國(guó)產(chǎn)芯占有率多項(xiàng)為0，為什么中國(guó)人設(shè)計(jì)不出好芯片？

 美國(guó)制裁中興，背后折射的是中國(guó)集成電路行業(yè)的問(wèn)題：中國(guó)有著全球較大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，但集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主流產(chǎn)品仍然集中在中低端。基礎(chǔ)能力上的欠缺，強(qiáng)烈依賴第三方的先進(jìn)IP核、先進(jìn)工藝和外包設(shè)計(jì)服務(wù)，最終行業(yè)將受制于人。

“有些事情放下了反而輕松”。

但半導(dǎo)體不是。

不久前，美國(guó)官方發(fā)起了對(duì)中興長(zhǎng)達(dá)7年的封殺，禁止美國(guó)企業(yè)向中興出售一切電子技術(shù)或通訊元件。

緊接著，路透社曝出華為解雇在美國(guó)的5名員工，其中有員工為華為在美國(guó)站穩(wěn)腳跟而奔走了8年之久。

“有些事情放下了反而輕松。”這是華為輪值董事長(zhǎng)徐直軍在昨天的全球分析師大會(huì)上說(shuō)的一句話。華為一直積極拓展美國(guó)市場(chǎng)，但似乎與美利堅(jiān)越行越遠(yuǎn)。

現(xiàn)在，中國(guó)全球唯二的兩家通訊巨頭，在中美貿(mào)易戰(zhàn)的背景下都面臨前所未有的壓力，而中興更是因?yàn)樵骷蕾嚸绹?guó)，遇到了有史以來(lái)較大的危機(jī)，有可能遭受滅頂之災(zāi)。

猛回頭。改革開(kāi)放正好40周年，我們?cè)陉P(guān)鍵技術(shù)上依然會(huì)被“掐脖子”。中國(guó)有著全球較大的半導(dǎo)體市場(chǎng)，但集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主流產(chǎn)品仍然集中在中低端。

警世鐘。有些曾經(jīng)輝煌一時(shí)的企業(yè)，由于基礎(chǔ)能力上的欠缺，強(qiáng)烈依賴第三方的先進(jìn)IP核、先進(jìn)工藝和外包設(shè)計(jì)服務(wù)，最終業(yè)績(jī)下滑，喪失核心競(jìng)爭(zhēng)力，成為行業(yè)的教訓(xùn)。

到底哪里出了問(wèn)題?

中國(guó)芯之痛：中國(guó)核心集成電路國(guó)產(chǎn)芯片占有率多項(xiàng)為0，貿(mào)易逆差高達(dá)1657億美元

昨天，微博知名財(cái)經(jīng)博主@曹山石po出一張圖，顯示當(dāng)前中國(guó)核心集成電路國(guó)產(chǎn)芯片占有率狀況。

除了移動(dòng)通信終端和核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有部分集成電路產(chǎn)品占有率超過(guò)10%外，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的MPU、通用電子系統(tǒng)中的FPGA/EPLD和DSP、通信裝備中的Embedded MPU和 DSP、存儲(chǔ)設(shè)備中的DRAM和Nand Flash、顯示及視頻系統(tǒng)中的Display Driver，國(guó)產(chǎn)芯片占有率都是0。

這張圖最初源自清華大學(xué)微電子學(xué)研究所魏少軍所長(zhǎng)的文章，發(fā)表在2017年的《集成電路應(yīng)用》第34卷第4期上。

魏少軍的這篇文章顯示，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)持續(xù)高歌猛進(jìn)，芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試都取得了超過(guò)10%的銷(xiāo)售增長(zhǎng)率。

但行業(yè)火爆的背后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與需求之間失配：

芯片制造業(yè)主要為海外客戶加工;

芯片設(shè)計(jì)主要使用海外資源;

芯片封測(cè)主要為海外客戶服務(wù);

最關(guān)鍵也是最致命的是，核心集成電路的國(guó)產(chǎn)芯片占有率低，也就是@曹山石的那張圖，即便是有國(guó)產(chǎn)芯片，要么是為海外代工，要么無(wú)人問(wèn)津。

另外一點(diǎn)，集成電路進(jìn)出口存在較大貿(mào)易逆差。2016年，中國(guó)集成電路進(jìn)口額達(dá)到2270.7億美元，連續(xù)四年超過(guò)了2 000億美元，是價(jià)值較高的進(jìn)口商品。同期出口集成電路613.8億美元，下降11.1%，貿(mào)易逆差高達(dá)1657億美元。預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，集成電路進(jìn)口額仍將維持高位。

關(guān)鍵元器件幾乎沒(méi)有國(guó)產(chǎn)、依賴大規(guī)模進(jìn)口，在這樣的大背景下，作為全球第四大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商，一旦美國(guó)下禁令，中興通訊就會(huì)面臨滅頂之災(zāi)。

中國(guó)人設(shè)計(jì)不出性能強(qiáng)大的芯片?學(xué)者：國(guó)人選擇性忽視國(guó)產(chǎn)芯

目前，國(guó)內(nèi)的集成電路產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)、制造、封裝三業(yè)并舉，制造可以去代工，封裝測(cè)試與美國(guó)的差距也不是很大。

