-
科工力量:何祚庥院士把“芯片不如人”的原因講對了嗎
最后更新: 2023-02-22 13:38:41【文/科工力量專欄作者 鐵流】
日前,何祚庥院士在社交媒體上表示,要搞懂一件事必須重視基本理論,要做好芯片必須重視基本理論的重大意義。鐵流認為,何祚庥院士的話大方向是正確的,只是在局部值得商榷。要想半導體技術上趕超西方,我們必須重視基本理論。
工業(yè)界代表了半導體技術的理論前沿
基本理論包含范疇非常廣,既包含最基本的科學原理,比如萬有引力、質能方程這些科學理論,也包含具體實現過程中的技術細節(jié)。何祚庥院士說的基本理論應當既包含學術界的科學原理,也包括工業(yè)界的技術細節(jié)和原理。
半導體產業(yè)已經發(fā)展了幾十年,其基本理論是成熟的,從晶體管到集成電路,再到超大規(guī)模集成電路,工程師們做的事情主要是如何提升晶體管集成度,如何擴大晶體硅的規(guī)模。EDA工具的出現就是因為芯片硅晶體規(guī)模太大,單純依靠人工布線已經不太現實,所以采用EDA工具輔助人工布線。CPU設計的基礎理論,基本是教科書和論文,基本理論業(yè)內周知,胡偉武等前輩編寫的教材已經闡述的很清楚,并不存在知識黑洞。
不過,在半導體技術發(fā)展中,新技術、新知識層出不窮,比如光刻機的光源從G線、I線,到KrF、ArF、EUV就發(fā)展了五代,哪怕是同一代光源的光刻機,干式與浸沒式也有很多技術創(chuàng)新。CPU設計的基礎理論,基本在教科書和論文里,基本理論業(yè)內周知,關鍵在于實現和檢驗的閉環(huán),很多技術細節(jié)都屬于know how的范疇,比如怎樣提高CPU互聯帶寬,這就需要相應的理論支撐,又比如提高單核性能,這也需要相應的理論支撐,還比如怎樣讓CPU主頻提高的4G以上,同時不降低CPU性能,且CPU功耗不過度發(fā)燒,這也有很深的學問。
可以說,核內的緩沖理論、控制器的緩沖理論、主頻提高理論等都非常重要,如果沒有充分掌握這些理論,就很難設計出高性能的CPU。
當下,對于數學這類的純理論,學術界尚有很強的話語權,但到具體的工業(yè)門類,在基本理論研究方面,工業(yè)界已經遠遠領先于學術界。還是拿CPU為例,當下對CPU了解最透徹的不是大學和科研院所,而是英特爾、AMD這樣的商業(yè)公司,工業(yè)界在人力、物力、財力上已經超過任何一所大學或科研院所,單靠學術界自己的力量,只能在一些新興領域探索,對于CPU、GPU、NAND、FPGA等芯片已經無能為力。事實上,在很多關于體系結構設計的國際學術會議中,作報告的人往往有英特爾、AMD等公司背景。就國內而言,龍芯、申威、飛騰是體系結構設計方面的領頭羊。
當下,在一些純理論方面學術界尚可圈可點,但在半導體技術上,工業(yè)界才代表了半導體技術的理論前沿。
國內企業(yè)在理論創(chuàng)新上落后于外商
一直以來,中國ICT公司更加重視商業(yè)推廣,而非基本理論,更加重視應用層技術,而非底層技術。
具體來說,國內互聯網公司推出了大量瀏覽器,但這些瀏覽器基本都是基于谷歌、火狐、IE等國外瀏覽器內核二次開發(fā)的換皮瀏覽器。
國內企業(yè)推出了很多操作系統(tǒng),但這些操作系統(tǒng)沒有自主編寫的內核,基本是基于Linux的發(fā)行版(Debian、Fedroa),或是AOSP二次開發(fā)的產物。
國內企業(yè)推出了很多所謂的國產數據庫,但其中除了達夢屬于四十年迭代演進獨立自主研發(fā),其余數據庫絕大部分都是基于開源數據庫做修改,甚至不乏引進IBM Informix包裝為國產的案例。
國內誕生了海思、展銳、瀾起、華芯通、宏芯等一批CPU公司,但無一例外都是引進ARM、英特爾、IBM、高通等公司的CPU核,自己完成SoC設計,在底層技術上依賴外商。
國內誕生了一批GPU公司,格蘭菲技術源自S3,芯動科技購買了Imagination的GPU核,還有一些公司雖然標榜自主設計,但其實也購買Imagination的GPU核,或使用英偉達開源的代碼。
國內誕生了一批云計算大廠,但硬件上依賴X86或ARM服務器,軟件上依賴開源......
