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從十年前的這篇論文看如今「中國芯」的舉步維艱

編寫:Bot

來源:論智

編者按:距離中興事件發生已經過去了近一周了,作為一家小小的新媒體,在這個時間節點寫晶元這個幾乎被人寫「爛」的選題可能並不是一個好主意。小編這些天來也是這麼想的。一方面論智不宜參與時政新聞報道,另一方面我們對晶元也沒有太多了解。但今早在看完08年的一篇論文後,小編決定放棄pytorch 0.4,淺淺聊聊中國「芯」。沒錯,這段話的重點是pytorch 0.4發布了,支持Windows!支持Windows!支持Windows!

這是一篇發表於2008年的論文,作者在文中闡述了新時期我國信息技術產業應注意發展的各個重點——微電子、高效能計算、軟體和網路,並提煉了發展這些領域的難點、痛點。其中,高效能計算中強調發展的高性能CPU和GPU就和我們現在被美國扼住喉嚨的「中國製造2025」息息相關。

事件起因:中興違約

2012年,一位猶太裔的美國律師聯繫上FBI的探員,說:我手裡有一家中國公司把美國零件賣給「敵國」的鐵證,也許你們會感興趣。不久後,美國商務部立即對這家公司啟動了調查。

這家中國公司叫中興,而那個律師曾受雇於中興。

一晃眼,4年過去了。2016年,美國商務部的調查結果坐實了中興的罪名,該公司不僅繞開出口管制、串謀非法出口,還阻撓司法、虛假陳述,此舉嚴重傷害了大洋彼岸政府、人民的信任。數罪併罰,美國向中興索要了一比不小的安慰費——8.92億美元罰款,其中3億美元暫緩7年繳付。

作為道歉的一部分,當時中興信誓旦旦地保證自己會解僱事件相關的4名高管,同時處罰35名員工。但也許是貴人多忘事,4名高管黯然離職後,中興一扭頭就把處罰的事忘了,還給涉事員工發放了獎金。

這下得知真相的美國商務部部長威爾伯·羅斯不幹了:我們向外宣稱這是殺雞儆猴,你卻把我們的寬容當成再三說謊的契機。他們當即決定加重處罰——7年內,中興將不能採用任何來自美國的零件和技術來生產產品。

考慮到中興約有20%至30%核心元器件需要從美國進口,而且它們幾乎沒有同類替代品,國外媒體開始感慨:這下中興要倒閉了!而國內媒體則盤點起它的土地,挖苦似的嘲諷道:轉戰房地產,15年後又是一條500強的好漢。

深圳灣超級總部基地,中興通訊以35.42億元競得一處地塊

事件分析

很可惜,上面這個故事只是發生在桌面上的故事。雖然乍看之下一切原因都可以歸結為中興行為失當,但從風平浪靜的奧巴馬時代到風雲驟變的特朗普時代,美國對待中興的態度也經歷了從罰款到禁售的突變。試想一下,如果美國介意的只是處罰35名員工,只是再一次的虛假陳述,商務部何至於直接要了中興的「命」。

讓我們從論文角度分析事件的深層戰略。

論文觀點一:核心技術受制於人

在高端晶元、核心軟體、關鍵元器件以及專用設備、儀器儀錶等領域,絕大部分知識產權和技術標準由國外企業掌控。 一些核心技術、產品和裝備依賴進口,制約著我國信息技術產業自主發展。

晶元,又稱集成電路,素有現代「工業糧食」的美譽,它種類繁多,涉及領域甚廣,僅一台智能手機就會涉及包括主晶元、攝像頭、電源系統等在內的數十種晶元。它也是「中國製造2025」的重頭戲,但據中國半導體行業協會的統計資料顯示,2017年中國集成電路的產品國內自給率僅為38.7%。

中興是全球第五大、中國第二大的通信設備製造商,業務覆蓋無線網路、光傳輸、寬頻接入、數據通信、核心網、雲計算手機等領域,它在美國手機市場佔比約12%。雖然頭頂諸多光環,但中興的主營業務高度依賴進口晶元。據賽迪智庫2016年的一份報告顯示,該公司的晶元供貨商主要有:

從表格內容不難看出,制裁這樣的中興,對於美國來說是一筆穩賺不賠的買賣。而對中國來說,幾乎是一瞬間,這家營收超千億、電信設備製造領域國內第二的大企業就將面臨生與死的問題,如果說中興的破產有其內部原因,那它反映的晶元市場現實卻是實實在在的。

連中興都會在核心元器件上受制於他國,那國內的其他企業又是怎樣一副生存境況?

