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中国“芯”往事,暗夜与曙光

智慧城管芯片
亿欧
李腾
2019-08-14 · 14:15
[ 亿欧导读 ] 在中兴事件和中美贸易战之后,如何突破“缺芯”之困,走上国产芯片自主可控之路,是中国科技发展刻不容缓的一件事。
国产芯片,芯片,海思,AI芯片,5G

近日,据消息人士透露,阿里平头哥正在研发一款专用的Soc芯片,该芯片将用于阿里神龙服务器的核心组件,目的是为了推动下一代云计算的升级,早在7月25日,阿里旗下半导体公司平头哥就发布了玄铁910处理器,这是目前业界性能最强的RISC-V处理器,“中国芯”看似站起来的背后,到底还有着多少憋屈没有几个人知道。

2018年4月17日,中兴员工收到一份内部邮件,他们被告知,美国商务部对公司激活了禁令,这意味着美国暂时不会向中兴出售零部件、软件和设备,时限长达七年。中兴被美国商务部下禁令,还要追溯到2010年,中兴受商业利益驱使,不惜设限破坏与美方合作的基本规则,违反了美国法规,这次禁令对高端芯片90%以上依赖进口的中兴来说,无疑是一场致命的打击,也是从那时起,科技界掀起了一阵“造芯”热, 可对已经在造芯之路晚了国外几十年的中国,跑断了腿也得一二十年才能追上。

毕竟芯片是一个高投入也很难保证产出的事情,已经不能称很难做了,而是“地狱级”的难度。

2001年国产芯片业的曙光

中兴事件最后以中兴妥协收尾,虽然中国在一些方面已经超越了其他国家,但不难看出中国芯片行业依然受制于人。首先,我们的起步落后于美日,1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触式晶体管,直到1956年,中国才研制出第一根硅单晶,从发展到大规模应用,国外在技术、价格、产量都已有巨大优势,再者芯片研发成本极高,不仅是烧钱的成本,更重要的是时间的沉淀;最后是人才的稀缺,这三个方面无一占有优势。中国的芯片人才储备只有世界的1%,如果要找一个有改变中国芯片窘迫的节点的话,2001年是很重要的一年。

沿着2001年的起点,方舟、中星微、展讯是三家星光闪耀的公司,虽然后来因为种种因素没能跑赢摩尔定律,改变国内芯片的窘状。

中星微董事长邓中翰

2001年,中国芯片业明星人物邓中翰,自研出一款主公笔记本电脑摄像头的数字多媒体芯片,邓中翰创立的中星微已经获得了三星和飞利浦的青睐,但是在索尼公司吃了闭门羹,最后给索尼公司甩下一句:我会回来的!

当然说2001年是芯片的重要的年份是因为国内还有很多首次:中国工程院院士倪光南与方舟科技公司合作研发了方舟1号CPU;邓中翰在中关村点亮国内首枚具有自主知识产权的多媒体芯片“星光一号”;海归派博士武平、陈大同等人创立展讯通信,以行业黑马的姿态杀入市场,次年便研发出第一颗手机芯片……看似不错的良好开局,在18年后回头看,并没有扭转中国“缺芯”的尴尬境地。

艰难跳动着的“中国芯”

在所有芯片创业者中,邓中翰是最为聪明的那拨人,甚至当时头上已经顶着“中国芯片之父”的盛名,然而邓中翰所带领的中星微依然没有做大做强。2000-2005年是中星微最辉煌的时刻,这个时期进入苹果、索尼、惠普、三星等PC厂商的供应链,成功占领了全球摄像头60%的市场,并与2005年成功上市。

遗憾的是,上市可能是中星微的巅峰,在PC端转战手机移动端芯片的中星微,碰到了手机芯片集成到通讯芯片的历程,手机不再需要额外的摄像头芯片,创始团队在星光之下离市场越来越远,在PC、手机风云变化的市场之中,终究没能跟上时代发展的节奏。

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中国科学院院士倪光南

时间回到1990年,当时的华为还在生存与发展之间苦苦挣扎,没有方向,而联想拥有中科院的支持,借助倪光南院士在1985年研究出的汉卡风头正盛,1993年华为研发出C&C08交换机,研发团队的数量上开始增长,华为开始从二道贩子转为技工贸,也是在同年,联想开始只奖励销售和管理人员,逐渐向“贸工技”转型,华为和联想就此走上不同的赛道。1994年后联想ASIC芯片联合设计中心计划被终止,公司逐渐放弃“技工贸”战略,彼时担任总工程师的倪光南依然没有放弃自主研究芯片。

