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解決中國「芯」痛,目前只剩下這個辦法了

智谷趨勢(ID:zgtrend)| S博士

「芯」之殤,讓中國整整一個星期都在痛定思痛。

中國半導體行業因此收穫了超乎尋常的關注。

連這兩年風頭最勁的行業也來湊熱鬧,表決心。房地產業的代表恆大、互聯網企業代表阿里巴巴先後表態,要投巨資於中國晶元製造。

然而,在沸騰的輿情之下,必須認識到,晶元製造作為「信息革命時代」皇冠上的明珠,中國追趕世界先進的難度是空前的,如果沒有足夠的技術積累和資金投入,沒有破釜沉舟的氣魄,不拋棄相當一部分既得利益……別說追趕美國,就算擁有一席之地都不容易。

讓人欣慰的是,綜合考慮到晶元行業的特性,包括技術積累、資金投入、產業發展、市場普及的規律以及中國現有基礎以及差距,中國也的確是世界上為數不多的可以在這個領域有所作為的國家。

任何產品都是由低到高逐步升級的,中國芯的成熟也不例外。在現有路徑下,要形成有效的生產、商業閉環,恐怕得有一代人犧牲用戶體驗,去使用中國芯,不斷試錯形成正反饋。

恐怕,也只有中國在這方面擁有制度優勢,可以集中特定人群辦大事。如果下定決心,他們將會成為中國在晶元、集成電路領域追趕美國的最有力保證。

01

這一次,整個中國都感覺到了痛。

半導體-集成電路-晶元,這一組內涵逐漸縮小的名詞,不管你選哪個,它都可以稱為信息時代製造業的「糧食」。

因為在這上面被人卡了脖子,一個佔據世界市場13%銷售份額、位列中國No.2的電信巨頭——中興,一夜之間便危若累卵。

建在沙子上的大樓什麼樣?大概就這個樣。

中國製造不是很厲害的嗎?怎麼就被卡了脖子呢?

這兩者之間並不矛盾。

以手機為例,全球77%的手機都是中國造,厲害吧?!不過,一部智能手機里大約有20片晶元,但這些晶元只有3%是中國造的。

其它很多標著中國製造的高端製造領域也是如此。於是,中國每年要吃進全球超過一半的晶元。

在智能化已經成為高端製造、高端生活標配的前提下,沒多少產品可以離開晶元。

而中國的晶元自給率只有大約6%。

這個數字就好比三年自然災害時期,有錢沒地方買糧食;大工業時代,能造汽車、輪船、飛機卻沒有發動機。

被卡脖子的教訓,世界上沒有哪個國家比中國深刻。但信息產業時代,中國又被人在「糧食」上卡了脖子。

進入21世紀,有很多行業領先的中國企業都表示要引領下一波產業浪潮。但說一句不客氣的話,離開的外國芯,結果只能呵——呵——呵——了。

晶元的絕大多數核心奧義,都在美國手中。至少相當長一段時間裡,離開了美國,沒有哪個國家敢說可以玩轉信息技術革命。

這就是殘酷的現實。

02

中興事件後,社會上充斥了各種反思。

表面上最深刻的反思,認為中國的產業政策有誤,中國戰略規劃沒能預見大國衝突的激烈程度,過於沉浸在全球化的美好想像中了等等。

失誤不能說完全沒有,但這更多的是全球產業分工的自然邏輯。

信息技術革命肇始於美國,當第一台計算機在美國誕生後,中國還多用了十年才初步實現了工業化。

1946年美國誕生第一台電子計算機

發動機是上一次工業革命的集大成者,它是那個階段科技、材料、製造等等諸多成果的集中體現,同時,它的水平也決定一個國家在那個時代可以達到的高度。

中國在發動機方面追了很多年,吃了很多苦,但直至今天,依然未能完全建成現代的研發、製造體系,個別領域還無法達到「能用」的層次。在頂尖產品上,近些年甚至差距還越來越大。

