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十幾年老IC人對我國IC產業發展的幾點思考

前言:本人是老icer了,從業十幾年,輾轉過多家公司,前段時間剛離職,算是離開IC行業了,為什麼離開呢?看看水木微電子版就業建議討論就明白了,當時特別想寫寫對我國IC產業的一些看法,產業發展的一些想法,後來太懶,沒執行。現在貿易戰華為被禁,又心血來潮了,希望本文能拋磚引玉,引發行業人員的思考,讓我們的產業發展起來,IC從業者的錢包和工作機會多多,別這麼苦逼。

本文主要分三個部分即分析IC行業特點、 企業如果在IC行業經營、國家如何扶植IC行業。

正文:

第一部分,IC行業特點

現在大家都有這樣的共識,IC太難搞,國家在IC領域其實一直有較大的投入,至少是一直關注的狀態,例如集成電路發展綱要、908909工程、18號文件,集成電路大基金等等,但是我覺得這些投入並沒有達到預想的成果。

為什麼IC這麼難搞,個人分析是IC產業的特點造成的:

特點A:IC製造難度高,與工業基礎、工業積累息息相關,屬於絕對的高端製造業;

特點B:IC產品屬於設計難、易於大規模製造,製造封裝測試等等大量自動化,使用的材料零件也不多,與電子產品整機生產、機械製造這類企業相比就能發現IC產品的這個特點。

特點C:IC產品面向板卡廠商,屬於工業半成品,下游廠商有一定技術能力,因此IC產品的售前售後不直面大眾消費, 市場維護推廣所需成本較低。

特點D:IC產品既有核心技術門檻,需要長時間的技術積累和投入,又有快速迭代的特點,例如CPU一代一代的演進、通信技術2G/3G/4G/5G的推進,後代技術有很多是對前代技術的改進提升,如果沒有最初技術的積累,就很難理解新一代產品設計know how,一些高速的全定製庫單元或者模塊設計、高性能模擬器件、CPU一些指令效率等等都是長期投入積累的成果。與此同時,一旦核心技術取得突破,產品化又特別快。

特點E:容易形成產業壁壘,生態壟斷優勢,例如指令集、協議標準、專利等等。

特點F:不同IC領域產業特點不同,例如做DRAM、CPU、通信IC、高性能模擬電路等各不相同。做DRAM跟IC製造綁定,反周期率投資也是韓國DRAM產業崛起的一大法寶;做CPU要有生態,高性能CPU架構、製程都很關鍵;做通信IC與通信基礎理論聯繫更為緊密,更像是軟體化的產品,中端產品並不需要用最先進的製程工藝,例如專利費是高通利潤的最大來源;模擬電路可能更需要技術積累,需要經驗老道的工程師,有句話這樣形容模擬設計:you know everything, you do nothing;再廣義一點,這裡還可以包括EDA軟體,各種工業領域軟體如CAD,matlab等等。

ABC三個特點決定了我國的人力資源優勢和中低端化的工業全產業鏈優勢沒有意義,IC製造涉及的都是高端製造技術,一片IC體積沒一元硬幣大,交通運輸成本直接可以忽略,也不需要富士康那樣多的廠妹來組裝。而我國的產業發展,主要還是依賴了人力資源優勢。政府投資,國外產業轉移,國內外市場牽引發展的都是中低端製造業。

華為的發家史就是利用了工程師紅利,從產品製造、板級開發、軟體、測試,產品售前售後,我們擁有大量教育好的畢業生,中華民族又吃苦耐勞,又守紀律,這種板級產品開發生產需要多個步驟,每個步驟又需要很多有較好教育背景的人員共同協作。例如,最初的時候,華為IC是不行的,主要是板卡級的通信設備在賺錢;GSM基站產品也是同樣的,售後工程師扛著微基站翻山越嶺去安裝調試,除了國內市場還有亞非拉市場,而歐美老外是難以受得這種苦。因此,服務好、成本優勢、市場響應速度讓華為在初創階段取得一定優勢。

但是,特點C導致IC產品售前售後簡單,我國難以在服務上建立優勢。

此外IC面向更為專業的市場,產品綜合性能很關鍵,大眾消費品還可以忽悠忽悠無知百姓,IC產品各個指標一測試,選用誰家是很容易判斷的。另外,價格主要受設計成本影響, 設計水平不足常常導致成本優勢不明顯,工程師工資很容易被大量出貨攤薄,同時下游廠商由於市場壓力傾向於選用先進的IC產品,這使得成本優勢也難以建立。

