明日之爭(zhēng)：中國(guó)會(huì)成為下一個(gè)芯片帝國(guó)嗎？

   芯片被推上了21世紀(jì)技術(shù)爭(zhēng)奪的風(fēng)口浪尖

   《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》最新的封面文章，題為《芯片大戰(zhàn)》（Chip wars），認(rèn)為21世紀(jì)對(duì)技術(shù)的爭(zhēng)奪，包括從人工智能到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，主戰(zhàn)場(chǎng)在半導(dǎo)體工業(yè)。

    計(jì)算機(jī)芯片是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在，汽車已成為“輪子上的電腦”，銀行其實(shí)就是“負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)移資金的計(jì)算機(jī)”，而計(jì)算機(jī)也成為軍隊(duì)?wèi)?zhàn)斗的工具，人類社會(huì)的方方面面都離不開(kāi)芯片。

    目前，來(lái)自美國(guó)及其盟友的企業(yè)，比如韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)，在該行業(yè)占據(jù)了最先進(jìn)的主導(dǎo)地位。但是這種產(chǎn)業(yè)格局正在受到來(lái)自中國(guó)公司的挑戰(zhàn)。

    中國(guó)萬(wàn)花齊放的AI芯片已經(jīng)應(yīng)用在安防、自動(dòng)駕駛、零售等各個(gè)領(lǐng)域，也催生了大量的人工智能芯片創(chuàng)業(yè)公司，如地平線、深鑒科技、中科寒武紀(jì)等，AI的發(fā)展成為攪動(dòng)半導(dǎo)體格局的“鰻魚(yú)”，沖擊著老牌芯片帝國(guó)的生態(tài)。

    阻止收購(gòu)、出口管制成為近年老牌芯片帝國(guó)參與芯片大戰(zhàn)的慣用手段，但是《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》文章反思：

    這場(chǎng)芯片大戰(zhàn)，是否在造就另一個(gè)芯片帝國(guó)？

    中國(guó)向上游進(jìn)軍改變產(chǎn)業(yè)鏈格局，但遭老牌芯片帝國(guó)打壓，長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)在 CPU、GPU、DSP處理器設(shè)計(jì)上一直處于追趕地位，絕大部分芯片設(shè)計(jì)企業(yè)依靠國(guó)外的IP核設(shè)計(jì)芯片，在自主創(chuàng)新上受到了極大的限制。

    中國(guó)仍然要依賴外國(guó)來(lái)供應(yīng)高端芯片，在半導(dǎo)體進(jìn)口上花的錢比在石油上的投入更多。按銷售額排名，世界前15位的半導(dǎo)體公司名單中沒(méi)有一家中國(guó)企業(yè)。

    中國(guó)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工業(yè)聚焦于產(chǎn)業(yè)鏈的下游位置，主要優(yōu)勢(shì)在于組裝和封測(cè)芯片。

    上圖所示，芯片設(shè)計(jì)、制造掌握在蘋果、英特爾、三星等大廠，封測(cè)之類工作則交給中國(guó)公司。

    現(xiàn)在，在快速增長(zhǎng)的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的推動(dòng)下，中國(guó)正在轉(zhuǎn)向芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)。

    國(guó)家的產(chǎn)業(yè)政策也為芯片的大繁榮增加了助燃劑。2014年，中國(guó)宣布設(shè)立1萬(wàn)億元人民幣（1500億美元）的投資基金，以改善國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，半導(dǎo)體也在“中國(guó)制造2025”計(jì)劃中占據(jù)突出地位。

    中國(guó)希望本土芯片產(chǎn)業(yè)的收入從2016年的650億美元增長(zhǎng)到2030年的3050億美元，并且其大部分需求將靠國(guó)內(nèi)供應(yīng)。

    雖然國(guó)內(nèi)的芯片在生態(tài)上尚未形成壟斷，但中國(guó)這種打造尖端產(chǎn)業(yè)的雄心已經(jīng)在改變?nèi)虬雽?dǎo)體格局，受到了來(lái)自產(chǎn)業(yè)上下游的關(guān)注。

    于是在近幾年，韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)均出臺(tái)相關(guān)政策，阻止中國(guó)企業(yè)收購(gòu)本地芯片企業(yè)，防止芯片知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大規(guī)模流動(dòng)。