論文觀點2:產業結構亟需優化

在國際產業分工體系中,我國信息技術產業大部分居於產業鏈下游和價值鏈低端,加工組裝比重較高,經濟效益較低。 企業自主發展能力弱,缺少一批有國際競爭力的大企業。

據行業內人士介紹,當前國內製造業龍頭企業在晶元上的製程工藝水平只能達到28納米,而iPhone使用的A11處理器晶元,製程水平已經能達到10納米。製程參數越低,晶元的集成化程度越好,處理速度越快,功耗也就更低。

從各國工藝發展水平看,晶元製程參數一般都經歷了從60納米、45納米、28納米,再到10納米,甚至是7納米(台積電)的過程。三星、台積電都是這麼一步步走過來的,沒有一家企業能異軍突起,在短時間內就做到最好。

中興事件後,各界人士都在呼喚BAT拯救局面。日前,阿里巴巴集團宣布收購大陸唯一一家能生產自主潛入式CPU的企業——中天微系統有限公司,將涉足晶元硬體領域,令不少人為之振奮。但根據媒體的相關報道,中天微晶元的製程大約在65納米、40納米級別,從這個水平升到28納米很難,從28納米升到10納米更難。即便是內地最大的晶元代工公司中芯國際,也只能達到28納米級。所以BAT的入場並不意味著在近幾年內就能實現優質「中國芯」的產業化,他們甚至可能無法實現先進「中國芯」的產品化。

事實上,中興並非沒有嘗試過擺脫國外晶元的掣肘,在無線網路產品中,它已經實現2G和3G基帶晶元和數字中頻晶元的自助配套。但2G和3G已經成為過去,現在中國即將迎來5G時代。

在通信的2G和3G時代,中國是跟隨者,4G時代可以齊頭並進,5G時代卻有領先的勢頭——全球四家主要5G廠商中,中國的華為和中興佔據半壁江山。

從某種程度上來說,這時扼殺中興,就等於遏制住了中國在科技上的趕超勢頭。

論文觀點3:信息技術應用水平不高

在國民經濟各領域中,信息技術應用大都處於起步階段,缺乏應用信息技術提升競爭力的總體策略,特別是一些行業和部門並未從流程再造、市場響應、決策分析等方面深化應用,限制了信息技術應用水平的整體提升。 各類用戶普遍傾向於引進國外的設備和服務,存在著重硬輕軟、重建設輕維護、應用與生產脫節的現象,國內市場尚未形成對國內產業發展的有力拉動。 同時,國內產業技術水平在一定程度上還難以滿足應用的需求。

國外有一份數據顯示,去年美國晶元製造商在全球市場上的份額約為53%,是全球晶元的絕對主導者,而中國大陸只佔11%,連台灣省都比我們要高上5%。另一方面,根據海關總署數據,我國集成電路進口額從2015年起已連續三年超過原油,且二者進口差額每年都在950億美元以上。

既然市場這麼廣大,為什麼企業不願意用「中國芯」?為什麼企業不願意開發「中國芯」?

晶元也分三六九等,對於那些技術含量非常低的產品,我國是已經佔據大量市場。但就其中的中高端產品而言,和某些工業品一樣,國內的晶元製造商多數也走上了「抄襲」的歪路。沒錯,就是購買一顆國外晶元,然後換個殼做點修改,再賣出。甚至連有些號稱「100%國產」的晶元,也都是在顯微鏡下觀察別人的晶元,然後依樣畫葫蘆生產出來。這樣的晶元在性能上是拼不原商品的,所以相關商家只能拼低價。

對於這類國產晶元,即便賣家有勇氣拿出來,買家也未必敢買。以電動自行車為例,電動車控制器的晶元全部是進口的,其中MOS管晶元以某國外大牌的為最佳,每年進入銷售旺季,這家供應商常常會提價30-50%,但國內的電動車廠商都會選擇咬牙接受。為什麼?因為國內的mos晶元就是在外國的核心晶園外套了個殼,還沒法保證每顆的質量,說得更難聽一些,它們可能連白送都不會有人要。

