老莫

一部波澜壮阔的中国芯片发展史

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最近中兴事件再次引发了大家对于芯片行业的关注,同时也有很多“秘闻”被挖掘了出来。

其实中国芯片的发展一直持续了几十年,期间有很多波澜壮阔的故事,但是在历史长河中被逐渐淹没了。早在20年前,就在提“缺芯少魂”。到现在了,还是“缺芯少魂”。但在这20年间,中国集成电路产业并不是坐以待毙,而是确实是做出过一次次的冲击。

比如下面这个:

https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzU5OTI0NTc3Mg==&mid=2247484759&idx=1&sn=06897e87a26cdc854954fc87a6482365&chksm=feb693f4c9c11ae2e571535b99d47a6635a26f5c665ca12c262b11aaec886318ebf7b2ed592b&mpshare=1&scene=1&srcid=0428YtcyhUn0YXvxcQGJLiOC#rd


如果有谁能深度报道一下这20年,中国若干集成电路企业的往事,那能够给后来人多多少少留下一点东西。

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  2. 自主CPU发展的3个方向

     

        今年4月的中兴事件后,中国人对芯片的热情空前高涨。“芯片”板块看涨,阿里、格力都放话要做芯片,甚至出现了“全民造芯”、“举国之力造芯”的夸张口号。

        如前所述,在一些特定领域的芯片,中国已有所突破,而CPU却久攻未下。阿里收购的中天微及近期宣布自己研发的芯片——都不是在做通用CPU。 

        从国际和国内趋势看,中国的自主CPU可能有3个发展方向:把握技术变革、继续产业转移、“换道超车”与新类型芯片共同发展。

     第一个机会是技术变革:摩尔定律正在失效,全球CPU性能增速放缓,CPU领域正在呼唤新技术。

         摩尔定律指,每18至24个月,CPU晶体管的数量都将加倍,性能也相应加倍。

     在特定空间里,集成越多的硅电路,热量就越大。英特尔已率先把芯片制成推进到了10nm、5nm。但从10nm开始,性能提升并未显著增长。2016年,从上世纪90年代以来每24个月发布一次的“行业研发规划蓝图”,史无前例地不再以摩尔定律为中心。

     在5nm级别下的更小空间里,基于硅材料的工艺可能到达极限点,会出现晶体管不稳定的情况,业界需要新材料来实现新一代CPU。

        这也许意味着,多年来在CPU领域未能“赶英超美”的中国,有机会在新技术变革中获得新机会。

    第二个机会是产业转移:在IP设计、晶元代工、封测等环节,以成本优势吸纳利润相对较低的业务和技术授权,这有助于国内芯片整体生态环境的建立。

        全球CPU性增速放缓正在造就半导体行业的大并购,以求获得垄断利益。2015年,安华高(Avago)收购博通,英特尔收购阿尔特拉(Altera),2016年,日本软银收购ARM,高通拟收购恩智浦(至今未审批通过),2017年,博通又对高通发起1420亿美元的收购(2018年被特朗普叫停),今年,高通也给恩智浦抛出收购橄榄枝。

        行业整合,给了中国吸引海外人才和资本的机会。国家集成电路产业基金(大基金)二期将募资2000亿元人民币,可能撬动的总资本达到上万亿,并接受境外投资。

        不同于2014年启动的、把65%的火力集中在芯片制造领域的大基金一期,大基金二期会加大对芯片设计的投资,着重提高芯片研发能力。

         同时,政府也在极力全世界范围内邀请芯片人才回国,不仅注重科学家,也重视工程师。

    第三个机会,是整个中国自主芯片的机会,但不一定对自主CPU利好——“换道超车”。

        在众志起步的21世纪初,全球半导体行业增长的驱动力是电脑CPU,之后是智能手机CPU;目前,智能手机增长放缓,新的驱动力开始转向物联网、云计算、AI、智能汽车、5G。

         大基金二期也特别强调上述新兴行业。在这些新领域,AI芯片、自动驾驶芯片发展势头强劲,寒武纪、地平线、深鉴、NovuMind、耐能等AI芯片创业公司受到资本追捧。

         客观来说,这对自主通用CPU的发展有一定冲击——人才抽血、资本抽血。致力于自主CPU研发的龙芯培养出了陈天石、陈云霁两兄弟,他们在2016年创立了寒武纪公司,开发的是AI芯片。

        陈云霁曾在采访中表达:每个时代都有其核心物质载体,工业时代是蒸汽机,信息时代是通用CPU,智能时代是AI芯片——这似乎已把“通用CPU”划归到了上一个时代。

         离开MPRC、在威盛工作4年、目前在某国内IP设计公司任职的侯语默告诉「甲子光年」,从他接触到的美、韩、日、台和中国内地的各种客户来看,内地芯片行业的特点是“赚快钱”、扎堆。比如近几年,一窝蜂涌来的需求都是“矿机”和“AI芯片”,常年沉潜某个产品线的公司不多,偏“浮躁”。    

        在2016年离开众志的胡荆汉近期曾撰文,呼吁马化腾OTT(over the top)CPU和操作系统,用应用倒逼底层——基于开放的标准(H5、虚拟机、RISC-V)自研操作系统,不要绑定英特尔和ARM的底层架构。“芯片要下苦功,凡事别指望模式创新,但偏偏CPU正面临一个靠模式创新胜出的机会,为什么不试试?”

     

    那么,押注新类型主流芯片或是“从应用倒逼底层”,会否降低对自主CPU投入的必要性?

     当「甲子光年」再和胡荆汉聊起这个话题,胡荆汉说,他认为还是应该做自主CPU,这涉及产业控制和利润的问题,如果中国不能掌握CPU IP核的核心技术,很多创新将会受限,而且CPU和与之适应的操作系统仍是目前产业中占据头部利润的地方。

     如今,政策、资本、产业环境加上现在的民意,都在给“中国芯”加码,没变的是,中国自主CPU的追赶之路仍是道阻且长。

     芯片行业的残酷,在于它最像时间本身——又快又慢:快,行业发展不等人,慢,10年青春也没等来行业发展。对每个投入汗水与泪水的人来说,随韶华一去不返的还有10年前的北京房价。

     用“心比天高,命比纸薄”作比或许太过残忍,但回望中国从90年代中期以来的自主芯片研发和推广,尤其是对芯片产业中最难、最核心的CPU的挑战,依然不免嗟叹,这是一场目标高远、开局振奋、道路曲折、结果黯然的悲壮探索。

     最终,一向低调的程旭此次并未接受采访。他的学生认为,以程老师的性格,“不愿在未做出显著成绩时多说什么”。

     而在这次“中国芯”引起全民关注后,MPRC的老人们贡献了多篇回忆、评论文章:《中国芯纵有挫折,从不停顿》、《中兴禁运令有感》、《破局“中国芯”》、《中国芯破局最关键:上游EDA商业模式创业才能打破国外垄断》、《从Intel和ARM争霸战,看看做芯片有多难》…


    文章开头给我们发来信息的林凡问一位师兄:为什么你们这些离开的师兄弟还心心念念地为中国芯的出路想办法?

     

    师兄想了想说:“这可能给我们一种还在赌局上的感觉吧。既然还在赌局上,你就不能说我们已经输光离场。”

  3. 欢迎莫老师亲自动笔操刀!