世界集成電路產(chǎn)業(yè)格局：美國(guó)獨(dú)大 中韓崛起

• 2018年9月14日 ZhangHongYuan來(lái)源：人民日?qǐng)?bào)海外版 720 43
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  2018-2023年中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告

  集成電路是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的核心和原動(dòng)力，是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵與基礎(chǔ)。當(dāng)前全球集成電路產(chǎn)業(yè)處于加速變革和調(diào)整的新階段。近年來(lái)，在市場(chǎng)需求以及相關(guān)政策的支持下，中國(guó)...

世界上共有200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，但集成電路產(chǎn)業(yè)的這三大環(huán)節(jié)，卻基本上掌握在美、韓、中(含臺(tái)灣)、歐、日這五大玩家手中。如今的形勢(shì)是，美國(guó)繼續(xù)一家獨(dú)大，中國(guó)大陸、韓國(guó)快速發(fā)展，而歐洲、日本、中國(guó)臺(tái)灣則有所衰退。

至于芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，中國(guó)大陸企業(yè)則可用“全線迎戰(zhàn)，單兵突破”來(lái)形容。在個(gè)人電腦CPU領(lǐng)域，有胡偉武教授帶領(lǐng)的龍芯中科，在服務(wù)器和超算CPU領(lǐng)域，則有申威、飛騰等。GPU的開(kāi)發(fā)上，國(guó)內(nèi)有景嘉微、兆芯，還有在2017年9月由中資背景基金收購(gòu)來(lái)的英國(guó)GPU公司Imagination作為“外援”。FPGA有紫光同創(chuàng)，存儲(chǔ)器有長(zhǎng)江存儲(chǔ)。

但平心而論，這些中國(guó)大陸企業(yè)的技術(shù)實(shí)力、市場(chǎng)份額都與國(guó)際對(duì)手相差較遠(yuǎn)，目前還難以憑借產(chǎn)品與對(duì)手在市場(chǎng)上進(jìn)行正面交鋒，只能先耕耘中低端芯片市場(chǎng)，或工控、軍工、航天等小眾特殊領(lǐng)域。比如，北斗衛(wèi)星中搭載著龍芯自主研發(fā)的宇航級(jí)芯片，曾位居世界算力第一的中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)“神威·太湖之光”，也使用了申威自研處理器?？梢哉f(shuō)，在芯片設(shè)計(jì)的各個(gè)重要領(lǐng)域，中國(guó)大陸都有企業(yè)在進(jìn)行自主研發(fā)，盡管性能差一些，但通過(guò)這種“全線迎戰(zhàn)”的方式，中國(guó)大陸先解決了“有沒(méi)有”的問(wèn)題，避免了極端狀況下的受制于人。

而至于“好不好”的問(wèn)題，則采用“單兵突破”的戰(zhàn)法來(lái)解決。手機(jī)芯片行業(yè)中，華為海思與紫光展銳的異軍突起就是例子。盡管高通2017年的營(yíng)業(yè)額仍然是華為海思的3倍多，聯(lián)發(fā)科是紫光展銳的近4倍，但比現(xiàn)狀更重要的是趨勢(shì)。

今年8月底，華為海思發(fā)布了最新款手機(jī)芯片麒麟980，性能已基本與高通、蘋(píng)果最先進(jìn)產(chǎn)品持平，許多人將其視為高通、蘋(píng)果、三星等高端手機(jī)芯片的挑戰(zhàn)者。而紫光展銳則走中低端路線，廣拓非洲、印度市場(chǎng)，如今紫光展銳在印度的市場(chǎng)份額已達(dá)到40%，依靠物美價(jià)廉的特點(diǎn)頻頻重挫聯(lián)發(fā)科。未來(lái)，中國(guó)大陸手機(jī)芯片設(shè)計(jì)行業(yè)前途光明。

練好內(nèi)功 等待時(shí)機(jī)

時(shí)間會(huì)證明一切

對(duì)于芯片企業(yè)來(lái)說(shuō)，有時(shí)發(fā)展的最大阻礙不在技術(shù)，而在專(zhuān)利。先入局的玩家會(huì)不斷用專(zhuān)利加高后來(lái)者的門(mén)檻。就像解一道數(shù)學(xué)題，先做出來(lái)的人會(huì)把自己的解法注冊(cè)為專(zhuān)利，其他人要么再鉆研出別的解法，要么就乖乖向先做出來(lái)的人交專(zhuān)利費(fèi)，而且這個(gè)專(zhuān)利還有期限，到了期限必須續(xù)費(fèi)更新。日子久了，就算某個(gè)同學(xué)鉆研出了別的解法，但大家已經(jīng)習(xí)慣了用同一種解法解題，一想到換個(gè)解法后許多定理推論還得重新學(xué)習(xí)、重新驗(yàn)證，也就懶得再去費(fèi)心琢磨了。這就是國(guó)際芯片產(chǎn)業(yè)的“生態(tài)”。有時(shí)技術(shù)易追趕，但生態(tài)難撼動(dòng)，中國(guó)大陸自主芯片開(kāi)發(fā)面臨的最大挑戰(zhàn)就是生態(tài)體系問(wèn)題。