特點D的產品快速更新迭代特點與特點E的生態專利壁壘,讓追隨者很難在自由競爭中獲利,領先者則優先獲利,並展開新的研發,形成正向循環,所以追隨者追趕代價極大。

特點D讓IC企業在經營上尤其是研發領域要更精細,中國企業普遍能夠996以應對產品的快速更新,在市場響應速度上建立優勢,取得暫時成功。但是,這也往往導致研發團隊」糙快猛」,而中上層領導在這樣的背景下被提拔起來之後,對長時間的技術積累和投入認識不足,就喜歡快速出活快,從而導致產品核心技術不行。

特點F決定了政府的扶植計劃要精細,要理解行業特點,對不同產品採用不同的扶植策略,可這不是政府強項。

第二部分,IC企業如何更好經營

個人思考主要在市場和研發兩個方面:

1. 要有好的市場定位或者產品定義

市場不僅意味著企業盈利,同時是產品的重要測試場,使用中暴露的問題反饋了研發的情況,進一步提升才形成正向迭代。以展銳為例,被紫光收購之後,公坦的說經營上,也沒多少昏招,我覺得主要還是TD退市,智能手機時代來臨,傳統手機晶元的turnkey模式優勢不在,所以主要還是市場問題。那麼如何做好產品定義呢?可以從以下三個方面考慮。

a) 對於數字IC產品,特點B可以被轉化,數字IC可以定義更長的功能鏈,包裝更多的功能模塊,使得設計上有更多工程師參與,甚至延伸到板卡領域(注意這可能是個餿主意,特別是不能建立良好協作能力的大團隊公司),產品需要更好的銷售服務支持,要利用工程師紅利。MTK的傳統手機時代turnkey solution是個好例子,從底層硬體到驅動到協議棧到小的操作系統到部分軟體應用。更長功能鏈、更多功能模塊的好處就是可以利用工程師紅利,利用華人吃苦耐勞的特質,做到更快地市場響應。

另外更長功能鏈意味著IC底層bug可以軟體work around,模擬部分的性能問題可以前後級做調整,比如軟體演算法補償,還可以有更好、更方便的應用來吸引顧客。

這裡順便說一下任總講當寬正面、大縱深戰略。二戰蘇聯跟德國個體交換比一直被不好看,但是蘇聯打贏了,同樣的道理,我們的工程師平均水平可能沒美國工程師優秀,但是系統越複雜、工程量越大、市場響應要求越高的領域,他們就很難跟我們打了。那麼像展銳這種沒有華為體量的公司該怎麼辦?個人覺得就要打運動戰,要比歐美企業人力豐富、比華為人力少,集中起來找到有特點形成最大優勢突破的產品方向進攻,不要搞太多產品分散力量。如果更小體量,企業恐怕只能游擊戰,找空隙市場。

任總的這個戰略其實還是適合數字IC產品,大系統。模擬電路就很難適用,因為戰場太狹小,大團隊完全施展不開,需要精英力量。從這方面看,我們在高性能模擬電路上面優勢會更不明顯,也就更難做。

b) 對市場有更快的響應,尤其快消產品的生命周期很短,下游廠商首先也要考慮趕上市場,如果你能做到快速相應、提供好的服務、幫助廠商快速上市,就算產品性能差點下游廠商也可能樂於用。再一個就是bitcoin,這個可能存在爭議,但是像展銳這種公司有SoC積累、IC全流程設計經驗、付費的EDA工具,bitcoin又不複雜,分分鐘攢一個,掙錢是王道,有錢可以買授權好得IP,找資深的工程師。

c) 注意夾縫市場,軍用市場、工業領域等。重點強調一下爭議市場,例子還是bitcoin,可能不需要一定投入,但是我覺得要關注,如有機會就快進快出,還是那句話掙錢是王道,當產業進入技術瓶頸,追趕公司只要活著就有機會。然而像高通這種公司就是靠產業發展獲取超高領先利潤,通信行業進入瓶頸期,它的日子一定難過。

