五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】风华绝代总在绝处生--中兴之后的中国芯片 -- 达萨

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  • 家园 【原创】风华绝代总在绝处生--中兴之后的中国芯片

    新中国的历程就是一个不断爬科技树的过程,一个不断工业化的过程。这个过程即使在大饥荒时,在一片洋买办把持中枢时,也从未停止。不过是形式有所变化,有时候由显流改成暗流罢了。

    TG以及自己的这帮科技爪牙有着一股子非常执拗的劲头,那就是,别人有的我们也一定要有,而且要更好。这种神奇的逻辑估计只有我们才有。

    但是在芯片这个领域,我们似乎撞到了墙,踩了钉子。这些年,国家在这方面的投入不能不说巨大,采取的方式不能不说高度机动灵活,但是,结果似乎不甚理想。好在不理想也没影响什么,我们在IT领域不断有世界级的成就出现,有排名世界第一的超级计算机,有可以全面抗衡美国Facebook,Google,amazon的BAT,有华为,中兴,小米,vivo等全面出击的手机品牌。三星和苹果在全球攻城略地,只有在这个国家,被全面碾压。当然,还有非洲大地,那是因为当地的消费撑不起苹果的价格,结果成为中国山寨机的世界。

    现在,美国人在连续的贸易战叫牌后,发现中国居然连续照跟。于是乎,放出大杀器,对芯片这个领域出手了。可以想象这样一个场景,两个人在玩梭哈。甲叫牌,500亿!乙方面不改色:我跟。甲方:我再加1000亿!乙方:我跟。甲方酝酿良久,把左手放在台面上,我再押一只手,你跟不跟?

    这就是目前的局面。那么,我们的底牌到底还能不能跟呢?

    我们都有哪些底牌?按照一些药丸党的观点,我们什么底牌都没有,已经输的底掉了。再跟,连命都没了。

    在芯片这个领域,我们走的是多元化的道路。有合资的路线,有独立自主的路线(龙芯),甚至还有拿来主义的路线(汉芯)。这里有必要将芯片领域的基本概念理清一下。芯片的最上游是晶圆制造,然后是电路设计,接着是芯片加工,然后才是封装等后续工艺。其中的而核心是电路设计。

    芯片的电路设计是一件非常吊诡的事情,既复杂有简单。说复杂,是因为现在的电路设计都是集成电路,是在方寸之间设计上千万亿万的电路。这种工作让我想一想我就有头晕眼花的感觉。说简单,是因为这种电路的基本构造只有通和断,也就是利用二极管对电流方向性的特点设计出具有通和断的电路走向,也就构成了各种逻辑门(只有3种最基本的逻辑门)。芯片承载的所有复杂算法都是基于这些0和1的组合。

    那么,电路设计这个工作真的难度达到了我们攻克不了的程度吗?当然不是。这里最大的障碍其实不是技术,而是知识产权保护。当年和一个哈佛的华人教授交流时,他说过这样的观点美国人最有价值的专利就是集成电路的专利。当时还没完全理解。现在才知道,目前的集成电路基本已经圈地完毕。后来者开发集成电路,面临这二选一的困境。要么山寨任何一种,但是要缴纳巨额的专利费。可能有人奇怪:都山寨了为啥还要缴费?这是因为芯片是上游产品,他的分区是很有限的。当你做出一个芯片,在上面如果能够跑win或IOS,那就什么也别说,掏钱吧。因为人家在电路设计上已经将路封死了。只要能够跑这种操作系统的,都出不了这个圈。这个圈就是由intel和AMD联合划分的。为什么是他们,很简单,因为人家走在最前面。整个计算机的初始原型和设计都是从美国那里开始的。

    不缴费那就只有第二条路,自己开发一个新的架构。这个架构是不能跑现在的主流操作系统的。这就是龙芯走的道路。龙芯的指令集虽然最开始也是买来的。但是买的是一个非常简单的基本框架,后续的开发都是自己做的。所以工作量很大,进展不够快。因为人力和物力都不是按照摩尔定律展开的。但是,就是在这样艰难的环境下,龙芯一点点的成长。但是,一个关键问题始终没解决,就是操作系统以及后续的应用软件。这就是这个行业非常变态的地方。他其实没有给后来者生存空间。即使你的芯片做的很好,没人配合你, 也只能束之高阁. 好在龙芯抓住了军方需求,所以还能活下去.但是要活得像Intel就不可能了.

