟斷地位。

這又帶來半導體產業的一個重要生態現象:指令集壁壘。

**有種説法是:三流公司做產品，二流公司做品牌，一流公司做標準。**指令集，就是芯片硬件和底層軟件代碼之間溝通的一套“標準”。

就像只有灰姑娘能穿上水晶鞋:相應的軟件操作系統，通過相應的指令集跑在相應的芯片上，才能達到最佳效果。因此指令集和操作系統之間能形成其他玩家難以攻破的生態聯合。

隨PC浪潮崛起的英特爾，是第一個建立起了“指令集壁壘”的公司。

PC時代之前的小型機主要在數據中心處理專業的計算工作，市場分散，操作系統常常是各做各的(或在開源系統上做優化)，井水不犯河水;指令集也各自為營，IBM有Power，Sun有SPARC，DEC有Alpha等等。

隨着PC時代到來，大量個體溝通、協作的需求開始湧現，操作系統市場開始向頭部玩家集中，Windows最終突出重圍，坐上了“鐵王座”，與之綁定的英特爾x86指令集也跟着取得“指令集霸權”。

2000年之後，英特爾又進一步利用自己在PC市場出貨量大、成本低的優勢，向更高端的“小型機服務器市場”進軍，以價格戰打敗了Power、SPARC、Alpha等老牌指令集，改寫了整個服務器市場的生態基礎。

對x86指令集這一電子產業基礎性標準的掌控，也讓英特爾多年來屹立不倒，連續25年(1991-2017)登頂全球半導體第一廠商的寶座。

這便是行業第一次裂變時，新一代“軟硬雙打”撂倒老一代垂直型巨人的故事。

但在芯片製造內部，英特爾仍是一家“垂直整合”的公司:自己做指令集，自己在指令集上設計IP核，自己做生產製造。

這就給第二次分工裂變創造了空間:上世紀90年代之後，台積電的Foundry模式+ARM的IP授權模式興起，打碎了英特爾的“垂直整合”。半導體產業上游的IP研發、設計和下游的製造各自分化成了單獨的行業。

ARM能產生IP授權的奇思妙想，也得感謝英特爾。

1981年，ARM的前身Acorn計算機公司想生產一款供英國中小學校使用的電腦，向英特爾求助，希望能購買80286處理器的設計資料和樣品，但英特爾沒搭理它。

Acorn於是基於當時學界提出的RISC精簡指令集概念(英特爾x86使用的是CISC複雜指令集)，研發了一顆32位、6M Hz，使用自研指令集的處理器，命名為ARM。

到1990年，已更名為ARM的新公司開始專注於半導體業務。但英特爾等廠商已佔據了大量市場，直接賣芯片的ARM生意慘淡，被迫踏上一條新路:自己不生產芯片，只將IP核授權給其他公司。

歐亞大陸的另一端，台積電的成功則得益於其創始人張忠謀在德州儀器積累的半導體工廠建造與管理經驗。

與開頭提到的日本通過引進技術發展存儲器;英特爾因為完成日本客户訂單陰差陽錯開啓CPU市場一樣，全球技術、人才的自由流動，再次促進了整個產業的進化。

進化是不可逆的。

Foundry和IP授權模式的誕生，永久地改變了世界半導體產業的版圖--它大大降低了半導體產業的准入門檻。

在高度垂直整合的60年代，IBM為開發System-360，在3年多時間裏投入了52.5億美元，開支甚至超過造出原子彈的曼哈頓計劃。實力雄厚如IBM也差點被這個項目搞得資金鍊差點斷裂，其他小廠家更是被完全擋在了電子產業的門外。

隨着垂直分工的開始，ARM和台積電承擔了產業鏈一頭一尾的工作，中間的“芯片設計”環節便逐漸發展成一個獨立賽道--不做生產，無需重資建廠或做底層研發的Fabless廠商(Fabless的字面意思就是“無工廠”)。

