航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造和芯片制造哪個(gè)更難？看完嚇哭了！

來(lái)源：知乎，原作者van derek

原回答鏈接：https://www.zhihu.com/question/270606597/answer/369744677?utm_source=wechat_session&utm_medium=social&utm_oi=776554829416796160

從每年研發(fā)費(fèi)用看：

英特爾超過(guò)800億元人民幣

臺(tái)積電超過(guò)140億元人民幣（另每年有600億人民幣的資本支出）；

高通超過(guò)320億元人民幣（其中不包含芯片制造）;

博通超過(guò)190億元人民幣

聯(lián)發(fā)科超過(guò)100億元人民幣（其中不包含芯片制造）

英偉達(dá)超過(guò)90億元人民幣（其中不包含芯片制造）

而世界最大的幾個(gè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司：

• 英國(guó)羅爾斯-羅伊斯（或譯作“羅羅”）研發(fā)費(fèi)用 100億人民幣，用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)不足70億元人民幣；
• 通用電氣的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)不足80億元人民幣；
• 普惠公司（聯(lián)合技術(shù)）研發(fā)不足70億元人民幣；

從幾大國(guó)際巨頭的研發(fā)開支可以很明顯看出，芯片研發(fā)費(fèi)用是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)費(fèi)用的數(shù)倍，難度要大得多，凝結(jié)了更多人的智慧成果。

所以毫無(wú)疑問(wèn)的，芯片的研發(fā)費(fèi)用是一年燒掉幾百億的“敗家工程”，不是所有國(guó)家都能玩得起的。

航發(fā)的研發(fā)成本大致和MCU和一款A(yù)SIC差不多。

如果不夠直觀，那么可以看一個(gè)直觀的圖，下面每一艘船（航母）的長(zhǎng)度代表每個(gè)企業(yè)的研發(fā)費(fèi)用。（未列入的幾家未公開財(cái)報(bào)，規(guī)模都不大）

                         

如果單獨(dú)把美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸最大的無(wú)晶元芯片公司單獨(dú)拿出來(lái)比較，研發(fā)費(fèi)用是這樣的。

                        

中國(guó)芯片公司的研發(fā)費(fèi)用實(shí)在是太低了，這個(gè)行業(yè)就是一個(gè)資本密集型的行業(yè)，研發(fā)支出就好比入場(chǎng)券。

沒(méi)錢=沒(méi)有入場(chǎng)的資格

2017年中國(guó)進(jìn)口了227億美元的大型飛機(jī)（空載重量超過(guò)2噸），航空發(fā)動(dòng)機(jī)占飛機(jī)成本約25%，相對(duì)于進(jìn)口了價(jià)值57億美元的航發(fā)。

2017年中國(guó)進(jìn)口了約2600億美元的芯片。

2600億和57億相比，你說(shuō)哪個(gè)規(guī)模更大？

                        

首先，不可否認(rèn)的是，航發(fā)的研發(fā)成本確實(shí)很高，遠(yuǎn)高于很多產(chǎn)品，一款先進(jìn)的航發(fā)需要累計(jì)數(shù)百億的研發(fā)費(fèi)用，這甚至高于核武器、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、空間站、核電站、航母、汽車、數(shù)控機(jī)床、液晶面板、創(chuàng)新藥 等產(chǎn)品的研發(fā)費(fèi)用。

但是，芯片的研發(fā)費(fèi)用太高了，遠(yuǎn)高于航發(fā)，正如前面提到英特爾公司一年研發(fā)費(fèi)用就有800億元。

另外，航發(fā)雖然型號(hào)不同，但是設(shè)計(jì)是差不多的。

芯片有不同種類的芯片，通用處理器、通信芯片、光芯片、照明芯片、模擬芯片、數(shù)模混合芯片、ASIC、GPU、FPGA芯片等等各種不同的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品都是由不同公司獨(dú)立設(shè)計(jì)的。

