華為到了生存關頭,自主產業鏈該下定決心了_風聞
科工力量-观察者网原创视频栏目-欢迎关注“科工力量”微博、微信公众号2020-10-03 17:54
【文/餘鵬鯤 柳葉刀】
大家好,我是觀察者網《科工力量》欄目主播,冬曉。9月15日,120天的緩衝期結束,美國對華為的芯片管制令正式生效。台積電已停止為華為代工生產麒麟芯片,高通、三星、美光、SK海力士都將不再供應芯片給華為。這下不僅設計的芯片沒有人代工了,而且還買不到別人的CPU和存儲芯片了。
華為作為中國科技水平最強的民營企業之一,已經和美國貿易保護主義者戰鬥了很久。
華為和美國剛開始博弈時,海思總裁曾表示:“今天,是歷史的選擇,所有我們曾經打造的備胎,一夜之間全部轉‘正’”。華為早就在為“極限生存”做着計劃和準備。華為的憂患意識,不僅幫助它在鬥爭中獲得了主動,而且鼓舞了國內民眾的信心。有媒體曾評價道,“在一定意義上説,華為是一面鏡子,也是一個標杆”。
華為的芯片找台積電生產,定製性很強,封了少數幾家公司,華為確實沒辦法。但是英特爾的芯片、英偉達的顯卡,國內還有大量的企業可以拿到成品。在美國沒有全面封禁中國公司的情況下,華為通過其它渠道拿到成品芯片,還是有可能的。但華為再怎麼努力,畢竟只是一家企業。發展到今天,我們需要的是一個自主產業鏈。那麼,中國產業鏈為何不能給華為提供全方位支撐呢?
實事求是地説,在以“核高基”、“大基金”為代表的國有資金持續投入下,中國在芯片的設計和製造領域都取得了長足的進步,出現了一批龍頭企業。一個完整的半導體產業鏈在國內已經初步成型,將來還要發展成自主產業鏈。
其中存儲芯片的國內產業鏈,已經取得可觀的成績,紫光的存儲芯片,被用在固態硬盤和內存條上,而且有價格優勢。搭載紫光芯片的產品已經進入民用市場,在網上就能方便買到。
芯片製造方面,中芯國際曾經為高通和華為的中低端手機芯片做過代工。目前已經擁有了成熟的28nm工藝,14nm工藝也已經開始了產能爬坡。對於手機而言,14nm曾經是市場的絕對主流,華為的中端手機對應的麒麟650系列,曾經用的都是台積電的16nm工藝,而麒麟710用得是12nm的工藝。麒麟935及之前多款曾經的旗艦級芯片,用的則是28nm工藝。
從工藝的性能來衡量,如果華為能用上中芯國際的14nm,將有助於緩解危機。但是中芯國際的14nm代工能力,市場接受度無法和紫光的存儲芯片相比。為華為代工可能需要更多的磨合,可能比不上其他廠商的14nm工藝。
有總比沒有好,但可惜的是中芯國際不能給華為代工。今年6月,中芯國際在A股上市,招股書上寫到“若干自美國進口的半導體設備與技術,在獲得美國商務部行政許可之前,可能無法用於為若干客户的產品進行生產製造”,這個若干客户中就包括華為。中芯國際已按照相關規定向美方申請繼續供貨華為,並重申將嚴格遵守相關國家和地區的法律法規。
中國的芯片代工企業,製造中國企業設計的芯片訂單,居然要看美國的臉色,受美國的節制,甚至還要“遵守相關國家和地區的法律法規”。這樣一家企業甚至還是中資股份佔主體,並得到國家大基金長期扶持,但面對現實環境,確實無奈。中芯國際的股權大部分屬於中國,但來自海外的資本也佔了不可忽視一部分,甚至一度有傳聞,新加坡特許半導體要併購中芯。
業內人士還透露了別的原因。一是原材料受制於人,並非有了光刻機就能生產芯片。以光刻膠為例,2019年本土企業光刻膠銷售額約為70億,佔全球10%左右的市場。但是其中有94%是技術含量較低的PCB電路板光刻膠,只有2%為急需的半導體光刻膠。而在國際上,兩種光刻膠的市場份額接近1:1。 二是設備受制於人,在引進部分先進生產設備時,必須簽訂附加條款。保證不向條款中所禁止的國家、地區和實體出售服務。中芯國際為華為代工,為什麼要獲得美方許可,這就是原因。另外,沒有獲得許可,中芯私下為華為代工,可能會觸發美國的長臂管轄,購買含有美國技術的設備,將失去保修和技術指導,今後失去購買新設備的機會。
説CPU被斷供,可能會有人不接受。華為明明自己就能做CPU,比如麒麟系列,這是混淆CPU和芯片的關係。在手機的SoC芯片裏,CPU體現為一個IP授權。
華為的麒麟芯片為了商業上的通用性,購買的是ARM設計的CPU架構。接下來華為做的,一是對ARM的架構進行改進,主要是進行物理設計,保證順利流片;二是將CPU核心與周圍器件如基帶、陀螺儀、DSP、GPU相連,集成進同一個芯片裏。
能夠做芯片,並不意味着就掌握了CPU。現在華為已經可以用ARM指令集創作自己的CPU了,類似於用英文寫文章,自主化程度大大提高。但最近英偉達與軟銀達成了收購ARM的意向,如果收購成功,美國未來干預華為續費ARM的授權將非常容易。