目前全球排名Top 20的半導體廠商中，近一半是1990年後成立的Fabless新貴:

1985年成立的高通(美國)(高通是無線電通信技術研發商，1994年開始銷售芯片);

1991年成立的博通(美國);

1993年成立的英偉達(美國);

1995年成立的美滿(美國);

1995年成立的聯發科(台灣);

1999年獨立的英飛凌(德國)(前身是西門子半導體部門);

2002年成立的瑞薩電子(日本)(NEC和瑞薩科技的合資公司)。

這進一步給行業帶來兩個變化:

一方面，更多輕資產玩家的湧入，使市場競爭更充分，促進了全球半導體產業的進化;

另一方面，這些新公司多是ARM和台積電的客户。ARM以開放的IP授權模式已在移動端CPU市場佔比超95%，與服務器端CPU的霸主英特爾屹立兩頭，構成了當下全球半導體產最底層的兩大標準。

這場新的分工裂變，終於讓高端的CPU領域不再是“美國人自己的遊戲”，台灣和韓國順應新的分工趨勢，成了全球半導體產業的新高地。

在製造環節，台灣依靠台積電牢牢把握了話語權。

自從在1989年搞定了英特爾的背書和訂單後，這家最初連募資都很艱難的台灣“小公司”快速成長，每年營收增長率都保持在50%至100%之間。

近年來，台積電的工藝水平已趕超了傳統垂直廠商英特爾、IBM，佔據了超過50%的市場份額，在最新的5nm製程上領先全球。

在CPU、MCU等主控芯片設計環節，另一家台灣企業聯發科從2003年開始購買ARM IP，進入手機和平板芯片市場，並在2000年之後成為亞洲最大的Fabless廠商。

韓國也抓住了分工裂變的機會。

其半導體標杆企業三星，從2000年開始就通過購買成熟IP，在原本的強項存儲器之外，開闢了CPU的新增長點。

2007年，第一代iPhone的芯片就是三星和ARM分工合作的產物--三星在ARM 11 IP上開發的S5L8900芯片。

誰能想到，iPhone這個不被看好的“邊緣產品”，一手撐起了智能手機時代，在推出後第二年，創下了超過700%的銷量增長。

乘此東風，三星鞏固了其在智能手機芯片市場的地位;隨後又在2010年推出蜂鳥系列CPU(後改名Exynos)，奠定了其在Android設備陣營的龍頭芯片提供商地位。

其實，中國大陸的許多公司也在不知不覺中趕上了行業分工裂變的大勢。

由於“IP授權+Fabless+Foundry”模式降低了手機芯片整體成本，國產手機廠商，如華為、小米、vivo、OPPO在2010後崛起，成了這場綿延近30年的新分工潮流的受益者。

這就是全球產業鏈的神奇所在:牽一髮而動全身--一些起初看來微小的變化，經時間陳釀，可能孕育巨大的機會。

但是，“勢”能助人也能傷人:如果你要和它對着幹的話。

在韓國、台灣崛起的90年代，日本半導體產業迅速敗落，原因之一就是錯過了垂直分工裂變的趨勢。

當時，日本的優勢項存儲器遭美國狙擊，並被韓國趁虛而入;但在CPU領域，日本本可與IP授權商、晶圓代工廠合作，發展Fabless業務，再一次“後發制人”。

但日本公司在90年代還瞧不起技術相對落後的台灣代工廠;另一方面，正如日劇《半澤直樹》所展示的，日本的實業融資依賴於銀行貸款，銀行在評定資產時，傾向於工廠、生產線這些看得見、摸得着的東西，單獨的芯片設計公司不好找錢。

於是，保持着垂直整合形態的日本半導體企業既要研發，又要生產，還要維護、更新設備，投資大，週期長，技術更迭落於Fabless之後。

在發現市場新機會上，自由、靈活的小公司往往更有潛力，團結大公司一起攻堅的日本模式此刻反而成了短板。

在美國的打擊和Fabless模式的雙重擠壓下，日本半導體丟掉了舊優勢，錯失了新的增長機遇，只留下“失去30年”的嘆惋。

回看這段歷史，衝擊垂直整合的兩大角色--台積電和ARM都誕生在腹地狹小的島嶼，這有其必然性:

正因內部市場有限、地理位置邊緣，台積電和ARM才“光腳不怕穿鞋”，各自發明瞭全新商業模式。借承擔新的分工角色之機，它們既實現了自身的商業成功，也共同促成了一個更開放的全球半導體產業生態。

萬一，2019年的半導體仍是一個被美國少數巨頭把持的產業，那中國會面臨什麼局面?

想都不敢想。

南北殊途:大陸半導體探索

在IP授權+Fabless+Foundry分工誕生10年後的2000年前後，中國大陸成了加入半導體產業商業競爭的最新玩家，續寫着這部全球分工大戲。

與如今一樣，那也是一個多事之秋:1996年的台海危機，1999年的南斯拉夫大使館被炸事件，2001年的中美南海撞機事件，讓中美關係跌至冰點。

傳導到半導體產業，出現了對全球分工態度迥異的兩派實踐。

一邊是“全部自己來”的北派。

它們多脱胎於學術機構，在2000年前後集中出現:

1999年，方舟成立(倪光南院士與市場化公司方舟科技的合作);

2002年，北大眾志成立(2001年北大眾志對應的實驗室MPRC成立);

2008年，龍芯成立(課題組成立於2001年，2008年公司成立)。

另一派是接地氣的南派，由完全以市場為導向的民營企業組成，其成立高峯期同樣在2000年之後:

2001年，展訊成立(2013年紫光收購展訊，2014年又收購鋭迪科，2016年整合為紫光展鋭);

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，兆易創新成立;

2007年，全志成立。

在發展路徑上，北派多是一套人馬，兩塊牌子，雙重目標:既要完成國家重點任務--在當時中美不睦的大環境下，攻克自主可控的CPU，擺脱對美國的依賴;也要通過成立公司，探索市場化。

這就不難理解，龍芯、眾志都選擇了一條最兇險的路:從最上游的指令集開始，一層層往下游做，構建自有體系，挑戰CPU高地，試圖捅破Wintel聯盟，不做底層技術有求於人的“買辦芯片公司”。

如北大眾志，先後在1999年做了完全自主研發的指令集及架構UniCore，又在2003年做出了包含UniCore核的PKUNITY-863

CPU;龍芯趁2008年金融危機，低價獲得了MIPS指令集授權，並對其進行了大量擴展，發展出了自己的指令集LoongISA;方舟則通過做嵌入式的RISC類型指令集，繞開x86的壟斷，在2001年推出了中國第一款自主設計研發的嵌入式芯片，方舟1號。

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

20年彈指一揮間，暫且不表培養人才、支持軍工等特殊領域的進展，僅在產業化上，兩種相向而行的路徑，產生了截然不同的結果:

架構決定生態，無論是完全自主研發還是基於MIPS指令集擴展，繞開了x86的北派--龍芯、方舟、北大眾志，成功做出了自己的芯片，卻補不齊生態短板。

正如梁寧在去年中興事件後廣為流傳的《一段關於國產芯片和操作系統的往事》中所寫:

對話永遠是這樣:

我:“我們有自主知識產權的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品的性能和體積。”

對方:“哎呀，對不起。我們沒有能力基於一塊CPU開發產品原型。都是Intel或者他的Design house做好公板，我們選一個，然後基於他們的公板我們再開發。”

我們這才發現，英特爾不是做出了CPU，而是培育了一個基於CPU的開發生態系統。

敵不過Wintel聯盟，北派深陷於市場化泥潭。

它們曾通過自己做辦公軟件、甚至配套硬件來闖出一條路:

如眾志推出了與PKUNITY-863

CPU適配的操作系統(基於開源的Linux)，並進一步推出了使用PKUNITY-863的“網絡計算機”(要連網才能使用各種應用的電腦，起初具有成本優勢，但很快在價格上被更強大的產品碾壓);方舟也做了可更好適配自有芯片的永中Office套件和NC瘦客户機(一種網絡計算機)。

這幾乎回到了60年代，IBM的“高度垂直整合模式”。

但IBM這麼幹時，微軟、英特爾還不知道在哪兒;中國半導體北派這麼幹時，計算機軟硬件領域已是巨頭林立。

結果不難想象:這些一體化的產品在好用、便宜的Wintel聯盟面前並無戰力。

最終，方舟CPU停止開發，永中破產清算;龍芯和眾志則主要在軍工等領域獲得政府訂單，但僅從收入上，在大陸範圍內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，從簡單到複雜逐漸演進，形成了多層次的商業進展。

南派中的第一種是，緊跟市場需求，什麼賺錢做什麼。

比如在MP3產品大行其道的2005年前後，珠海炬力憑藉MP3芯片(多媒體影音主控芯片)獲得了快速發展，在2005年出貨7000多萬顆，銷售收入突破1.5億美元，並在第二年成為全球銷量最大的MP3芯片廠商。

2010年前後，瑞芯微和全志又後來居上，進軍平板市場，早早開始購買ARM IP研發平板CPU，成了當時南派中的新一代佼佼者，客户也從國內廠商逐漸變為惠普和谷歌(chromebook)。

海思則屬於另一類:主要服務於華為的戰略目標，做與通信緊密相關的交換機芯片、基帶芯片;並在近年隨華為手機業務的發展，開始挑戰高門檻的移動端CPU，成了近7年中國芯片設計公司的收入冠軍。

最近10年來，排在中國Fabless廠商前10的多為南派廠商。

南北殊途、結果迥異，是因為對全球分工的不同態度;態度差異源於，是否清醒地承認行業發展的規律和現狀:

經過50多年的積累、發展，這麼多公司的生死起伏，半導體產業已形成了專業、細緻的分工，一環扣一環的合作體系，和短期內難以打破的生態配合。

PC時代是Wintel聯盟橫掃天下;移動時代則形成了ARM+iOS、Android對下游芯片和終端廠商的強大話語權。

中國作為半導體技術和商業化上的後發選手，尤其是在技術門檻最高的CPU領域，即使國內市場龐大，也很難自成一派，去與物美價廉、生態成熟的國際芯片產品硬碰硬。

在“甲子光年”去年關於國產自主CPU之一北大眾志的文章《北大理科一號樓芯片往事》中，提到了中國半導體“不融入全球分工”的一種可能性:讓國家給一片“小市場”。

這種觀點認為，政府應在黑暗森林裏圍個籬笆牆，構建一個小森林，“把國外芯片擋一擋”;讓真正自主可控的中國CPU在小森林裏按市場規則競爭，再讓勝出者去和黑暗森林裏的國外產品競爭。

但即使是在國家看起來可以控制的政府辦公、國企辦公、教育領域，當市面上的CPU比國產CPU性能更高、價格更低時，讓部門犧牲利益支持國產，仍有巨大阻力。

如2014年雲計算興起後，眾志曾拓展“桌面雲”業務，並拿到了國家電網的一張大單，背景是當時國家電網認為用個人電腦辦公不安全，下令不再採購電腦，而改用桌面雲，由服務器端統一管理。

上有政策，下有對策。由於桌面雲對娛樂軟件和部分外設硬件支持不好，基層辦公人員還是不願意變--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“温室市場”的做法，不一定能扶起產業。**這就像人類模仿生物圈建造的“生物圈2號”--它是一個壯麗的實驗，卻終究是一場慘烈的失敗。

匍匐向前:海思的自研之路

在自成一體的“生物圈2號”之外，從2005年到2018年，浸泡在市場化競爭裏的南派芯片公司，經歷了激烈的排位重洗，各公司被逼迫着向更高端、更有門檻的產品、更新的細分市場或更深程度的自主研發演進。