拿一種產(chǎn)品的研發(fā)難度，和幾十種產(chǎn)品相比，答案顯而易見。

飼養(yǎng)一只大象和飼養(yǎng)一群大象相比，哪個(gè)更困難？

種一棵樹，和種一片森林相比，哪個(gè)更困難？

如果要解決全部的芯片進(jìn)口替代問(wèn)題，難度和成本是研制航發(fā)的幾十倍。

有知友問(wèn)，航發(fā)和單個(gè)產(chǎn)品比較，研發(fā)成本的差異。

從研發(fā)成本來(lái)說(shuō)：CPU > GPU > FPGA > 基帶芯片 > 航空發(fā)動(dòng)機(jī) >人工智能、無(wú)人駕駛等專用芯片（ASIC）> MCU > 電源管理，ADC等芯片航發(fā)的研發(fā)成本大致和MCU和一款A(yù)SIC差不多。

不知道為什么總有人評(píng)論扯什么航發(fā)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈巨大，事實(shí)告訴你：

美國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)除了制造商GE、PW、CFM之外，產(chǎn)業(yè)鏈只有一個(gè)“美國(guó)精密鑄件公司”市值比較大，以372億美元被伯克希爾哈撒韋收購(gòu)，實(shí)際控制人是巴菲特。前面所說(shuō)的航發(fā)工藝制造難度大，絕大多數(shù)工藝技術(shù)都來(lái)自這家公司，該公司也是英國(guó)羅羅公司的供應(yīng)商。

除了精密鑄件公司外，美國(guó)航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈沒(méi)有其他市值超過(guò)40億美元的大公司。

事實(shí)上，美國(guó)精密鑄件公司的市值有很大比例來(lái)自于并購(gòu)得到的上百億美元的礦產(chǎn)，剔除這部分價(jià)值，剩余的才是航發(fā)葉片和零部件業(yè)務(wù)的價(jià)值，航發(fā)零部件制造部分的企業(yè)價(jià)值小于270億美元。（參考自礦產(chǎn)的收購(gòu)價(jià)格和殘值）

航發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈的大公司美國(guó)精密鑄件公司 市值370億美元（未剔除礦產(chǎn)價(jià)值）

但是芯片上下游的產(chǎn)業(yè)鏈堪稱巨大，涉及的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于航發(fā)，參與研發(fā)人員的數(shù)量是航發(fā)的百倍，研發(fā)經(jīng)費(fèi)也是航發(fā)的百倍。

• 半導(dǎo)體晶片制造商臺(tái)積電1988億美元；
• 造光刻機(jī)的ASML市值 850億美元；
• 半導(dǎo)體設(shè)備制造商美國(guó)應(yīng)用材料公司 市值 520億美元；
• 集成電路IP提供商ARM市值300億美元；
• 半導(dǎo)體設(shè)備制造商 LAM Research 市值320億美元；
• 半導(dǎo)體化學(xué)原材料制造商3M公司半導(dǎo)體板塊 按利潤(rùn)市值比例不低于200億美元；
• 半導(dǎo)體化學(xué)原材料制造商杜邦化學(xué)公司按利潤(rùn)市值比例不低于200億；
• 美元半導(dǎo)體工藝控制與良率管理技術(shù)提供商 KLA-Tencor Corporation 市值170億美元；
• 集成電路專用設(shè)計(jì)軟件和IP提供商 Synopsys 130億美元；
• 集成電路專用設(shè)計(jì)軟件和IP提供商Cadence 120億美元；
• 半導(dǎo)體原子級(jí)仿真軟件提供商 ANSYS 120億美元；
• 半導(dǎo)體封裝廠 日月光半導(dǎo)體 市值100億美元；
• 半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備提供商 Teradyne 70億美元；
• 半導(dǎo)體設(shè)備制造商 ASM太平洋 52億美元；
• 集成電路專用設(shè)計(jì)軟件和IP提供商 Mentor Graphics 45億美元；