    美國(guó)曾在2015年阻止英特爾向中國(guó)出售一些最先進(jìn)的芯片，并阻止中國(guó)公司2016年收購(gòu)一家德國(guó)芯片制造商。奧巴馬主政時(shí)期的一份報(bào)告也建議美國(guó)采取行動(dòng)，反制中國(guó)的補(bǔ)貼和強(qiáng)制技術(shù)轉(zhuǎn)讓措施。

     特朗普主政期間，先是否決了博通收購(gòu)高通，又禁止出口中興通訊的核心零部件，最近又將福建晉華列入出口管制實(shí)體清單，是老牌半導(dǎo)體帝國(guó)的集中打壓。

    進(jìn)擊的AI芯片：彎道超車絕佳機(jī)會(huì)，不過(guò)，現(xiàn)在事情起了一些變化。

    首先，傳統(tǒng)的芯片強(qiáng)國(guó)認(rèn)識(shí)到自己牢牢把控住技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，就能在與中國(guó)的爭(zhēng)奪中不落下風(fēng)，于是實(shí)施有針對(duì)性的出口管制措施。以美國(guó)為例，美國(guó)正考慮將管制令的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，覆蓋AI、量子計(jì)算等14個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

    第二，中國(guó)也認(rèn)識(shí)到，解決這個(gè)困境必須要靠自己。中興事件之后，中國(guó)對(duì)發(fā)展“核心技術(shù)”的重視程度飆升。具體表現(xiàn)為芯片不再是創(chuàng)業(yè)公司的機(jī)會(huì)，中國(guó)的技術(shù)巨頭們：如阿里巴巴、百度和華為都在集中自己的力量做芯片。

    另一方面，隨著人工智能的興起，讓中國(guó)在處理器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)彎道超車獲得了絕佳的機(jī)遇。AI芯片領(lǐng)域，出現(xiàn)了國(guó)內(nèi)代表性企業(yè)：寒武紀(jì)、地平線、深鑒科技等一大批公司。

    而且，中國(guó)已經(jīng)用行動(dòng)表明，它同樣也能讓跨國(guó)公司的收購(gòu)泡湯。今年早些時(shí)候，高通沒(méi)能成功收購(gòu)荷蘭企業(yè)NXP，導(dǎo)致這起“史上最大的芯片收購(gòu)案”最終流產(chǎn)，其主要原因就是中國(guó)的監(jiān)管部門沒(méi)有批準(zhǔn)。 

    根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2016年，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額達(dá)到4335.5億元，同比增長(zhǎng)20.1%。設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)三個(gè)產(chǎn)業(yè)銷售額分別為1644.3億、1126.9億及1564.3億，增長(zhǎng)速度分別為24.1%、25.1%及13%，設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)增速明顯快于封測(cè)，占比進(jìn)一步上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨于平衡。

    未來(lái)幾年內(nèi)，中國(guó)仍是全球最大的集成電路市場(chǎng)，且將保持20%左右的年均增長(zhǎng)率。
 

    中國(guó)企業(yè)也開(kāi)始在價(jià)值鏈上取得進(jìn)一步的成功。華為旗下海思（HiSilicon）和清華紫光（Tsinghua Unigroup）按收入評(píng)為全球十大芯片設(shè)計(jì)公司之一。海思的“麒麟”系列智能手機(jī)芯片與西方公司可以設(shè)計(jì)的產(chǎn)品相媲美。

    “摩爾第二定律”限制中國(guó)半導(dǎo)體，中國(guó)芯片進(jìn)擊之路并不好走，尤其是在尖端制造方面取得進(jìn)展更加困難，這是芯片制造中最苛刻的部分。

    首先，中國(guó)新興企業(yè)必須與擁有數(shù)十年來(lái)的技術(shù)領(lǐng)先者和工程師競(jìng)爭(zhēng)。以麒麟980為例，這是第一款在7納米節(jié)點(diǎn)上生產(chǎn)的智能手機(jī)芯片，但由于中國(guó)沒(méi)有工廠擁有所需技術(shù)，因此必須在臺(tái)積電生產(chǎn)芯片。

    其次，摩爾定律的消亡也成為客觀上限制中國(guó)半導(dǎo)體的因素。每次芯片中的元件縮小，制造都會(huì)變得更加繁瑣和昂貴。

    現(xiàn)在，領(lǐng)先的晶圓廠已經(jīng)變得令人眼花繚亂，但是近年來(lái)芯片工廠的成本每四年翻一番，芯片制造商戲?yàn)榉Q“摩爾第二定律”，因此能夠制造高端芯片的晶圓廠的數(shù)量在減少。

