集成電路知識(shí)平臺(tái)與山寨現(xiàn)象

20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一是半導(dǎo)體集成電路。半導(dǎo)體集成電路有兩個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)成果，一個(gè)是獲1956年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的半導(dǎo)體晶體管，另一個(gè)是獲2000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的集成電路。1958年德州儀器公司研究人員基爾比發(fā)現(xiàn)，可以將原先由各種分立元件構(gòu)成的電路，以晶體管的歸一化方式集成在半導(dǎo)體基體上。這樣一來，原先由電子工程師擔(dān)負(fù)的電路設(shè)計(jì)和制造任務(wù)，便轉(zhuǎn)移到IC設(shè)計(jì)部門，電子工程師可以“傻瓜化”地使用集成電路。當(dāng)集成電路進(jìn)入SoC或成套芯片的IT產(chǎn)品平臺(tái)時(shí)，IT產(chǎn)品的最終生產(chǎn)領(lǐng)域便進(jìn)入傻瓜化產(chǎn)業(yè)時(shí)代，即山寨產(chǎn)業(yè)時(shí)代。

集成電路的知識(shí)集成與知識(shí)平臺(tái)

集成電路的知識(shí)成果與知識(shí)行為集成，使知識(shí)成果與知識(shí)成果應(yīng)用徹底分離，形成了電子技術(shù)領(lǐng)域的山寨化基因。所有使用集成電路的工程師都不必過問芯片中的知識(shí)成果，一個(gè)普通的電子工程師可以傻瓜化地實(shí)現(xiàn)過去必須由高級電子技術(shù)專家才能完成的電子設(shè)計(jì)任務(wù)，這就是集成電路誕生后的傻瓜化或山寨化應(yīng)用現(xiàn)象。

(1)知識(shí)成果與知識(shí)行為集成

集成電路誕生前，電子工程師在形形色色的分立電子元器件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與制作電路，來實(shí)現(xiàn)電路技術(shù)成果的創(chuàng)新與應(yīng)用。集成電路誕生后，集成電路設(shè)計(jì)者將許多成熟的電路技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成集成電路。電子工程師使用這些集成電路進(jìn)行更高層次的應(yīng)用時(shí)，不再需要了解集成電路中的知識(shí)成果，這就是集成電路的知識(shí)平臺(tái)概念。

當(dāng)基本的數(shù)字邏輯集成電路出現(xiàn)后，電子工程師用“與”、“或”、“非”等邏輯集成電路創(chuàng)造出脈沖計(jì)數(shù)器電路時(shí)，并不需要了解數(shù)字邏輯集成電路的工作原理。當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、振蕩器集成電路出現(xiàn)后，電子工程師只要了解這些集成電路的外部特性與使用方法，就可以構(gòu)成一個(gè)日歷時(shí)鐘。

集成電路中不僅集成有電路的知識(shí)成果，還集成了電路的知識(shí)行為。例如，脈沖計(jì)數(shù)器集成電路中，有脈沖計(jì)數(shù)電路知識(shí)成果，還具備脈沖計(jì)數(shù)的行為能力。給脈沖計(jì)數(shù)器加電，就能對外部脈沖計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果以電平高低狀態(tài)呈現(xiàn)在外部引腳上。這種知識(shí)行為能力，使集成電路成為構(gòu)成系統(tǒng)電路的基本功能模塊。例如，當(dāng)人們給手機(jī)設(shè)計(jì)日歷時(shí)鐘功能時(shí)，不再需要重新設(shè)計(jì)與制作日歷時(shí)鐘電路，只要添加一個(gè)日歷時(shí)鐘芯片，或集成一個(gè)相應(yīng)的IP內(nèi)核。

(2)集成電路知識(shí)平臺(tái)的基本特性

集成電路中集成了人類已有的知識(shí)成果，人們使用集成電路時(shí)不再需要了解這些知識(shí)成果，就能在這些知識(shí)成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行新領(lǐng)域的知識(shí)探索。因此，集成電路是一個(gè)典型的知識(shí)平臺(tái)。集成電路知識(shí)平臺(tái)有分離性、黑箱性、黑洞性、山寨性等特性，其中分離性是最基本的特點(diǎn)。