1995年,联想撤掉“总工程师”,并永久废除,先后关停ASIC芯片联合设计中心、程控交换机事业部,随后倪光南“被迫”离开。这时李德磊找上门来,倪光南得知对方有一只CPU的完整团队,如果用上自己的人脉和信用,就有可能实现自己的芯片梦。但李德磊终究是一个精明的商人,注重个人利益最大化,两个不同追求的人从开始就已经埋下了隐患。2001年7月,倪光南自主研发的CPU“方舟1号“面世。但如何进入市场成为了关键问题,芯片业的突破与市场的不接受形成鲜明对比,李德磊与倪光南同船不同心,把“宝”都压在政府采购上,拒绝为市场上的客户供货,而这些客户都是倪光南以个人信誉拉来的,倪光南再次“被迫”离开,最后”方舟“的搁浅也是必然。

也是在2001年,武平、陈大同等人从硅谷回国受当时信息产业部鼓励,筹建展讯通信,当时的愿景是做拥有自主知识产权的手机基带芯片。自成立初,展讯在市场上的表现就极其争气,2003年,展讯自主研发出世界首颗多媒体基带一体化,这款芯片是手机的核心芯片,为公司带来1亿元以上的收入。2004年,展讯还研发出世界首颗TD-SCDMA手机的核心芯片并实现量产,甚至一度在2007年冲上美国纳斯达克。但灿烂的晚霞之后就是黑暗了,上市后,展讯内部矛盾很多,内部管理问题、外部市场也一直面临挑战。2013年底,展讯从纳斯达克退市,清华紫光对展讯完成收购。

华为任正非曾评价展讯:“这帮海归技术不错,但不懂市场”。华为早在1991年就成立了自己的ASCI设计中心,负责设计专用集成电路,1993年有了第一颗自己使用的EDA设计的芯片,但是真正的芯片研发之路,是从2004年开始的。2004年,差一点就被当年的巨头摩托罗拉以620亿收购,最终双方在技术上产生分歧收购失败,任正非为了防止有朝一日技术上要受制于人,2004年10月,成立了独立的全资子公司——海思,开始在芯片行业进行探索。

海思成立后,一开始出产的并不是麒麟芯片这种高端芯片,而是在一次次失败中逐渐赶上时代的浪潮。2006年,华为基于对智能手机的判断,开始研发移动手机芯片,那时还没有iPhone,没有Android,但是早期的K3V1和K3V2兼容性不好,只能出售给山寨机厂商,不仅没有赚到钱,还砸了品牌,当时海思芯片工艺比较落后,采用的是110nm工艺,但是当时主流芯片都已经采用65nm甚至45nm,研发之路很不尽人意,K3V2发热严重,性能不稳定,口碑极其糟糕。这也证明了造芯片这条路有多艰难,手机芯片”麒麟”直到2014年才出现在公众视野,迎来了28nm的麒麟910,再到后来的16nm、10nm,到最新的7nm,咬牙走过当时极其难走的“技工贸”之路,如今在手机芯片方面跟上了“国际脚步”,遗憾的是,华为的手机芯片只能自给自足,并且芯片方案设计仍然依赖着国外。

即使华为在有些方面已经跟上了国际的步伐甚至领先,但扎心的是,当前国产芯片占有率依旧极其低下,计算机、移动通信终端等领域的国产芯片占有率几近为零。在中兴事件和中美贸易战之后,如何突破“缺芯”之困,走上国产芯片自主可控之路,是中国科技发展刻不容缓的一件事。 

5G时代前夕的AI芯片机遇

2019年1月24日,华为正式发布5G多模终端芯片——巴龙5000,余承东称巴龙5000是全球领先的modem,有很多不同的声音列举高通、三星更早发布的5G芯片,早在2016年高通就发布了5G基带芯片,但依然没有任何商用产品面试;值得一提的是,当日与巴龙5000一起发布的还有基于该芯片的首款5G商用终端——华为5G CPE Pro,这是首款正是商用的芯片,这充分证明华为在5G基带研发是走在前面的,

中国最有机会以弱胜强的领域,在于AI芯片,从使用设备来看,AI芯片分为终端和云端两种。终端就是手机5G基带芯片,AI算法类的芯片;云端是一种针对自身业务设计出契合架构的芯片,再自己使用加强自己的算法,然后对外直接输出服务。

5G时代的来临是AI芯片的又一次机遇,在中科院方圆20公里内有大小几十家AI芯片公司,开启了一场全新赛道的竞赛。寒武纪,北京市中科院孵化,在手机AI芯片中深度神经网络技术上有着很高的造诣,目前寒武纪和海思携手主攻NPU技术,早在2017年就率先发布了麒麟970处理器,这是产界首款具有人工智能神金处理元件的手机处理芯片,寒武纪的估值目前位列全球AI芯片独角兽之首。

AI芯片发展的这么火热,有一部分原因是中兴时间引发的对中国“缺芯少魂[欧1] ”的民族情绪,还在于AI芯片是一场新的技术革命。中兴事件给我们起了警钟,华为事件更是让我们更加清醒,5G时代我们没有理由不去奋起直追,AI芯片一定是中国芯探索道路上一条全新的道路,这是弯道超车最好的机会。


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