2.研發方面

a)利用工程師紅利,大量展開在一個項目上的時候,就要注意團隊及項目協作能力和執行力,如果團隊間互相扯皮那就完蛋了。個人認為,華為的大團隊協作能力保障下的大規模作戰力才是它的核心競爭力。

b)要有良好有效的員工培訓體系,這個有效特別重要,很多培訓往往效果很差,沒有意義。為什麼單說培訓,剛畢業的學生如果能經過培訓快速上崗無疑是性價比最好的員工,而且不乏積極主動,學習能力強的人,甚至能成為頂尖骨幹力量。頂尖員工大家都看得到,一般來說公司會竭力挽留,所以招聘有經驗的頂尖員工要付出更大代價。所謂的工程師紅利其實是高校培養的大批基礎教育良好的畢業生,他們學習能力沒有問題,但是還是需要一定的工程鍛煉和學習,好的培訓無疑讓公司可以真正利用這個紅利。

c)中小公司像展銳這樣的要精兵策略,相比歐美公司更有體系、人力更豐富,比華為更精兵。打運動戰就要有精兵。精兵意味著更高效率,如果三四人負責一個模塊,項目管理基本就用不著,人腦內部的信息傳輸比語言帶寬高太多了,對於問題交流,即使大公司,幾個經驗豐富人員的討論才是最有成效的。當然有些產品仍然需要大團隊作戰。以展銳這種規模的公司為例,個人覺得可能保留一個較大規模團隊負責產品初代整體開發,後續對重點模塊一個一個由精兵團隊持續改進提升。精兵意味著低投入高產出,公司可以給更高的待遇留著精兵。

d)不要過分學華為,現在華為無疑成為了行業標杆,很多小公司招了幾個華為工程師就把工程師口裡的華為做法生搬硬套過來,什麼流程化、各種嚴苛的保密管理、各種文檔review、各種嚴格的代碼風格規定,其實很要命。華為的IPD流程,確實很有意義,但是個人覺得晶元領域本身就應該應用更為簡化的IPD流程,因為晶元的生成加工測試售後對fabless來說都相對簡單。而且中小公司的優勢恰恰在於其更靈活更高效,用死板的流程化去約束,反而把自己的優勢丟掉。當然有華為很多東西是有意義的,具體那些就要看決策者的分析力了,我覺得搞清楚一項流程舉措背後解決的問題很重要,多找公司的骨幹討論。其實通過員工面試,個人覺得華為的一些細節技術上做的並不好,並不高效,華為還是強在總體戰。這裡批評下一些公司,manager/staff天天就是個傳聲筒,開開會聊聊天,大搞各種項目管理,完全背離精兵策略。

e)根據IC產品特點D的核心技術部分,保持一定的力量長期投入,爭取有所突破。生存壓力大的中小公司要分析出哪些核心化技術是比較需要但又不是一兩年內在產品項目周期可以解決的。

第三部分, 國家層面上該如何支持IC產業

IC製造領域,實在不懂,不談論。這裡主要說說IC設計領域。IC難搞決定了國家產業扶持的重要性,但是參考前面講到集成電路特點D和特點F,IC產業是一個複雜產業,不同產品領域特點不同,既要技術積累又要快速響應,多種因素混雜在裡面,需要比較精細化的管理,而這對管理部門提出了很高的要求,快速響應方面更不是政府管理強項,所以個人覺得我們扶植政策是有不少歷史教訓的,即使當前,也有改進的地方。個人覺得改進點主要有以下幾點:

a)既然產業複雜,就要多兼聽、多調研。兼聽不一定明,但不兼聽一定不明。不客氣的說,我們每年的集成電路產業大會就沒什麼硬貨,感覺就是匯總下產業狀態,沒什麼有價值的建議。兼聽不要僅局限於企業研究院所高層,因為搞技術的不一定懂市場,強調市場的又往往不關注長遠的技術積累,海外歸國的不一定了解國情,國內的能成功搞的好IC產品的也沒幾家,搞CPU不一定適用搞DRAM,搞通信晶元和模擬晶元也不是一回事,還有大量想利用扶植政策趁機撈一把的,所以說要大範圍的多聽、多分析、多調研。毛主席曾講過,沒有調查沒有發言權,可見調查多重要。很多IC相關論壇、IC從業人員微信群都是調研的好地方。

b)根據技術特點制訂區別化的產業政策。要求快速響應的產品,投資規模要求也不高的,這種產業交給公司、市場、風險投資,比如各種通信IC、智能卡、圖像聲樂視頻處理晶元等等,從晶元設計角度看,我們基本掌握了know-how,需要公司在市場中摸爬滾打,自己成長, 必要時候給予市場一定保護即可。