按2018/6/1市值，不含產(chǎn)品整合提供商。

實(shí)際上僅僅臺(tái)積電一家公司的年利潤(rùn)，利潤(rùn)就超過(guò)了世界最大的四家航發(fā)公司 美國(guó)GE、PW、CFM加上英國(guó)RR的航發(fā)業(yè)務(wù)利潤(rùn)，市值也超過(guò)了幾家公司航發(fā)業(yè)務(wù)價(jià)值的總和。

評(píng)論里有一個(gè)錯(cuò)誤的邏輯

“三星臺(tái)積電都能做芯片，能研發(fā)大型航發(fā)的也就幾個(gè)老牌工業(yè)大國(guó)了”

事實(shí)上是，世界上沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能夠搞的定集成電路80%以上的產(chǎn)業(yè)鏈，包括美國(guó)也搞不定：美國(guó)需要進(jìn)口荷蘭的光刻機(jī)，進(jìn)口日本的靶材和高純度化學(xué)材料，購(gòu)買中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)的IP。

F22（洛克希德·馬丁為主承包商）研發(fā)費(fèi)用340億美金，這可是上個(gè)世紀(jì)末費(fèi)用，不算通貨膨脹的嗎？

回答：網(wǎng)上一些地?cái)偽膶W(xué)動(dòng)不動(dòng)就說(shuō) F22研發(fā)340億美金，完全是杜撰出來(lái)的。

洛克希德馬丁公司自上市以來(lái)的財(cái)務(wù)報(bào)表從SEC網(wǎng)站上都能查到（類型為10K，或者11K），該財(cái)務(wù)報(bào)表經(jīng)過(guò)獨(dú)立審計(jì)，董事會(huì)需要保證其真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

我給你摘錄2018年度洛克希德馬丁公司的報(bào)表的一部分，“Company-funded R&D costs charged to cost of sales totaled $1.3 billion in 2018, $1.2 billion in 2017 and $988 million in 2016. See “Note 1 – Significant Accounting Policies” (under the caption “Research and development and similar costs”) included in our Notes to Consolidated Financial Statements.”

2018年研發(fā)費(fèi)用僅為13億美元，2017年研發(fā)費(fèi)用12億美元，2016年研發(fā)費(fèi)用9.8億美元。這些費(fèi)用還分配用于航天、能源、武器領(lǐng)域，實(shí)際用于研發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)的更少。并且財(cái)務(wù)注釋中“R&D costs include basic research, applied research, concept formulation studies, design, development, and related test activities. ”也就是把所有和科研相關(guān)的費(fèi)用都算進(jìn)去了。

鏈接是洛克希德馬丁的官方網(wǎng)站給的2018年度報(bào)表：

https://investors.lockheedmartin.com/node/44411/html 提交給SEC的也是這個(gè)版本。

實(shí)際上洛克希德馬丁公司在2000年之前，研發(fā)費(fèi)用一直不怎么高，最近10年才漲上去，所謂“F22研發(fā)費(fèi)用340億美金”完全是地?cái)偽膶W(xué)中的無(wú)稽之談。

當(dāng)今許多技術(shù)的壁壘之一，資本壁壘，就已經(jīng)是諸多國(guó)家無(wú)法逾越的了。換句話說(shuō)，沒(méi)有足夠額度的資本投入，連入場(chǎng)券都沒(méi)有。

如果你還是不明白可以看下面的這句：

航發(fā)領(lǐng)域的研究，現(xiàn)在有開始追趕的資格；

集成電路領(lǐng)域，連入場(chǎng)的資格都沒(méi)有。

你想想看，哪個(gè)更難？

-END-

 

一說(shuō)就懂的電源知識(shí)！反激變壓器設(shè)計(jì)過(guò)程

 

如絲順滑的干貨！最值得收藏的開關(guān)電源設(shè)計(jì)筆記！

 

實(shí)用電機(jī)大賞：各種直流電機(jī)的控制技術(shù)

（免責(zé)聲明：整理本文出于傳播相關(guān)技術(shù)知識(shí)，版權(quán)歸原作者所有。）