    另外,芯片可以简单分为通用性芯片和嵌入型芯片,或者叫专用型芯片。二者的开发难度还是有质的差异的。通用性芯片是基础,没有通用性芯片是做不出CPU的,没有CPU是做不出牛叉的计算机的。嵌入式芯片是应用于各种专门的领域的。手机的移动芯片是嵌入式芯片的典型代表,其他的还有类似于显卡芯片,存储芯片以及各种工业领域的专用芯片。如果要理解二者的区别,用我这个二五眼的水平的话说,就是复杂程度的差异。我么可以想象人脑和鱼的脑子。人脑要处理感性和理性等各种问题,所以就越憋越大,成为拥有上千亿神经元的硕大之物。鱼的脑子只要处理简单的反射行为即可,当然不需要多复杂,所以就只有蚕豆那么大。

    中兴的产品中真正被这次打击影响的其实主要是嵌入式芯片。这个目前基本是高通垄断的。所以美国制裁令一出,高通股票跌得最惨。选择中兴而不是联想,或许美国是留后手,也可能是试探我们,不像一下子做绝。但是结果是一样的,这一招是捅了马蜂窝。国内的产业界,学术界,政府,民众,几乎一下子都趋向一致:一定要把这个最难爬的科技树搞定。所以,尽管美国出手的位置是嵌入式芯片,国内反应最多的是通用型芯片。

    好吧,说了半天,我们的底牌到底有没有?有多少?这里,笔者可以非常不负责任的说(因为笔者并非业内人士,纯属瞎猜):底牌是有的,而且很大。

    先说通用型芯片,这个是大家的心病。今天还在网上看了一些人的文章,把国内芯片的企业理了一遍。说了十几个,恰恰没有龙芯。充分说明媒体人士对这种高技术领域的外行和愚蠢。其实他们也分不清什么是通用型芯片,什么是嵌入型芯片。目前通用型芯片的最大底牌就是龙芯。中科院计算所的胡老师18年如一日,将龙芯一点点做起来。但是,就像我前面说得,龙芯的另起炉灶,所以上面不能跑win或其他主流。所以只能跑一个linux。这个小怪物是一小撮国外的发烧友攒出来的一个迷你操作系统,然后公开发布到网上,开放源代码,允许所有志愿者参与优化修改。后来就成为大家见到的linux。这玩意我曾经用过一两次,发现其基本设计思路来自于当年中型机的一个主机多个用户的操作系统unix。

    所以,我们的通用型芯片是有的,相应的操作系统也有的。尽管二者和国外同行比,还差着老大的一截子。但是,在往下,就没有了。因为IT这个产业的变态,其生态系统的高度排他性,导致基于龙芯-linux的软硬件组合基本没有下游企业配合开发应用软件。所以,在终端用户眼睛里,是看不见龙芯产品和linux操作系统的。只有少数的专业人士为了体验才会卖这种玩具来玩一玩。

    那么,龙芯-linux的用户是谁的?答对了。就是我们的军方。基于安全考虑以及兔子的受迫害妄想症,军兔子是宁可忍受不方便,也要用自己的东西。所以,龙芯这群人才能活下来。而且是芯片领域中最早摆脱国家唉财政支持,能够自负盈亏的企业。

    问题来了,真的被断货,我们的东西称得起天空吗?其实这不是技术问题,而是商业问题。所有的技术产品都需要在市场环境下不断优化才能最终趋于完美。而且,完美的速度和程度与用户的数量成正相关。为什么军方使用了龙芯,龙芯却没能达到intel的水平?最主要原因就是用户数量。可是美国人的举动很可能导致我们自己有意识的偏向自己的产品甚至硬性要求。数以亿记的用户很快就会将龙芯的水平提升。

    至于芯片的另一个战场,手机的移动芯片。其实更加不必担心。有华为这种近乎疯子的理想者,手机的芯片进展已经量产甚至跑分领先与高通,我们还担心是什么呢!当然,阵痛是一定有的,而且时间不短。真的全面换装龙芯和linux,各种不适应,不完善,骂娘的,都会有。但是,TG就是这么在一路骂声中走过来的。我们的民族也就是在这一路的诋毁中走向重生的。

    用我们中国农民的话:听蝲蝲蛄叫唤还不种地了!

