懂點兒啥：美國打壓下，華為還有哪些明顯短板？

【文/觀察者網 董佳寧 陳辰】

9月15日之後，中國自主設計的、最先進的芯片被迫提前退休。華為海思高端芯片麒麟9000，正準備9月亮相，卻很可能成為絕版。絕版的原因也很簡單：是受到美國第二輪制裁的影響，台積電將不再為華為代工。那麼，華為未來的出路在哪？如何突圍？本期我就來分析一下。

美國第二輪制裁是5月份公佈的：任何企業供貨含有美國技術的半導體產品給華為，必須先取得美國政府的出口許可。禁令公佈後，有120天的緩衝期，9月15日正式生效。

美國就是擁有這樣一劍封喉的能力。美國的基礎科研、企業，有強大的研發能力，讓美國的技術成為整個系統裏最強的一股力量。這種力量，不單會應用在商業上，必要的時候，也會被美國政府使用。這也是從戰略上，中國最擔心的。一家中企業，像華為，已經很強大了，但是仍然無法獨立完成芯片的生產。單單做好芯片的設計，就已經要動用幾千上萬人，全力以赴才能完成。

拿設計來説，華為的芯片設計公司海思，正式成立是在2004年，之前作為一個公司內部的部門，1991年就成立了。海思不是一開始就做手機芯片的，做的是基站，還有安防設備，還有家庭用的，路由器、機頂盒什麼的。到了2009年，才推出第一款手機芯片，K3V1，還不成功。之後終於在2014年，推出了麒麟910時，打出自己的成績。再之後，一款比一款成功，最近幾年，裝配麒麟高端芯片的華為手機，一款比一款風生水起。可是就在海思追趕成功後，美國的制裁來了。海思的高端芯片，全球只有一家能夠代工，就是中國台灣的台積電，美國要求台積電不給海思代工，那麼海思的高端芯片就生產不出來了。

手機芯片，海思不算是從零開始，而是購買的一家英國公司，叫ARM的授權。ARM是芯片設計圖紙的供應商，它賣的是毛坯房。全球其它的設計公司，基本都是從它這裏買毛坯房，再回去自己裝修，這也叫購買ARM的架構。買來，能力弱的，簡單裝修一下，能力中等的，可以再調整一下格局，鑿鑿牆什麼的，能力強的，像蘋果、高通，還可以把毛坯房拆開，深度修改。目前，海思的麒麟、高通的驍龍、蘋果的A系列芯片，都是基於ARM架構設計製造的。

任正非早就説過，芯片暫時沒有用，也還是要堅持做下去。一旦出現戰略性的漏洞，我們不是幾百億美元的損失，而幾千億美元的損失。所以這就是戰略層面的眼光。毛坯房買來了，還要使用工具才能設計。這種設計軟件通稱叫EDA。寫文檔我們需要Word，WPS這樣的工具，做圖我們要用PS，設計芯片就要用EDA。它核心功能包括“PS軟件+素材庫”，可以實現芯片上數十億晶體管的設計。還有豐富的IP庫，可以把模塊標準化，做過開發的朋友都會知道，標準化的模塊多麼重要，我相信現在一般難度的編程，都是用標準化模塊的，然後加點邏輯什麼的，從頭寫的很少。第三就是仿真，可以給設計圖紙查漏補缺。

EDA類軟件廠商，美國公司獨霸天下：新思科技（Synopsys），楷登電子（Cadence），明導科技（Mentor），佔據了全球八成以上市場。而我國最大的EDA廠商，華大九天的份額只有1%。這是一個很要命的問題。

芯片設計出來了，就是代工，把設計圖紙製造出來。這個領域主要玩家有五個：中國台灣的台積電，韓國的三星電子，美國的格羅方德，中國台灣的聯電以及大陸的中芯國際。目前，台積電佔據全球市場份額一半以上，三星在兩成左右，其它幾家都在5%到10%之間。芯片代工是一個重資產投入、重資金密集型的產業，但很遺憾，華為在這個領域還是空白，餘承東自己也承認。

他公開表示，未來華為要解決這些問題，將全方位紮根，突破物理學、材料學的基礎研究和精密製造瓶頸。在終端器件方面，華為正大力加大材料與核心技術的投入，實現新材料+新工藝緊密聯動，實現突破性創新。這很明顯，在美國的極限施壓下，華為更深刻認識到了在芯片製造上的不足。