如果華為沒有ARM授權,首先是不能海外銷售,然後華為的指令集會落後於市場主流的ARM指令集,系統適配、軟件移植成本會越來越大。如果華為採用自己定義的指令集,那麼絕大多數安卓應用未經重新編譯和修改,都將無法正常使用。
截止到7月5日,今年中國半導體企業的融資額約1440億元人民幣,刷新了歷史記錄,僅半年時間就達到2019年全年的2.2倍。集成電路投資又掀起了新的高潮。
過去的20年,國家和社會資本在集成電路、計算機產業鏈投資巨大。這些錢有的失敗了,有的則被背後操盤的手割韭菜了。但還有很多孵化出了技術先進、具備一定市場競爭力的龍頭企業,在生態各個環節佔據一席之地。
這麼多錢投進去,為什麼就砸不出保障國家信息安全的堅強屏障呢?一個主要的原因就在於,我們過去建設的是,西方主產業鏈的某個環節,而不是完整的自主產業鏈。
過去的這種現象,與計算機產業的特點是有關係的。民用高性能通用芯片,是大宗戰略性的商品。核武器是戰略的,但不是大宗商品,沒有哪個國家爭着往外賣。衣服和水果是大宗商品,但不是戰略性的,沒聽説過哪個國家把禁售衣服和水果當作制裁手段的。
民用高性能通用芯片既是戰略的,又是大宗的。這就決定了:第一,相關產業聚集效應明顯,企業合作伙伴之間的物理距離越小越好。第二,智力投入大,產業競爭激烈,馬太效應非常明顯。
民用信息產業聚集效應之強,就連大部分賣電腦的都要集中到中關村這樣的電腦城裏,而馬太效應又使得這些電腦城裏的企業利潤微薄。龍芯總裁胡偉武曾説過:“現在中關村賣個人電腦的企業利潤率,比賣豬飼料的還要低得多”。
這使得扶持起來的頭部企業,不能不想辦法,儘快融入成熟的產業鏈。最底端的App開發者,不願意為不成熟的系統寫應用,哪怕是Windows Phone這樣由微軟主推的系統,因為市場佔有率太低,都被開發者拋棄了,移動端App聚集的是Android平台。在Android平台是主流的情況下,華為做手機肯定傾向於和Android適配最好的ARM的指令集和CPU核心。中芯國際也是因為類似的原因變成了現在這樣。
9月15日前,華為已經包飛機到台灣,從台積電及其它廠商運回了目前最後一批芯片。有網友提出疑問:“華為不是有‘備胎’嗎”?其實,所謂的“備胎”更像是民兵和預備役,雖然基本瞭解武器的操作,但不夠熟悉武器的性能,更沒有大規模協同武裝活動的經驗,短時間內是沒有辦法充當戰爭主力的。
該怎麼建設自主產業鏈呢?我們擁有產業鏈各主要環節,卻無法達成自主可控的目標。想要自主可控,首先就是要下定決心用國產的,過去哪怕是政府部門採購,也不太喜歡用自主可控的產品,因為性能上有時確實不如國外的。
自主可控產品每多一個環節,每擴大一個使用者數量級,就會放大存在的問題。這些問題必須要在使用中解決,不使用,則沒有機會解決。過去龍頭企業遇到這些問題,是內部協同解決。但各龍頭企業之間,甚至同一個企業的各個“備胎”,想要協同和磨合,必須在使用中解決,要給自主產業鏈這樣的機會。
建設自主產業鏈,必須適度掌握應用開發者。過去我們説到卡脖子,往往談的是芯片、操作系統、中間件、編譯器等高科技的內容,很少考慮應用。因為中國的App開發能力確實很強,中國人手機上流行的幾乎都是中國軟件。而且在一些人看來,App不是產業急需的。
但是一個操作系統的好,是需要App來證明的,國產系統起步為什麼難?一個重要原因,缺乏APP生態。反過來思考,如果在國產操作系統上,開發自己的App,就算更新速度慢一點,也能從芯片、編譯器等多個角度優化軟件,從底層設計開始,讓應用更流暢。
這就是倪光南院士最近強調的“中國體系”的優勢所在。某雷達顯控應用,海量目標場景下,X86商業CPU只能達到每秒10幀的速率,而使用龍芯CPU,經過應用開發單位聯合龍芯公司的深度優化,達到了每秒20幀,就是一個很好的例子。
從中也衍生出一個問題,國家應該如何扶持關鍵領域的這些項目?直接用錢扶持是可以的,但也留下了太多的教訓。比如説,最近的武漢弘芯事件、福建晉華事件、貴州華芯通事件等。
給政策,應該給怎樣的政策?扶持國產系統的App生態,是重要的一點,有了自己的生態,才能有持續的動力,支持國產系統更新換代。這次華為被斷供,可能也是一件好事情,大家期盼在高科技領域實現自主可控的呼聲,從來沒有這麼強烈過。正如中科院院長白春禮所説:“把美國卡脖子清單變成科研任務清單”。
這並不是一句空談,自從2018年開始,每個省的科技廳,每個市的科技局,乃至於每個開發區的主管部門,都會向該管的科研院所、組織、公司和個人徵集“卡脖子”的技術問題。比爾蓋茨近期接受採訪時曾説“現在迫使中國自己製造芯片,意味着美國將失去一批高薪工作,讓中國完全實現自給自足,這樣做真的對美國有好處嗎”?
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