    通宝推:死扛着,为什么不可以,决不倒戈,johny,qianji,神仙驴,老财迷,jellobean,梓童,白桦树的眼睛,清风居士,卢比扬卡,疯雨后,吃土的蚯蚓,东方的木头,脚歪不怕鞋正,呆头呆脑,战龙在野,jboyin,煮酒正熟,cheer,沾花富翁,woohoww,未知如之何,蓝图,df31,龙眼,伪叔叔,anne2607,金陵明安,桥上,潜龙在田,楚庄王,日月光,普鲁托,三笑,joomla,海木耳,敬畏生命,青颍路,审度,红军迷,盈盈若水,侧翼,没有人,nettman,old,老树,南门桥,surfxu,菜根谭,脊梁硬,蓝鸟,
    • 家园 你说的这些不是中国半导体产业的瓶颈所在

      中国半导体产业自主的主要瓶颈不在设计,而在于制造装备和耗材。制造装备如光刻机,还有其它一些工艺设备: 蚀刻,离子注入, 检测,清洗,等等。耗材典型的代表如光刻胶。换句话说,我们需要中国的阿斯麦儿,应材,泛林,和信越化学。

      • 家园 主要是原文写在贸易战之前,还没想到断供的事情

        按当时的进度,没有贸易战的话,中芯现在就能靠荷兰人的设备基本追平台积电和三星,把英特尔远远甩在后面。但是受限制了就不能了。

        • 家园 中芯缺少的不是设备

          看中芯这二十年发的公开消息,感觉就是吹牛的多,办事的少,净说不靠谱的话吸引眼球。倒是引入梁以后,7nm做出来(其实应该还没完全成熟)却没有大吹大擂,这里当然有躲避美国注意力的因素,但确实是至少在正确的方向上了。

          通宝推:心有戚戚,
        • 家园 说这种话是完全不了解事情的真相

          2018年的时候。

          ASML,和它的上游供应商,比如蔡司,比如Cymer,以及它的下游的客户,比如intel,台积电,三星,早就是深度绑定了。

          在这个时候,侈谈什么。。。靠荷兰人的设备基本追平台积电和三星,把英特尔远远甩在后面。。。

          ASML凭啥在2018年前后卖给中芯最尖端的设备并提供全方位合作以使得中芯追平乃至远远甩过自己的长期稳定可靠的合作客户?

          给一个理由先?

          • 家园 当时已经答应卖EUV了,贸易战之后美国人干涉才不卖了的

            预订了4年,ASML还未向中芯国际交付那台EUV光刻机

            https://ee.ofweek.com/2022-01/ART-8320315-8420-30547389.html

            • 家园 一开始就知道交付不了

              intel,tsmc等公司很早就投资asml,交换条件就是要先给投资人们供货,这个模式在这二三十年已经发展得很成熟了。也就是说,如果不是asml的投资人,那一开始的几年是不可能交货的。

              换句话说,一开始不禁的原因只不过是大家都知道交不了货而已,相当于一张暂时没有打出来的牌,但最后一定会打出来的。

              通宝推:心有戚戚,
      • 家园 饭要一口一口吃

        事情也要一步步做。

        其实地球人都知道,芯片产业的嘴和心肯定不是制造,而是设计。

        为什么现在制造成了瓶颈,因为我们的确没想到人家为了弄死你,不惜自损800,换你一千。

        芯片制造是i 高度集成和自动化的,这玩意一转起来产量是非常可观的。

        再加上相当高的准入门槛和技术们肯,导致芯片制造高度集中。设备只有俩个供应商,原料也高度集中,生产居然几乎集中到一家。这种怪象严格来说符合资本主义的生产规律和行业特点。

        这不意味着我们做不了,而是作为后来者,我们进入回带来非常大的阻碍和困难(从商业上)。事实上也没必要去介入这种领域,毕竟全球化的基本构想就是全球资源的合理配置。我们什么都要搞,所有领域都要掺一脚,这是四面树敌,不会有好结果。

        但是现在人家真的在这个地方开始整你,那就不能怪我不客气了。这种技术性东西制药舍得投入资金和人力,就没有做不出来的。所以我对荷兰阿斯迈这个公司的前景不乐观。

        • 家园 你对ASML乐观与不乐观,都是基于不了解

          因为,对欧美日国家而言,过去几乎没人在乎过,或者未来会去在乎这个公司的乐观与不乐观。

          这只是一个欧美(含一点点日)市场规则下的一个公司而已。

          这只是一个欧美(含一点点日)市场规则下的一个公司而已。

          这只是一个欧美(含一点点日)市场规则下的一个体系集成公司而已。

          说三遍,以示重要。

          历史上这样的公司潮起潮落,多了去了。

          而真正在资本市场技术大潮中百年不倒的企业,无一不是技术,人员,资本,以及政治资源的长期稳定的集散地。

          之所以会有人对之关心乐观与不乐观,不过是自己长期的付出与未来的收获预期而已。哪怕是百年老店,遇上不靠谱的掌门人,自己打破了自己的集散地资源具散,也就离死不远了。这在过去几十年里,我们也见过不少。

          所以,ASML原本就是一个系统集成公司而已,而且还年轻得很。

          所以,对之乐观也好,不乐观也好,都不重要。

          重要的是,在它还有价值的时候,如何跟它打交道。

      • 家园 五年前的帖子,今天回头看

        做个标记。

        十年后再回头来看。

        在公司里边做,一般而言,是有一个产品周期的。但这个产品周期绝非很多国人所推崇,所理解的,以消费类电子产品为代表的周期。

        甚至不是很多国人理解的房产周期。。。目前有多少人是经历一个房产周期的?