    據(jù)咨詢公司麥肯錫（McKinsey）稱，2001年有29家公司提供最先進(jìn)的晶圓廠設(shè)施，但今天只有五個(gè)。這些晶圓廠由美國(guó)、臺(tái)灣和韓國(guó)的公司所有，中國(guó)在這方面并不占優(yōu)勢(shì)。

    為了保持領(lǐng)先，老牌半導(dǎo)體帝國(guó)將做到何等地步？

    一種核心觀點(diǎn)是，將芯片制造產(chǎn)業(yè)鏈全部移回本國(guó)。但是，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)重度全球化形勢(shì)，一家美國(guó)芯片廠商在全球有1.6萬(wàn)家供應(yīng)商。不僅如此，中國(guó)乃是芯片購(gòu)買大國(guó)，很多跨國(guó)公司都將因?yàn)槊绹?guó)政府對(duì)中國(guó)出臺(tái)的芯片禁令而遭受嚴(yán)重打擊。

    《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》報(bào)道認(rèn)為，未來(lái)美國(guó)將重視三個(gè)方面舉措：首先是加強(qiáng)與歐洲和亞洲的盟友合作，繼續(xù)在世界貿(mào)易組織中針對(duì)中國(guó)；第二是促進(jìn)國(guó)內(nèi)創(chuàng)新，投入更多政府資金用于芯片研發(fā)；第三則是做好準(zhǔn)備，迎接一個(gè)芯片實(shí)力更加強(qiáng)大的中國(guó)。

    早在1989年3月出版的《芯片大戰(zhàn)：明日世界之爭(zhēng)》（Chip War: The Battle for the World of Tomorrow）一書中，艾美獎(jiǎng)得主、科學(xué)記者和作家弗雷德·沃肖夫斯基（Fred Warshofsky）便指出，這個(gè)世界的經(jīng)濟(jì)主導(dǎo)地位將屬于能夠制造“更便宜、更快、更好”芯片的國(guó)家。

   1989年3月出版的《芯片大戰(zhàn)：明日世界之爭(zhēng)》

     30年后的今天，這一論點(diǎn)似乎依然成立。

    《芯片大戰(zhàn)》一書出版正值日本半導(dǎo)體工業(yè)鼎盛時(shí)期，那時(shí)候美國(guó)還十分積極地向日本申請(qǐng)授權(quán)使用相關(guān)技術(shù)。沃肖夫斯基認(rèn)為，當(dāng)時(shí)的日本坐擁三大優(yōu)勢(shì)：工作狂文化（a workaholic work ethic）、強(qiáng)政府支持和廉價(jià)的勞動(dòng)力資本。

    這無(wú)一不讓人想到當(dāng)前的中國(guó)。

     “中國(guó)速度”有目共睹，政府出臺(tái)多項(xiàng)支持半導(dǎo)體行業(yè)的政策和措施，中國(guó)的人力資本仍然相對(duì)廉價(jià)。事實(shí)證明，2015年英特爾芯片的相關(guān)禁售令，讓中國(guó)自研芯片發(fā)展起了超算產(chǎn)業(yè)，“太湖之光”數(shù)度蟬聯(lián)世界最快超級(jí)計(jì)算機(jī)Top500榜首。

     新技術(shù)的限制確實(shí)會(huì)對(duì)中國(guó)的發(fā)展造成很大影響，但這反過(guò)來(lái)也可以形成對(duì)中國(guó)的一種激勵(lì)。正如清華大學(xué)微電子學(xué)研究所所長(zhǎng)魏少軍在未來(lái)科學(xué)大獎(jiǎng)與清華大學(xué)聯(lián)合學(xué)術(shù)報(bào)告中所說(shuō)：“特朗普已經(jīng)’神助攻’兩次了，我們歡迎這樣的’神助攻’”。

    另外，摩爾定律的終結(jié)也為中國(guó)帶來(lái)了希望，定律的放緩使得整個(gè)行業(yè)都在尋求建立更好芯片的其他方法。換句話說(shuō)，行業(yè)注意力逐漸從精煉制造轉(zhuǎn)向更聰明的設(shè)計(jì)和新想法。

   如果這改變了芯片行業(yè)的運(yùn)作方式的話，中國(guó)企業(yè)可能會(huì)試圖進(jìn)入這個(gè)相對(duì)無(wú)人的新領(lǐng)域。中國(guó)會(huì)成為下一個(gè)芯片帝國(guó)嗎？