對於各類晶元以及相關產業的核心點技術,國家就需要組織人力持續攻關,比如CPU的架構、編譯器優化、高性能模擬IC、操作系統核心代碼、EDA工具里的核心代碼,各種通信演算法模擬庫,雖然工程上已經可以實現,但仍需有經驗的高手精細打磨、慢慢優化,一旦研發相關成果,伺候五六年內基本無需顛覆性的改動了。從上面舉例也可以看出來晶元相關行業的複雜。

重點說說這類點技術的組織攻關。個人建議國家在三四線風景優美生活舒適的城市建立研發中心,給予接近於一線城市的待遇,員工工作滿一定年數孩子高考加30分。為什麼這樣弄呢?因為這些攻關的技術點難度都不小,但又不是純粹的探索性研究,需要很強的工程經驗,還需要板凳要坐十年冷的持續投入。持續投入意味著核心團隊越穩定越好,同時資金投入大,還需要比較好的人才。工程經驗豐富的開發人員一般是行業精英或者素質很高、學習力強的精英畢業生,這種人誰都想挖。可是素質高、學習力強的畢業生喜歡轉互聯網,去賺快錢,才能買的起房子。

在三四線建研發中心,對差錢的高素質畢業生來說能有近一線城市的收入水平,那買房就沒壓力了,所以會有很好的吸引力;行業精英來可能不差錢,可孩子高考加分項可是很有誘惑力的(加分這事有人可能覺得不公平,其實幹IC這個行當,90%都會注重孩子教育的,孩子素質不會太差,另外對於高考加分考上的學生特殊處理,讓其不佔招生指標,所以最壞的情況就是高校多培養一個的庸才而已)。

其實很多行業的關鍵技術點都可以嘗試這樣搞,不過IC和計算機行業算是最為迫切的。現在從事這些難點技術的研發性價比太低了,對技術要求高,乾的苦,還沒錢賺,而從業人員選擇很多,轉互聯網、轉AI、轉小IC公司做leader,轉掙錢的IC公司做快速響應部分的開發,都比堅守這些東西來錢快。想留住人才,加大投入,提高工資待遇又導致成本提升。在三四線建中心,成本就低多了。現在我們的高鐵這麼發達,通信網路基礎這麼好,在三四線城市建這種研發是完全可行的。

這樣的研發中心要做好跟產業界的協作和交流,不能閉門造車,研究成果跟企業共享,如果有償轉讓還可以創收,甚至支持員工帶成果創業,這一點不僅能吸引人才,還可以孵化出有競爭力的企業。

對於接近於純研究化的問題,大部分的工作可能是推公式、做實驗、物理髮現,這種問題就交給高校,比如新的信道編碼方法,現有演算法都已經接近香農極限了,能否發現更好的演算法往往是碰運氣的事情,比如全新的處理器指令,比如新的三極體結構。任總說我們不研究物理的,只研究數學的,我理解就是物理的東西能否實現是未知的,這種東西不是企業的任務,而數學的是可以軟體演算法落實,能夠工程實現的。所以物理的東西最應該交給高校。另外我們的高校也應該考慮在三四線建立分校,做這些研究,這些研究團隊不需要那麼精英,而是要投的方向夠多,三四線建分校既保證研究者更踏實的研究同時還能降低成本。

這三種方向可以用挖寶打個比方,第一種就是知道當前這塊地有寶,好多人在挖,你乾的越快越好,你就挖的多。第二種是你知道翻越南部大山就有寶,要組織探險隊,隊員能爬山能涉水能打怪,行軍要快還要有耐力,翻過大山去挖寶。第三種就是你不知道寶具體在哪裡,要撒大網,各個方向派人,讓他們慢慢去探險,每個人投資可以小點,挖到寶就賺大了。

c)點評下我們的一些產業扶植措施。首先是聯想,公允的說聯想也算是在國內一路競爭發展的還可以的企業,但是它的問題在於早些年通過各種公關、與無知和無良媒體的互動營造出高大上的形象,從政府那裡拿了太多的好處和扶植,一直是明星光環,弄的大家都向他學習,玩虛的、忽悠政府,喜歡做大、不知做強,政府也簡單的拿他做標杆,結果現在看是爛泥扶不上牆,我覺得我們國家應當反思這個事情。其次,個人認為集成電路大基金併購展銳意義不大,因為展銳的研發在併購前已經是主要在國內,這種大規模的數字SoC設計(不說核心演算法),我們也基本做到了know how。