其中，近年來表現最亮眼的華為海思提供了一種“三步走，依次上台階”的路徑示範。

這種依靠國際分工的已有成果，“站在巨人肩膀”上緩慢“匍匐”的戰略，再次證明了一個產業發展心法:慢即是快。

第一階段是1991年~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，如交換機用的ASIC(專用集成電路)上，華為採取了冒險的自研。

當時，華為創立不到5年，這家甚至倒賣過減肥藥的公司最後把業務穩定到了代理PBX交換機上。在看到了中國市場對交換機的旺盛需求和當時的混亂標準後，任正非開始組織自研團隊，其中一個環節就是研發交換機用的ASIC。

任正非説動了自動控制系研究生徐文偉，從隔壁的港資企業跳槽到了當時前途未卜的華為。徐隨後帶領團隊在1991年和1993年研發了SD502和SD509;這些芯片使華為自研的交換機比其他使用通用芯片的廠商更便宜，華為也由此從商貿公司轉型科技公司。

為了芯片研發的資金，任正非當時甚至借了高利貸。

他曾站在六樓辦公室窗前，對研發團隊説:“新產品研發不成功，你們可以換個工作，我只能從這裏跳下去了!”

而對於需要依託於指令集的CPU、MCU等芯片，華為採取了直接購買現成芯片的方式，如在數據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:

一邊繼續優先研發與華為的通信業務密切相關的專用芯片ASIC;一邊從直接購買現成芯片，進化到了購買IP，進軍移動端CPU市場。

最初的嘗試是2006年開始研發的K3V1嵌入式CPU，該CPU基於ARM-11

IP，被集成於海思公司的首款手機主芯片Hi3611上，但由於性能問題，K3V1最終沒有市場化;此後，海思閉關兩年，推出了K3V2處理器，並且第一次在自家旗艦機型D2、P2、Mate 1、P6等手機上使用。

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

這是海思成立的第8年，華為開始自研芯片的第23年，華為海思終於在移動終端CPU芯片上有了看齊高通、三星等一線廠商的實力。

第三階段是2018年至今，海思從購買現成的IP又進化到購買ARM指令集架構，開始基於架構進行更深度的自研:

這款深度自研的產品是今年1月發佈的服務器端CPU泰山芯片，它將部分替代英特爾的服務器芯片，大大降低華為運營數據中心的成本。

至此，海思成了中國第一家成功基於ARM架構自研並量產了CPU核的廠家。

其實，這三步走就是老老實實順應產業發展規律，走日、韓、台的後發者們都走過的路:積極利用全球分工體系，引進已有技術成果，穩紮穩打，逐步從下游切入上游，從淺層自研走向深度自研。

這種順勢發展的關鍵是承認以下現狀:

以中國半導體產業目前的技術實力，無法完全拋開全球分工體系;即使大陸最先進的廠商海思，在移動端CPU上還是沒有自己做到最底層的指令集;同時，還得依賴美國的EDA工具(EDA是芯片設計中的後端實現工具，它能把芯片設計翻譯成工廠能看懂的製造流程)。

這就是為什麼，在BBC爆出ARM內部受美國影響，可能不再與華為進行新一代ARM架構合作時，中國半導體產業一時輿論沸騰。

但實際上，悲觀情緒背後有兩個少為人道的有利信息:

首先，華為已購買了ARMv8架構的永久授權，繼續用着沒問題。

其次，“甲子光年”從接近ARM的人士得到的消息是，美國的禁令只對在美研發佔比超25%的ARM技術和產品有實質約束;而ARM所有的指令集核心IP和大部分內核IP都屬於“英國或歐洲原產技術”，受美國禁令影響較小。

ARM創始人Hermann Hauser近期接受英國媒體採訪時也説:

“封殺華為最終會對ARM、谷歌甚至美國工業帶來嚴重傷害;一些歐洲公司已在考慮將美國IP產權排除在外，或與美國子公司、辦公室做一定程度的切割，以免日後自己的生意受美國禁令波及。”

如果這種態勢進一步發展，特朗普就真的是在搬起石頭砸自己的腳--美國可能會失去部分的歐洲技術資源，這對幾百年來以匯聚人才和技術為傲的美國來説，是動搖根基的打擊。

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

第4次拐點:順勢而為

明勢、取道、優術，事可成。從近幾十年的沉浮故事來看，“勢”便是行業發展的客觀規律。

如今的半導體產業，面臨第四次拐點。三個“勢”擺在歷史的分叉口面前:

長期的勢是全球分工和技術交流趨勢難以阻擋。

到今天，全球也沒有任何一個國家可以實現半導體全產業鏈的自給自足。

面對半導體這種日益複雜、精密的行業，匯聚全球人才、資本和技術的垂直分工更有利於行業的整體發展。

另一方面，參與半導體棋局的各國和地區已在大分工體系中找到了各自的立身所長:

美國半導體產業強在整體實力:

有英特爾、高通、英偉達、AMD等頂尖芯片設計、製造廠商，英特爾、AMD還掌握x86指令集

有微軟、蘋果、谷歌等操作系統生態夥伴

有Cadence、Synopsys、Mentor 3大主流EDA工具廠商

英國強於架構:

有除x86之外，佔據另外半壁江山的ARM架構

台灣強於代工:

台積電在先進工藝上已領先世界

韓國強於存儲和顯示:

三星和LG在90年代之後迅速崛起

日本強於材料:

信越、SUMCO、住友電木等日企壟斷全球52%的半導體材料市場

歐洲強於設備:

荷蘭ASML公司壟斷全球光刻機設備

而中國大陸是世界最大的芯片進口地，在產業鏈上是最大的芯片組裝地;近年來，中國大陸Fabless行業也有快速發展，2018年的Fabless廣商總量已是2010年的3倍。

所有參與產業鏈的國家和地區都不希望看到分工合作由開放轉為封閉。因此在這個“勢”上，中國和大多數國家立場接近，站在有利位置，有一定周旋空間。

短期的勢是美國可能升級對中國的技術封鎖。

繼ARM之後，AMD也在這幾天登上科技頭條，AMD官方已確認，不再向其中國合資公司天津海光授權基於新一代x86指令集的IP。

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

美國英特爾、AMD的x86指令集--服務器、PC端的主流指令集;

美國IBM的Power指令集--服務器、PC端的指令集;

英國ARM的ARM指令集--手機、平板等移動端的主流指令集;

美國RISC-V基金會開源指令集RISC-V--目前主要用於物聯網設備。

英特爾向來不對外授權x86架構，而主要用於自有芯片;AMD已因合規問題主動規避了與中國的合作;中國RISC-V產業聯盟理事長、上海芯原微電子董事長戴偉民在5月底也對外表示，美國RISC-V廠商已不能向華為出售IP。

還好，在移動CPU和服務器CPU市場，英國ARM是“碩果僅存”的“非美國貨”，且2018年5月，ARM和中國資本合資，成立了中資佔股51%的ARM中國，這有利於推動國內芯片企業掌握ARM核心技術。

同時，ARM中國對自研的產品(如去年推出的AI IP周易等)有完整的知識產權，不受任何其他地區的影響;這將為中國芯片研發進一步國產化、底層化帶來機遇。

此外，基於開源指令集RISC-V的IP雖已被禁售，但RISC-V本身作為一套開源標準尚未受到禁令的明確影響;雖然RISC-V目前主要用於物聯網芯片，5-10年內都無力支撐移動端CPU和服務器端CPU市場，但它可能給物聯網廠家帶來機會。