晶元產業更新換代速度很快,且產業門檻較高,屬於高投入、高研發,但是回報較慢。製造工廠的投入也十分驚人,由於工藝要求非常苛刻,工廠的建設成本同樣讓多數企業難以承受。面對這樣的自主研發成本,本來就落後於美日韓的國內晶元製造商自然心如死灰。

因為沒有進步的希望,我們的和國外的差距只能越來越大。

論文觀點4:體制機制有待完善

風險投資沒有完全建立,企業資本積累較少,產學研依然脫節,創新成果產業化機制不夠健全,以企業為主體的技術創新體系有待完善。 行業壟斷、條塊分割、自成體系等體制障礙,制約著網路、產業和應用的良性互動。 政府部門對產業發展的宏觀指導、市場監管、公共服務的能力需要進一步提高,前瞻性的總體戰略研究仍顯薄弱。

最後一點,也是更令人惋惜的一點,就是雖然喊了這麼多年口號,但真正願意開發「中國芯」的企業卻得不到足夠的政策、資金扶持。

以中科院開發的「龍芯」為例。2002年,中科院的一個課題組成功開發出了第一代晶元〝龍芯1號〞,能跑Linux系統,被視為產學研結合的一個範例。但從那之後一直到2009年,龍芯在這幾年間獲得的投資不足1億人民幣。或許有人覺得十幾年前的一個億很多了,這裡我們列一份歐盟委員會公布的2017年工業研發投入排行數據——三星電子在研發方面投入達121.55億歐元,緊隨其後的英特爾則投入了120.86億歐元。

在這些資金的「支撐」下,課題組其後的幾代升級產品,也都是X86級別的低端晶元,沒有任何應用價值。許多公司給課題組提供資金其實是〝政治投資〞,並且已經〝做好了賠錢的準備〞。當時投資國產CPU的都被視為傻子。

政府和市場沒有從事投入高、收益低、周期長的科技開發的決心,科研人員也漸漸喪失了做出技術的純粹感情,少年「天才」的龍芯免不了泯然眾人的結局。〝把十個億的美金拍到面前,說給你兩年超過英特爾,你敢說嗎?從學者負責的角度,不可能。〞

至於另一個品牌「漢芯」,它的臭名可讓國內整個科技界為之蒙羞。

未來戰略

對於未來的發展戰略,論文是這麼說的:

瞄準技術前沿,掌握自主知識產權

通過自主創新掌握知識產權,佔領信息技術前沿,是走中國特色信息技術產業發展道路的必然選擇。 對於關係國家安全的信息技術,必須實現自主可控;對於買不來、換不來的核心技術,必須攻堅克難,立足自我。

發揮國內市場優勢,以應用帶動產業發展

大國大市場是中國的特點,也是走中國特色信息技術產業發展道路應當發揮的獨特優勢。

堅持在開放中發展,提高我國在國際產業分工中的地位

對外開放是中國快速發展的成功經驗,也是走中國特色信息技術產業發展道路應當長期堅持的政策。適應全球化條件下生產要素流動和產業轉移加快的趨勢,我們應積極爭取主動,融入國際產業分工體系,努力佔據在產業鏈垂直分工中的高端位置,擴大水平分工中的市場份額,全方位參與生產、服務和科研領域的國際分工與合作,實現互利共贏。同時,深化與國際上有實力的大型跨國公司的戰略合作,注重吸引國際領先的、高端的信息產品製造業和信息服務業向中國集聚,推動外商直接投資來華設立全球或區域研發中心和運營中心,促使研發、生產、服務的本地化和一體化。

注重政府和市場聯動,發揮集中力量辦大事的優勢

把政府引導與市場機制結合起來,是走中國特色信息技術產業發展道路的內在要求。

雖然已經發表了10年,但這篇文章中點明的技術弱點這些年來依然沒有克服,反而因此次貿易衝突被更充分地暴露了出來。這樣的現實發人深省,也發人警醒。此外,論文還探討了人工智慧和SaaS的一些發展思想,有興趣的讀者可以耐心一讀。

部分論文截圖

論文:新時期我國信息技術產業的發展


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