當然既然買了,建議減小對其盈利指標的要求,讓其建好培訓體系,多招畢業生,做國內IC的黃埔軍校,手機晶元可以說是應用技術最廣泛的產品了,通信的RF、電源管理、AP的處理器,BP的通信,GPU,ISP,高速介面,SoC匯流排系統,低功耗設計,軟體協議等等幾乎涵蓋IC所以領域。所以,各個技術點都能有新畢業生參與,對產業發展會有極大幫助。

再次,沒必要支持一些企業和院所申報的一些數字系統晶元,比如什麼北斗、TDCDMA晶元,電網晶元,展銳前兩年還拿到過什麼國家4G項目,這些東西不需要國家支持,把市場開放給國內一些企業,展銳這樣公司也可以多裂變一些數字系統IC的設計公司,讓這些企業通過競爭強大起來。

d)如何跨越生態壟斷問題。首先要看產品的市場定位,如果是專業市場,打破這個生態要相對容易,如果是大眾市場就會很難,因為大眾市場吃瓜群眾是不喜歡學習新東西的代價的,倪光南當初搞方舟搞操作系統、搞上層應用,選政務市場就不好,而龍芯選的就好些。

其次在生態鏈中插入一些標準化的層面,比如現在的LLVM架構,定義了一層更通用化的類似彙編語言的標準化平台,就可以支持多種處理器平台,雖然LLVM目前並不流行,但是這個思路值得學習;例如Java虛擬機,在應用程序跟操作系統之間插入一個標準化平台。

再來幾個腦洞想法。對於office,是不是可以定義一套標準化的UI界面、菜單,右鍵是什麼功能,顯示是什麼樣,有哪些菜單功能,存儲文件格式是什麼標準,按照這標準大家都可以開發,或者定義組件介面標準,大家都可以開發一些組件,都能掙錢就會激發大眾的開發熱情。

對於共享單車,定義車鎖跟共享單車伺服器的介面,定義APP與伺服器間的介面,小公司甚至個人,可以給自己的單車加把符合介面的智能鎖,從而可以開展共享單車業務。當然這種腦洞只是描述一個方向,技術可行性另說,總之通過插入標準化層面,層面上下游公司可以按照介面標準來做,等於激活了眾多小公司。標準的定義是很考驗技術水平的,這點我們可以聯合歐洲,歐洲其實在整個晶元計算機互聯網方面發展的也不是特別好,應該願意與我們聯合。需要注意的是標準一定要開放,這樣才能吸引優秀的公司進來。

再次,尋找一個大的專業化市場來牽引我們自主的研發技術,構建自己的生態。Arm其實最初從嵌入式系統發展起來的,這就是比較專業化的市場。我們現在有兩個比較好的市場,一個是教育市場,現在小學生機會人手一個平板電腦了,而且很難阻止孩子玩遊戲,與其控制不如引導,我們可以定義一個便宜的筆記本系統,使用自主化的CPU、GPU以及各種IP,比如龍芯或者RISC-V,讓展銳這類公司將各個IP集成到一個SoC上,讓聯想長城做成整機,使用基於Linux的自主化操作系統,上面開發些教育應用,利用這個小PC,孩子可以接觸Linux系統(現在工業界還非常多的開發是基於Linux的,早早接觸Linux沒有壞處),可以學學用百度搜索資料做個畫報,我們可以要求PC上和我們的家用電器支持一套專用介面,孩子們利用這個PC做個簡單程序來控制家裡的家電或者某些電動玩具,或者通過簡單編程完成數學作業,甚至讓遊戲角色自己打怪升級,總之目的是讓孩子提前熟悉電腦系統,把簡單的玩遊戲轉換為對電腦技術的研究愛好上。這樣的PC我們目前完全有能力做了,性能要求也不高,標準介面也可以制訂在裡面。

同時我們應該還要建立類似移動通信入網測試那樣的機構,叫入園測試好了,測試CASE由各個廠家提供,聯想提供PC的,浪潮提供伺服器,做操作系統的提供操作系統相關的,每年提高測試指標,壓迫產品技術升級,升級後的PC以推到高校,擠入伺服器市場,慢慢我們整套產業鏈就可以做強起來。

還有一個市場就是工業應用,我們有全球最大規模的工業,而且這些工業需要自動化化、4.0化,這裡面也可以定義這樣的產品出來或者復用上面提到的教育領域的這個PC產品,用這樣一個產品來牽引,我們PC相關的IC產業都可以帶動起來。

圖源|網路

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