在美國內部，谷歌、英特爾等公司被報道正在遊説美國政府，爭取獲得當前禁令的豁免權，這些大型跨國企業，是維護全球供應鏈合作的另一種力量。

因此，對中國不利的第二個“勢”--即美國的嚴厲技術封鎖，以更長的歷史週期看，可能是相對短期的擾動。

就像上週“甲子光年”發佈的《甲小姐對話吳軍:人的歸人，機器的歸機器》中，吳軍博士提到的:

世界上有四種力量是自由流動的，一是技術，二是資本，三是人才智力，四是信息--你在一個地方攔住它，它在另外一個地方就會過去，所以很多時候危機就是機會。

全新的勢是:AIoT新機會。

歷史上，每一代半導體新巨頭和新興地區的出現都伴隨着終端遷移:PC市場成就了英特爾;移動市場成就了ARM、高通、三星、台積電;而在“AI+物聯網”(AIoT)的新機會中，中國廠商很可能脱穎而出。

中國也在近年誕生了一大批AI公司、芯片公司，有泡沫，也有真金沉澱;中國還有大量的智能化市場需求。一些有資金、技術、經驗積累的中國廠家，甚至已開始了對最底層的攻堅。

這一次，已經在市場化大潮中摸爬滾打十幾年的中國公司，真的有機會像NEC抓住存儲器，高通、三星抓住智能手機芯片一樣，後發制人，真正切入高端和上游。

綜合看目前的形勢和過去數年全球半導體產業的發展:全球化分工是“民心所向”;貿易封鎖是短期擾動;新的硬件遷移機會是產業機遇。

1956年，中蘇出現裂痕，毛澤東曾在當年會見拉美國家黨代表時説:“總而言之，要團結一切可以團結的人，這樣，我們就可以把敵人縮小到最少。”

在趨勢和外部環境有利有弊，攪入如今局面的各國並非鐵板一塊的情況下，明智的抉擇尤為重要。

一切自己來，實現全產業鏈的自給自足，説起來豪氣干雲，但並不利於“團結一切可以團結的人”。

更尊重事實的認知是，ASML、ARM、台積電等尚可做朋友的非美國公司短期內無法被取代，特別是在移動端和服務器CPU領域，中國仍需要全球合作伙伴的支持。

退一步講，即使出於戰略考慮，中國在不計性價比地“重複造輪子”後，真做到了不怕“斷供”，我們也應該和多數國家站在一起，推動全球化，而不是相反。

因為一個相互羈絆、緊密依存的全球貿易體系既能促進全球科技產業以更高效率進化;也讓世界更彼此需要、彼此依存，讓各國在“一時上頭”時會更有掛礙。

相反，一種鼓吹中國已實力強大，可以接受封閉體系的言論則有危險性。

如中微半導體設備董事長尹志堯就曾痛斥有關他的報道《此人突然回國，美國慌了，日本傻了，世界都驚呆了》是“科技義和團”:

“對我和中微的誇大宣傳，搞得我們很被動。

……

如此墮落的文風誤國誤民，給真正埋頭苦幹的科學家和工程師添堵、添亂、添麻煩。你們的義和團式博眼球行為，只能阻礙甚至害死發展中的中國高科技，這麼點道理都不能懂嗎?”

真正的趕超姿勢可能十分樸素:沿着全球分工和硬件遷移的產業發展路徑，不會的要承認，該學的要學，該抓住的要抓住。

時間會站在順勢者的一邊。

參考資料:

1. U.S.-Japan Strategic Alliances in the Semiconductor Industry: Technology, Transfer, Competiton and Public Policy, Committee on Japan National Research Council, Washington D.C , 1992

2. 半導體行業資訊:《回顧美日DRAM芯片之爭》

3. 蘭濤:《創新源自洞見:盛田昭夫的商道公開課》，2012，中國華僑出版社

4. 小托馬斯·約翰·沃森、彼得·彼得 著，楊蓓 譯:《IBM帝國締造者:小沃森自傳》，2015，北京聯合出版社