差距較大的地方在于設(shè)計(jì)，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)主要還是依賴國(guó)外。一位北京某高校研究所專(zhuān)家告訴新智元，其實(shí)不是中國(guó)設(shè)計(jì)不了芯片，是因?yàn)楫?dāng)下沒(méi)有芯片迭代的條件。

“英特爾、ARM這種大公司，它們?cè)O(shè)計(jì)的第一代芯片都很難用，但是可以去迭代，最后才會(huì)出現(xiàn)好用的芯片。”

反觀之下，我們的國(guó)產(chǎn)芯片生存比較困難，主要是業(yè)界不會(huì)給迭代的機(jī)會(huì)。這是因?yàn)?，一方面，市?chǎng)已經(jīng)存在性能優(yōu)越的芯片，甚至成本也低。另一方面，人們沒(méi)有耐心去等國(guó)產(chǎn)的芯片去迭代，這直接限制了中國(guó)的芯片設(shè)計(jì)能力的提升。

“本來(lái)有很多人其實(shí)可以設(shè)計(jì)出很好的芯片來(lái)，但是由于市場(chǎng)的生態(tài)不給你國(guó)產(chǎn)芯片迭代的機(jī)會(huì)，選擇性忽視國(guó)產(chǎn)，所以國(guó)內(nèi)公司也就不能、也不給工程師去’犧牲’的機(jī)會(huì)，這就是我們的問(wèn)題所在。”

另一方面，研發(fā)投入不足也是產(chǎn)不出高端通用芯片的原因。除了國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)外，國(guó)家其他科技計(jì)劃基本上沒(méi)有集成電路相關(guān)的項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)投入。2008年啟動(dòng)的“核心電子器件、高端通用芯片及基礎(chǔ)軟件產(chǎn)品”及“極大規(guī)模集成電路裝備及成套工藝”兩個(gè)國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)平均每年在集成電路領(lǐng)域的研發(fā)投入不過(guò)40-50億元，不及英特爾一家研發(fā)費(fèi)用的 5.2%～7.7%。

魏少軍也指出：

目前，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的主流產(chǎn)品仍集中在中低端，尚未全面進(jìn)入國(guó)際主戰(zhàn)場(chǎng)。除了在通信領(lǐng)域有了比較重要的突破外，在CPU、存儲(chǔ)器、可編程邏輯陣列(FPGA)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等大宗戰(zhàn)略產(chǎn)品領(lǐng)域的建樹(shù)不多。

雖然在“核高基”等國(guó)家科技計(jì)劃大力支持下，上海兆芯研發(fā)的桌面CPU和“龍芯”系列CPU在特定領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應(yīng)用，但受制于知識(shí)產(chǎn)權(quán)、加工能力和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)能力的不足，我國(guó)企業(yè)還未能在上述領(lǐng)域進(jìn)入規(guī)?；慨a(chǎn)，更談不上全面參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

雖然我們?cè)诔?jí)計(jì)算機(jī)用高性能多核CPU、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器、嵌入式CPU等領(lǐng)域取得了重要進(jìn)步，但在整個(gè)集成電路領(lǐng)域總體上與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有不小的差距。

如果在高端通用芯片領(lǐng)域不能取得決定性的突破，我國(guó)集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間將會(huì)受到極大的限制。

未來(lái)86%的企業(yè)將采用AI，國(guó)產(chǎn)AI芯片需要0到1的機(jī)會(huì)

在華為的分析師大會(huì)上，華為首次發(fā)布全球產(chǎn)業(yè)展望GIV 2025(Global Industry Vision 2025)預(yù)測(cè)：到2025年，全球聯(lián)接總數(shù)達(dá)到1000億，視頻流量占比達(dá)89%，86%的企業(yè)將采用AI，并創(chuàng)造23萬(wàn)億美金數(shù)字經(jīng)濟(jì)。

Networks + AI、Phones+AI、HuaweiCloud是華為構(gòu)建智能世界提出的三大解決方案。未來(lái)，人、家庭和組織都將實(shí)現(xiàn)智能互聯(lián)，而要真正去實(shí)現(xiàn)人工智能的應(yīng)用落地問(wèn)題，就必須從軟件到硬件，軟硬一體。

谷歌7年前決定研發(fā)TPU，到今天看到了效果：不僅在AlphaGO大放異彩，更重要的是還把它做成一項(xiàng)AI服務(wù)，商業(yè)潛力巨大。這一現(xiàn)象的背后，折射出一個(gè)新的趨勢(shì)：深刻理解人工智能的軟件將促進(jìn)處理器架構(gòu)的研發(fā)效率，針對(duì)應(yīng)用性場(chǎng)景的AI芯片可能是中國(guó)的機(jī)會(huì)。

華為去年推出麒麟970芯片，帶來(lái)更強(qiáng)的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)體驗(yàn);并通過(guò)NPU算力為基礎(chǔ)的開(kāi)放的HiAI生態(tài)，將AI帶來(lái)的益處擴(kuò)大到整個(gè)終端產(chǎn)業(yè)，這讓芯片行業(yè)生態(tài)變得更豐富。

應(yīng)用場(chǎng)景決定算法，算法定義芯片，軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。中國(guó)的地平線也在三年前看到了AI芯片的機(jī)會(huì)。