「晶元」是屬於最新階段工業文明的代表。在這個方面要追趕上美國,難度遠遠超過造出一台性能領先、性價比優秀的發動機。

以中國大飛機C919為例,它一大半的設備、軟體都是由國外廠商配套提供的。

如果想,C919倒是真可以實現100%國產。但作為特殊商品,飛機壽命、經濟性、安全性等關鍵因素都必須斤斤計較,讓客戶願意購買使用。於是,C919採用了美國GE的發動機、霍尼韋爾大氣數據和慣性基準系統、柯林斯基的導航系統、古德里奇的除冰和內部照明系統……成為了先進的中國造。

在信息產業製造方面,美國造晶元,中國和其他國家完成相關配件,然後在中國組裝,就是性價比最高的商業化路徑。

03

還有各種頗具負能量的牢騷——

比如「靠送外賣共享單車打遊戲店小二,我們贏不了」,再比如「端一碗茅台去反擊Intel」的調侃,還有「中國用房地產、銀行就可以秒殺美國」的怒其不爭……

這樣的抱怨毫無道理,它們是絲毫不搭界兩個層次。

中國提了很多年的「彎道超車」,也的確有很多領域實現了彎道超車,但大部分中國的彎道超車基本出現在應用場景豐富的領域。

高鐵,中國技術當然不錯,但最初的新進技術絕大部分是從法國、德國、日本引進的。

讓中國稱雄的是應用場景——

中國國土廣闊、地形複雜、人流量巨大,再加之民用航空落後,於是最大規模的應用實踐成就了來源不同的高鐵技術最充分的整合、升級。

類似移動金融、外賣、共享單車,同樣是沾了中國起點低、人口眾多與需求多樣性的光。它們在中國積累了最大量的數據,實現了各種技術、平台最複雜的整合。

然而,在那些需要技術比拼、需要時間積累的領域,中國絕大部分時候都是在埋頭追趕,快的少數實現了超越,有些已經可以看見美歐日的後背,慢的則還遙遙無期。

在充分自由競爭的環境下,所有的資源要素當然是向最容易出成效,最容易發揮中國比較優勢的部門集中。

最要命的是,高鐵的技術你還可以買到,而晶元、集成電路的很多核心技術,你有錢也買不到。

這些年,不差錢的中國一直希望在半導體行業通過併購實現技術引進,但大多是失敗告終。

引進之路不通,但還一定要發展並實現趕超,那麼後來者就必須依靠政策引導、依靠體制或其它積累,來縮小別人的先發優勢。

04

晶元是全世界最難製造的產品,沒有之一。

指望中國一夜之間就能生產處酷睿i7,這是完全不合規律的。

事實是,從「漢芯」到「龍芯」,你真以為研發團隊不想拿出一款擁有完全自主知識產權、性價比優良、適用性強的晶元?

實在是臣妾做不到啊。

於是,有了「漢芯」造假醜聞。有了「龍芯」奮鬥16年,最新的「龍芯3」才剛剛達到二十年前微軟Atom的水平,還附帶了一堆知識產權糾紛。即便華為擁有自主知識產權,可以替代高通高端晶元的「麒麟」,在華為的定位中也只是「有備無患」。

要有中國芯,中國要面對的一個麻煩就是:如何讓Atom水平的中國芯去取悅於習慣了酷睿i7的用戶?