這種困境如何打破?有一種情況就是“換題”，即行業(yè)技術(shù)軌道發(fā)生變遷，使之前解法積累的優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存。例如消費(fèi)電子行業(yè)從個(gè)人電腦時(shí)代走向智能手機(jī)時(shí)代，就是一次影響深遠(yuǎn)的“換題”。ARM指令集是ARM公司的“解題方法”，特點(diǎn)是低性能、功耗小，在個(gè)人電腦時(shí)代根本不敵英特爾高性能、大功耗的x86指令集開(kāi)發(fā)出的芯片。但對(duì)于智能手機(jī)這道題來(lái)說(shuō)，ARM卻反超英特爾成為更優(yōu)解法，最終幾乎壟斷移動(dòng)芯片產(chǎn)業(yè)，與安卓系統(tǒng)構(gòu)成“AA體系”，同微軟、英特爾的“Wintel體系”劃江而治。

如今，中國(guó)大陸芯片企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)趕超，首先要能抓住“換題”的機(jī)遇。瞄準(zhǔn)人工智能浪潮的寒武紀(jì)就是一個(gè)榜樣。早在2016年，寒武紀(jì)就已推出自主研發(fā)的人工智能芯片，型號(hào)名叫DianNao，即中文“電腦”的拼音。2017年，寒武紀(jì)完成阿里巴巴領(lǐng)投的1億美元A輪融資，同時(shí)華為宣布與寒武紀(jì)合作，在華為的麒麟芯片之中使用寒武紀(jì)開(kāi)發(fā)的人工智能芯片。在人工智能芯片群雄并起的戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，有阿里和華為這兩艘大船的護(hù)航，寒武紀(jì)的前景愈加可期。

更關(guān)鍵的是，寒武紀(jì)的芯片開(kāi)發(fā)全部建立在自研指令集之上，他們自主研發(fā)的指令集名叫DianNaoYu(電腦語(yǔ))， 這是世界首個(gè)深度學(xué)習(xí)指令集。指令集是計(jì)算機(jī)軟硬件生態(tài)體系的核心。英特爾和ARM正是通過(guò)其指令集控制了個(gè)人電腦與移動(dòng)端的生態(tài)體系。寒武紀(jì)也極有可能成為深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的英特爾和ARM。

然而，“換題”只是提供變化的機(jī)遇，卻并不必然帶來(lái)行業(yè)洗牌的結(jié)果。歷史上完全依賴(lài)國(guó)外技術(shù)，陷入“引進(jìn)-落后-再引進(jìn)-再落后”惡性循環(huán)的失敗案例比比皆是。要想通過(guò)“換題”實(shí)現(xiàn)趕超，根本還在于自己練好“內(nèi)功”，有進(jìn)行自主正向開(kāi)發(fā)的意愿和能力。惟其如此，方能有準(zhǔn)確判斷技術(shù)軌道變化的敏感度，在看見(jiàn)換道的機(jī)會(huì)時(shí)，也能踩得下去最后一腳超車(chē)的油門(mén)。

所有的努力都不會(huì)完全白費(fèi)，付出的所有時(shí)間和精力，都是對(duì)未來(lái)的積累。這句話放在中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)上尤為合適。作為中國(guó)芯片未來(lái)的希望，寒武紀(jì)創(chuàng)始人陳云霽、陳天石兩兄弟都是由中科院計(jì)算所培養(yǎng)出來(lái)的，陳云霽更是直接師從胡偉武，長(zhǎng)期從事龍芯的研制開(kāi)發(fā)工作?？梢哉f(shuō)，光芒四射的寒武紀(jì)，背后站著的正是砥礪前行的龍芯。

或許正應(yīng)了那副對(duì)聯(lián)：有志者，事竟成，百二秦關(guān)終屬楚;苦心人，天不負(fù)，三千越甲可吞吳。

雄關(guān)漫道真如鐵，而今邁步從“芯”越。時(shí)間會(huì)證明一切。

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