        但是在成熟的体系里,这个周期可以约摸用产品的市场价格来加以评估:

        20年以上的,房产,不动产价格

        10年左右的,车

        5年左右的

        2年左右的

        那么,半导体领域的各类产品的研发,生产,销售周期又是多少年呢?

        • 家园 算是一种评估吧

          这是从微博上读到的一段话,算是蛮中肯的

          [QUOTE]

          别指望用芯片卡住中国高科技,中国高技术产业出现整体突破的好态势

          1. 经过4年斗争,局势慢慢清楚了。美国真正能打的“大牌”就是芯片。近日美国通过了《芯片法案》,企图巩固建立高端芯片的优势,限制中国高科技发展。

          2. [B]中国一方面认识清楚了芯片制造的难度,务实地放弃了短期解决先进芯片问题的指望。[/B]另一方面,也有了底气,美国人就这些招数了,功效也就这么大。中国高科技整体突破的态势不仅没有被限制,反而得到了大大的激励与强化。

          3. 一个大收获是美国底牌漏了,非常害怕先进芯片制造在东亚被中国限制,在折腾转移芯片产能到美国。这不是吹牛逼能解决的,台湾就在大陆边上,随时被封锁,演习都搞起来了。这是中国的一张“天牌”,实在不行,就封锁,美国就不敢在芯片上搞太大。而要转移产能,这非常慢,美国没人爱搞制造业,更不用说非常困难的芯片工厂。

          4. 在芯片技术方面,也逐渐清楚了。芯片很关键,但是先进芯片的影响没那么大。需要最先进芯片支持的高科技产品没那么多,只有高档手机CPU等少数产品。像新能源电动车等领域,需要很多芯片,但是在中国能力范围之内。

          5. 基本有把握了,中国将“成熟芯片”制造技术完全掌握没问题,而且全球芯片企业不可能放弃最大市场,会来提供支持。对于先进芯片制造技术,中国虽然突破EUV光刻机很困难,但是通过先进封装chiplet技术完全可以绕过一些限制,部分解决性能问题。美国不可能靠EUV光刻机一个设备卡住中国,产业上各种办法很多,只会有不多的一些作用。中国也不需要什么都突破,各种领域不需要最高精尖,产业上占据主要市场就可以了。在芯片业上也会是这个格局,主要的应用没问题,有些还不行,但是行业继续高歌猛进。

          6. 在中国最弱的芯片业上,美国的攻势都“不过如此”。美国也受到各种限制,招数逐渐有“黔驴技穷”的感觉。高科技产业整体来看,中国正在出现巨大的产业机会,突破不断,成果大量涌现,天天都有好消息,已经无法阻挡了。

          7. 中国经济最大的好消息就是高科技的整体突破,大战“外国”,本土企业要获取50%以上的高技术产业全球市场份额。很多传统产业就是如此占一半,高技术产业突破后更容易,因为更集中,对手少。如上半年中国新能源车销售260万辆,全球422万辆,中国占比超60%,增速115%更是遥遥领先。等高技术产业实现目标,就基本可以宣布美国霸权完蛋了。

          [/QUOTE]

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    • 家园 linux是用得最普遍的操作系统

      各种服务器,比如腾讯的所有业务99%运行在Linux平台

      各种云,什么阿里云,什么vmware, 什么google, 亚马逊

      还有很多变种,比如手机的Android

      反倒是windows只是在桌面上用得到,服务器相对来说比linux少。

      龙芯实际上做得还可以,非常open。编译工具、部分CPU微代码都是开放的。而且龙芯公司的态度也非常好,服务心态很强,在论坛上有问必答。

      龙芯之所以用得不广的原因是,性能还是不行。商业市场只认第一,不认第二。有Intel这种又便宜,性能又高的产品摆在前面,龙芯活的就很艰难。

      我一直建议龙芯打偏门。ARM主做移动市场,专攻低能耗产品。cavium主打网络处理器市场,龙芯也要找到类似的突破点。否则就只能在国家保护的圈子里活着。

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