集成電路的分離性，是指知識(shí)創(chuàng)新與創(chuàng)新知識(shí)應(yīng)用的分離。集成電路誕生前，人們就發(fā)明了日歷時(shí)鐘電路原理，電子工程師必須了解日歷時(shí)鐘原理，才能在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)與制作一個(gè)日歷時(shí)鐘電路。集成電路誕生后，IC設(shè)計(jì)者將日歷時(shí)鐘原理知識(shí)成果轉(zhuǎn)化成日歷時(shí)鐘芯片，電子系統(tǒng)工程師在為手機(jī)設(shè)計(jì)日歷時(shí)鐘功能時(shí)，只需添置一個(gè)時(shí)鐘芯片，不再需要了解日歷時(shí)鐘電路原理。

集成電路的黑箱性，是指知識(shí)創(chuàng)新與創(chuàng)新知識(shí)應(yīng)用分離后，集成電路使用者無法了解集成電路中的知識(shí)成果。知識(shí)成果被集成電路制造者所壟斷，不會(huì)產(chǎn)生知識(shí)成果從IC設(shè)計(jì)者到IC使用者的轉(zhuǎn)移。

集成電路的黑洞性，是指隨著集成電路的發(fā)展，集成電路中的電路知識(shí)成果會(huì)無限地集成下去。隨著集成電路中知識(shí)成果的不斷豐富，集成電路使用者的知識(shí)則不斷貧困化。我們可以從門電路、脈沖計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、日歷時(shí)鐘的演變過程中了解集成電路的黑洞性。

集成電路的山寨性，是指集成電路分離性、黑洞性發(fā)展到極致狀態(tài)下的“傻瓜化”應(yīng)用特性。集成電路使用者無需了解芯片中的知識(shí)原理，就能實(shí)現(xiàn)知識(shí)原理的應(yīng)用，在早期的邏輯門電路時(shí)代，系統(tǒng)電路中設(shè)置計(jì)數(shù)功能時(shí)，必須在邏輯門電路基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、制作;出現(xiàn)了計(jì)數(shù)器芯片后，系統(tǒng)電路中設(shè)置計(jì)數(shù)功能時(shí)，唯一要做的事，就是購置一個(gè)計(jì)數(shù)器芯片，將計(jì)數(shù)器芯片連接到系統(tǒng)電路中。

由VCD引發(fā)的山寨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象

集成電路誕生后，電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入到“器件解決”時(shí)代。在“器件解決”時(shí)代，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師從原先基于電路原理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)演變?yōu)榧呻娐坊A(chǔ)上的整合設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)電路中添置某些功能時(shí)，不再需要從設(shè)計(jì)電路開始，只要尋找到一個(gè)集成電路芯片就行。如果將山寨行為理解為傻瓜化行為，那么，這種“器件解決”模式便是一種產(chǎn)品研發(fā)中的山寨化行為。

當(dāng)大規(guī)模集成電路出現(xiàn)后，不斷吞食系統(tǒng)電路中的各種功能。半導(dǎo)體商可以輕易地將一個(gè)產(chǎn)品的電路系統(tǒng)集成在一個(gè)或一套芯片之中。VCD機(jī)制造商想要生產(chǎn)這一產(chǎn)品時(shí)，只需向半導(dǎo)體商購買VCD套件(VCD機(jī)的產(chǎn)品知識(shí)平臺(tái))，在半導(dǎo)體商售后的技術(shù)支持下，實(shí)現(xiàn)VCD機(jī)的傻瓜化生產(chǎn)。這就是為什么我國一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)可以.在沒有一個(gè)專業(yè)工程師的狀況下，迅速實(shí)現(xiàn)VCD機(jī)的大規(guī)