从芯片的卡脖子说起......
作者:互联网
- 作者:IC修真院老马
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芯片的“卡脖子”问题,是老生常谈了。
集成电路目前是我国最大宗的进口商品,甚至超过了石油。顺便说一句,目前我国的石油进口依存度在70%左右。从这个对比很容易看到这个脖子卡的有多厉害。
刚刚翻看了一下今年的数据,集成电路进口额不出意料地又创了新高。从好处说,是因为我们疫情控制的比较好,各个电子厂热火朝天地为全世界供应产品,进口大量集成电路做原料;从坏处说,进口依存度又上升了。
在信息化如此火爆的今天,街头巷尾的大爷大妈都能念叨几句数字经济,掏出手机买个煎饼果子什么的。有经济学家认为,全世界在1980年后主要的经济增长点就是ICT(信息/通信技术)。而ICT技术的基础,无疑就是集成电路了。
经济上的重要性毋庸讳言,芯片也事关家国安全。在别人提供的基础上构建自己国家的神经系统,是相当不靠谱的行为,堪比三只小猪请大灰狼做包工头给自己盖房子。
如果说我们直到今天才想起来重视如此重要的经济命脉,甚至是安全命脉,是不符合常识的。事实上中国人在集成电路技术自主化上做了艰苦的努力,而且是从很早的时候开始,一直坚持到现在。
最早的努力可以追溯到1956年,当时就已经把半导体技术提升到国家关键技术层面,鼓励发展半导体产业。在其后的几十年中,由于内外部各种原因的限制,只能独立发展,以满足国计民生的各种需求。这一阶段与国际先进水平差距约在10年左右。
改革开放后,随着外部条件的改善,我国开始积极引进国外技术,第一个吃螃蟹的勇士是无锡742厂,从东芝引进了3寸线,是我国20世纪80年代引进的规模最大、涵盖全产业链的首条集成电路生产线。
应该说这个项目还是比较成功的,1987年时产量占全国同类产品40%,以它为基础成立的华晶电子集团也被称为“中国微电子产业的黄埔军校”。
但在这个短暂的、局部的成功背后是掩饰不住的颓势。
在华晶成功的先例下,大量国内的电子厂开始引进生产线。当时的一份报告显示,有33个单位不同程度地引进IC生产线,但最终建成投入的寥寥无几。即使是华晶自己,也没有做到在引进的基础上持续创新,而是持续不断地从东芝、西门子、朗讯引进生产线和技术。
比技术差距更大的是产业,而且更令人绝望的是,这个差距有逐渐拉大的趋势。
著名的909工程是国家投资引进生产线的绝唱。
当时的领导人在参观了三星集成电路生产线后的感受是:“触目惊心”。
对策是:“必须加快发展我国集成电路产业,就是‘砸锅卖铁’也要把半导体产业搞上去”。
为了避免重蹈908工程的覆辙,这个当时投资近百亿,有史以来投资规模最大,技术最先进的超级工程通过总理会议协调各部委尽量简化审批手续,并且由电子部部长直接兼任董事长,由电子部和上海市政府共同成立项目推进委员会。
应该说909工程还是比较成功的,在投产当年即实现了盈利,并在度过2000年的IT泡沫破裂冲击后,于2004年实现了稳定盈利。而且在产业链的带动和人才的培养上,起到了很大的积极作用。
但是,这个超级工程并没有达到搭上摩尔定律飞驰快车这一目的。在这辆快车上,有座位并不代表不会被中途甩下车,即使是头等座也不行,只有司机才能保证不会被甩下车。
人们耳熟能详的摩尔定律,表面上是一个技术定律,实质上是一个经济定律。
智能生物对计算的需求是无止境的。宇宙的三要素是物质、能量和信息,有的物理学家甚至认为这三者本质上都是信息,宇宙中除了信息,什么都没有。
他们可能都看过《计算中的上帝》这本科幻小说。
在天才的数学家确定了计算的本质后,又有天才的物理学家和工程师发现了把它映射到硅片上的方法,这个方法是如此的成功,以至于其后70年波澜壮阔的IT革命就此奠基。
前途是光明的,道路是曲折的。IT革命并不是一条八车道带护栏的高速公路,而是一条逢山开路、遇水搭桥,跨越一个个险滩的探索之路。
修建这条路需要数学家、物理学家、工程师、投资者和消费者的通力合作,大家来自五湖四海,为了一个共同的目标,走到一起来了。
伟人曾经说过:手里没把米,鸡都不肯过来。让这些社会精英在一起合作,没点儿手段是不行的。
摩尔定律的伟大,在于找到了一个滚动发展的模式:找到当前的杀手级应用,初创产品用高价格高毛利撇油,然后把利润投入到下一代技术研发,滚动发展。
摩尔定律的节奏,其实就是新产品迭代的节奏,它并不是,至少并不完全是一个技术节奏。
这是一个几乎完美的商业模式,相当于全社会众筹,开发下一代产品,建设下一代产线。在这个过程中,大众得到了越来越便宜、性能越来越高的产品,科学家和工程师们得到了就业,社会得到了发展,三全其美。
只有一点,它对后来者极度不友好,如果在开始没有坐在司机的位置上,买了再贵的票,也只能在一两站后下车。
随着特征尺寸逐渐接近硅工艺的极限,每一代产线的投资呈指数级上升,从2000年左右的100亿RMB,飙升到目前的100亿美元。
别说乘客,连售票员都要被甩下去了。
中国过去的卡脖子悲剧,基本都源于此。
首先,当时国内的工业基础和西方发达国家相比,仍然非常薄弱。这点从大规模生产落后程度远甚于科研落后程度可以看出。这种情况下缺乏自研能力,只能通过进口产线的方式勉强追平。
其次,做为社会主义国家,一直被各种限制,导致即使购买产线,也无法购买到最先进的产线,建成即落后几乎成了各个引进项目的宿命。
最后,也是最重要的一点,IT技术革命是由美国在主导,各种节奏和标准基本都由美国制定,各国在美国的技术溢出下讨生活,美国当仁不让地在利润中拿走最大的一块。
而摩尔定律最重要的一环,就是社会众筹、迭代发展。没有丰厚利润的反哺,是走不下去的。没有造血机制,光靠输血,只能是给设备厂商贡献利润。
难道就找不到破局的办法了吗?
当然不是,历史的车轮滚滚向前,没有30年不漏的大瓦房,风水注定是要轮流转的。
经过近些年的高速发展,中国的科技水平和工业基础有了非常大的进步,积攒下不少家底,芯片行业不再是孤军奋战,国内的精密机械、精细化工这些行业已经可以做为强有力的后援。
另外,在ICT技术的某些领域,如5G、人工智能、互联网等,国内的公司已经有了和美国分庭抗礼的实力。刚才已经分析过,摩尔定律的精髓,就是众筹迭代探索新技术。有了自己的后院,想种什么种什么,包括韭菜。
最后要说的是,国家一开始是打算top-down解决问题的,虽然遇到了一些挫折,但并不是无用功。培养出的大量工程技术人才,正在各个方面发挥着重要作用;由此建立起来的产业链,也是一笔重要的财富。比方说,国内封测产业实力是很强的。百折不挠的top-down方式培养了人才和产业链,现在又bottom-up逐渐建立了自家的后院,加上逐渐增强的经济实力加持,想不成功也难。
这有点儿像隧道施工,两支施工队从两头分别施工,当你感觉最黑暗的时候,正是两支施工队会师的前夜。
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