答案是,政府必須下定決心,依靠體制的力量,從低端開始,完成晶元的整個生產升級過程,最關鍵的是商業流程。

「晶元」的製造是一個需要不斷試錯的過程。對於追趕者而言,技術水準不那麼高得晶元,更容易保證成品率商業化,但更關鍵是得有足夠的市場、足夠的用戶並形成研發、生產、應用流程的正反饋,從而加速技術升級。

市場經濟下,人們擁有自主選擇權,正常情況下,人們當然會選擇性價比儘可能高的產品。

但從產業自主發展來說,又必須要求一定階段,有大量的企業、個人使用性價比沒那麼高的產品。

就好比明明有小米6、蘋果8、華為mate10,卻要求你只能使用摩托羅拉A6188。這就構成巨大的矛盾。

解決這個矛盾,寄希望於人們的「愛國心」,或者大資本完全不計代價不求收益的投入是不現實的,只有依靠體制的力量。中國有八千萬黨員,財政供養人員也大約是八千萬,如果他們可以成為中國芯的用戶,中國芯將會再一次完成集中力量辦大事的創舉。

當然,它實現的難度非常大,但恐怕只有中國才有一點點可能。

05

你可能會問,就不能投入巨資,加強研發和技術積累,直到能成產出一流的產品再投入商業閉環嗎?

這就要提到晶元的製造,簡單說製造工藝就四步。

第一步,從二氧化硅提煉出高純度的硅,把它弄成儘可能大的象紙一樣薄的片;

第二步,用激光在上面刻線;

第三步,把大量微型電器元件放上去,從幾千萬到8億不等,比如酷睿i7上就有7.7億個晶體管;

第四步,封裝。

晶元的材料二氧化硅,不值什麼錢,值錢的在於晶元的架構、設計、指令集的整合以及加工環節等等。

就拿第二步來說,用來劃線的光刻機最好的產品產自荷蘭,但是最好的產品往往優先供應給日本、韓國、荷蘭、美國,中國能拿到的則是上一代或二代,這註定你起步就比別人差。

晶元生產非常非常非常複雜,幾乎每一步都對材料、技術、設備、生產工藝提出艱巨挑戰。

如果遵循現有追趕路徑,中美相比較,大概中國只有在資金和體制方面可以釋放巨大的優勢了。不依靠這個優勢,不付出巨大的代價、犧牲,指望完成趕超幾乎是不可能的。

更何況,美國會用一切辦法延緩中國追趕的腳步。阻止中國收購西方半導體企業、制裁中興、嚴控知識產權、甚至發起貿易戰,目的就是在讓中國停留在低端製造領域,讓中國製造圍著美國轉。

《中國製造2025》期望在2020年達到40%,2025年達到70%。但是IC Insight則完全不看好,它給出的預期數據是2020年17%,2025年25%。

相比較而言,中國軍事領域的半導體自給率則高達70%,基本完全不受國際制裁的影響。而它的發展路徑,恰恰就是我們前面提到的,只要夠用,從低端用起,逐步實現技術升級。

06

「中興事件」會被中國記住。

影響之一是民眾心理上的。

經過這麼多年的高速增長,驕傲也好、民粹也罷,社會情緒多少有些浮躁,有點無法正確認清自己,中興事件讓我們難得看到自己的「短」、自己的「薄弱」、自己的「力有不逮」。

影響之二是中國產業結構方面。

所謂的知恥而後勇,半導體-集成電路-晶元,作為信息時代的「糧食」,其地位必然會得到極大的強化和提升。

事實上,中國對於半導體產業的眾多扶持政策已經在路上。

不過,有一個迷思需要打破。那就是晶元、集成電路要實現百分之百自給基本是不可能的。即使美國也做不到。

因此,維護全球化的貿易合作體系、堅持改革開放依然是中國必須堅持的方向。

事實上,古今中外的歷史證明,最靠譜的「彎道超車」往往依託於顛覆現有技術、生產模式的基礎研究的飛躍。就好比從蒸汽到電力到電子,下一次工業革命被很多科學家預言為「量子時代」。

而中國在量子研究的很多方面目前處於世界前列。或許,加大中國在基礎研究方面的投入,確保中國在下一代科技方面的領先地位,才是中國解決「芯」痛的捷徑。

中國已經在發達國家後面苦苦追趕了上百年,深深了解單純追趕的艱難,或許從此願意沉下心來,重視基礎研究,拼的幾十年苦,換得一朝的潛龍升天。

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