剛才説了這麼多，大家似乎都忘了一個國家，就是日本。日本哪裏去了？明明曾經是半導體行業最強的國家。這也與美國的打壓有關。1980年代，美國的日子有點不好過，大量進口日本汽車，市場份額一度達到20%，單汽車業，80年代初就有6萬工人失業。美國有一個名稱叫“鐵鏽帶”，指的就是美國傳統的製造業基地：五大湖一帶，企業相繼破產，大批工人失業。

與日本的貿易摩擦不斷升温，美國開始對日本的全面打壓。從紡織、鋼鐵、汽車、白色家電，所有對美國順差大的都要打。這裏面自然就有半導體行業。1986年，世界半導體產為銷售前三，是日本電氣公司，就是NEC，東芝還有日立，前十位六家是日本的。1987年，美國終於抓住機會，就是“東芝事件”。東芝在幾年前，向蘇聯偷偷出口了8台機牀，違反了巴黎統籌委員會的禁令。巴統，我在上期節目裏也介紹過了，是冷戰時期西方對社會主義國家進行技術封鎖的聯盟。

美國是軍方先“捅出”這件事的。他們發現，追蹤蘇聯潛艇變得困難，後來再一瞭解，哦，是進口了日本的設備，讓蘇聯潛艇的製造技術提升了，於是開始追究日本企業東芝。美國政壇羣情激奮，議員們在國會山前砸毀了東芝產品，還提出一系列懲罰措辭：罰款150億美元，禁止東芝所有產口向美國進口，為期5年。

可是當時違反“巴統”的不止東芝一家，美國單單挑中了日本的東芝。最近幾年日本媒體報道，早在1979年，也就是東芝向蘇聯出口設備之前的三年，美國已經很難偵查到蘇聯潛艇的位置。蘇聯潛艇的靜音化設計製造，其實與東芝設備無關。可是這都不重要了，歷史可以給東芝“翻案”，可是美國不會。

還有一件事，就是“IBM商業間諜”事件。1982年，美國逮捕了6名日本人。這6人屬於日立和三菱，涉嫌非法獲取IBM最新技術情報，有操作系統，有硬件，偷運至美國境外。這起事件被稱為“20世紀最大的產業間諜事件”。一年後，這起案件以庭外和解的方式結束，日立和三菱的職員承認有罪。兩家公司支付了鉅額補償金，富士通也被牽扯進來，支付了21億日元。

整個80年代，美國大規模使用“301調查”，對日本進行制裁。“301調查”，指的是美國的《1974年貿易法》的第301條，在涉及技術轉讓、知識產權和創新領域對別國進行打擊和制裁。再加上1985年的“廣場協議”，誘導美元有秩序地貶值，讓日本商品變貴，全面降低日本日本最有競爭力的產業，這才有了日本“失去的20年”。

我們想一想，日本在1991年之後的經濟問題，是因為日本人不勤奮、不夠肝嗎？是因為日本創新力不足嗎？我看到國內有些文章，説日本的經濟危機，只説他們的國內經濟泡沫，房價高，越來越多的人去辦高爾夫會員卡，卻完全不提美國對於日本製裁，這種人恐怕不是蠢，而是壞。

好了我們再説回華為。美國現在的做法，是逼華為從地基開始打起。華為已在為紮根半導體制造做準備。8月初，任正非訪問了四所高校：上海交大、復旦、東南大學、南京大學。從學科背景看，上海交大在計算機領域有獨特優勢，東南大學有幾個國家一級學科，電子科學與技術，信息與通信工程，復旦大學數學、物理是王牌專業。

值得注意的是，任正非一行的隊伍中，包括海思總裁何庭波，還有戰略研究院院長徐文偉。何庭波在我之前的節目裏頭提到過了，她領導了華為在芯片設計的成功。其次是徐文偉，他早在1991年，就牽頭做出了華為第一顆專用集成芯片，後來還主導了多項芯片業務。

任正非正在釋放出一個重要信號：從高校挖掘、儲備人才，試圖通過產學研一體，讓芯片自主的整個產業壯大。目前，上海是全國集成電路產業的龍頭城市，華為不僅在浦東建立了有1萬多人的研究所，在青浦還投資了400億，建設2萬多人的研發基地。

7月，有媒體報道，華為也在從幾家半導體廠商挖人。有一家半導體廠商，除了總經理，基本上都接到了華為的電話。而且有的人，是放下了手中的重要項目，直接走的。這也顯示出華為深入紮根半導體設備的緊迫性。

短期，還是要靠採購別家產品，有外媒報道，華為將已經把聯發科設計的最高端芯片——天璣2000，納入到明年的供應鏈中。如果情況屬實，是一件好事。但變數也是有的，聯發科設計的芯片，也是由台積電代工，這算不算違反美國禁令？現在還沒有十分明確。聯發科那邊也是有所畏懼的，所以對此事也是半遮半掩。

剛才説了，美國對於芯片製造企業有掌控權，芯片設計企業，也掌握着最強的三家。芯片製造企業，還會用到多種設備，包括光刻機、刻蝕機、檢測設備等等。

光刻機行業，最強的是一家荷蘭公司，阿斯麥（ASML）。最高端的產品叫EUV光刻機，比如賣給台積電的就是這種產品：體積極其龐大，重量足有180噸，單次發貨需要動用40個貨櫃、20輛卡車以及3架貨機。一台設備，就有超過十萬個零件、4萬個螺栓，以及3000多條線路。僅僅軟管加起來，就有兩公里長。即使設備買回來，也不是插電就用，光調試組裝就需要一年。2019年，阿斯麥賣出了30台EUV光刻機，台積電買了18台，三星8台，英特爾4台。單價都在1億美元以上。阿斯麥的股東由美資主導，另外，EUV光源技術也來源於美國。

除此之外，還有刻蝕機、離子注入、化學拋光等等很多環節，美國企業佔據主導權，應用材料（AMAT）和泛林（LAM）、科磊（KLA），都是細分領域的巨頭。

所以，美國對台積電的號令，不過是它手裏的一張牌而已。如果真的進一步封鎖，每一個環節，都可能致命。就是我剛才説的生態，整個生態領域非常多，涉及企業也非常多，環環相扣，少了一個領域都無法完成生產，至少是卡住了最高端產品的生產。這些企業在平時，可以有競爭，有合作，可是在非常時期，就只能受霸權指揮。

我做這個視頻，也只是做為行業外的人，進行的一點點普及工作。華為是行業內的人，對這些太熟悉不過了，形勢看得太清楚了。餘承東就呼籲，國內半導體產業鏈加強合作，快速探索出一套在美方制裁下，生產製造半導體產品的方法，避免今後在更長時間段內被“卡脖子”。半導體產業應該全面發展，突破包括EDA的設計，材料、生產製造、工藝、設計能力、製造、封裝封測等等。

要想打破半導體產業鏈的壟斷，不是華為一家公司能完成的，需要中國企業通力協作、歷盡時艱，把全部環節打通，同時達到世界先進水平。當然，這是一條極其艱辛的路，需要跋涉很久。

中國發現芯片被卡脖子後，在芯片設計上有了海思，然後是代工領域，現在有了第二集團的中芯國際，這時又發現設備環節需要突破，於是中微公司、上海微電子在刻蝕機和光刻機設備有所收穫時，這時又發現設備核心零部件受制於人；當零部件也有所進展時，最終發現芯片材料還是被卡脖子。

早就有人提出在多個領域攻艱，任正非也認識到，芯片靠砸錢是不行的，得砸數學家、物理學家、化學家。現在，華為目前至少有700名數學家，800多名物理學家，120多名化學家，以及六千多名基礎研究專家，六萬多名工程師。基礎研究的人，都算起來15000多人，把金錢變成知識，應用型人才，6萬多，開發產品，把知識變成金錢。

那我國整體基礎研究怎麼樣呢？從宏觀上來看，2018年，我國基礎研究只佔5%，這也已經是近十年新高。而同期美國，17%，日本是12%。國內基礎學科研究長週期、弱轉化、低收入，很多人都選擇了轉行。預估2021年前後，我國集成電路人才缺口接近30萬。華為高端芯片絕版後的最終出路，或者説中國半導體制造的最終出路，在於產業鏈企業通力協作、全面突圍，更在於基礎科學的發展以及相關人才的培養。以往，中國要突破半導體，曾有十座大山，現在只剩兩三座。

這期節目稍微有些難懂，但我已經使用最簡單的語言進行了講解。如果你覺得我説得有道理，請幫忙給個三連，或者僅僅點一個贊。問題是存在已久的，我們幾代科研人員都一直在呼籲，現在我們能用華為的例子來照向暗處，也是因為我們初步具有了一定的能力。在這個世界上，有資格為這件事着急的國家並不多，絕大多數國家，只要準備好錢包就夠了。我們觀察者網之所有一直在關注這些話題，不是因為我們有暢想的意願，更重要的是我們國家的水平，的確處於這樣一個位置。我們還有一個會員頻道，觀察員，也會關注這樣的話題。

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