凡此種種,國內企業(yè)在基本理論和底層技術上與外商有著不小的差距。國內企業(yè)在商業(yè)上取得的成功,更多是基于中國這個平臺,有中國人民、中國政府、中國市場作為其后盾,這些ICT企業(yè)的成功是商業(yè)模式的成功,而非技術的成功,成功的底層邏輯是中國的規(guī)模優(yōu)勢和工程師紅利,這些巨無霸公司的體量規(guī)模與技術底蘊并不相稱。
事實上,中國企業(yè)當下屢屢被西方卡脖子,就是因為在基本理論上不如人,在底層技術上不如人,在過去幾十年里,習慣于“拿來主義”,習慣于“與國際接軌”,習慣于“跟在洋人身后吃土”,“在洋人地基上造房子”,進而導致能力蛻化——國內企業(yè)習慣于基于開源軟件做修改,習慣于買國外IP設計芯片,因為這樣短平快,能夠快速推出產品。但很多東西因為別人已經給你做好了,你就從來沒做過,也就沒有這方面的能力。國內企業(yè)習慣于購買ARM的IP設計SoC,長此以往就只會基于成熟的商業(yè)IP設計SoC,不具備獨立設計高性能IP核的能力,一旦ARM斷供就失去芯片迭代能力。
中國芯片產業(yè)不如人,一個表現是很多know how的技術細節(jié)并沒有掌握——同樣的DUV光刻機,臺積電可以加工5nm芯片,而且保持較高良率,境內的晶圓廠就做不到。英特爾使用45nm工藝就可以把主頻飆到3Ghz,國內CPU設計公司使用臺積電7nm工藝,主頻才勉強達到3Ghz,這就是差距。
我們現在搞轉型升級,就是要在基本理論上追平乃至超越西方,將來去卡西方企業(yè)的脖子。在反復被卡脖子的當下,個別人用中國企業(yè)在規(guī)模上取得的成功,來論證中國企業(yè)在基本理論上超越了西方公司,這無疑是罔顧事實,妄自尊大。
基本理論與商業(yè)策略并重
一直以來,國內商業(yè)公司普遍存在重應用,輕基礎,重視商業(yè)模式創(chuàng)新,輕視基本理論突破的現象。在底層技術上國外的技術能買就買,有開源的則隨便拿。相比之下,很多軍工領域,由于幾十年來一直被西方制裁,只能自主研發(fā),反而結出了豐厚的碩果。
類似的情況也發(fā)生在俄羅斯,由于俄羅斯在俄烏沖突前可以從中國和西方買買買,導致工業(yè)基本吃蘇聯老底,甚至在局部工業(yè)門類上相較于蘇聯還有所退步,鬧出研發(fā)新裝備需要靠“考古”的荒誕劇。作為對比,伊朗由于一直被西方制裁,只能靠自己,幾十年如一日反而弄出了些東西。
當然,半導體產業(yè)和軍工產業(yè),特別是何祚庥院士從事的核武器還是有很大區(qū)別的,因為核武器是戰(zhàn)略威懾武器,可以全國人民勒緊褲腰帶,聚集頂尖科學家和工程師,不考慮經濟回報研發(fā)核武器。半導體公司是需要盈利的,因此必須充分考慮自身的技術能力和市場的需求,必須用上一代產品在市場上銷售回籠資金,才有資本去研發(fā)新一代產品,核武器則不需要考慮這一點。
半導體產業(yè)鏈長,原材料、設計、制造、封裝測試等方面的技術細節(jié)繁多,且需要整個產業(yè)鏈幾百萬工程師齊心協(xié)力,需要非常深厚的技術底蘊和非常強的動員協(xié)同能力,任何一個環(huán)節(jié)都不能掉鏈子,這需要囊括歐美日韓臺的人口基數和產業(yè)基礎,而核武器對人才和產業(yè)基礎的要求低很多,朝鮮這樣的體量也能夠支撐核武器的開發(fā)。
要開發(fā)核武器,掌握基本理論,技術過硬就可以。想要把半導體產業(yè)做起來,光有技術是不夠的,必須要有敏銳的商業(yè)嗅覺,必須找到市場嵌入點循序漸進。歷史上技術實力不俗,但商業(yè)策略失敗的半導體公司比比皆是,英特爾在CPU上打敗DEC、MIPS、SUN、IBM等公司,靠的就是商業(yè)策略,當時英特爾的CPU是幾家里最弱的,靠的就是橫向整合產業(yè)生態(tài)把競爭對手全部擠死、熬死?,F在自主CPU中的申威在高性能計算方面處于國際頂尖水平,但在產業(yè)生態(tài)培育上不如人,國內新上馬的商用超算依然以國外芯片為主,如何把技術優(yōu)勢轉換為商業(yè)利潤,這也是一門學問。
半導體產業(yè)一個特點就是高度壟斷,任何一家細分市場,一般就2家巨頭獨大,比如CPU行業(yè)里的英特爾和AMD,GPU行業(yè)的英偉達和AMD、FPGA行業(yè)的賽靈思和阿爾特拉,這種壟斷使后來者在商業(yè)市場的前行道路基本被封死,這就加大了后來者崛起的難度。
目前,國內ICT大廠的技術路線和商業(yè)策略依然是“跟在洋人身后吃土”,比如在CPU上綁死X86或ARM,即便屢次被制裁依舊“癡心不改”。本質上說,這種現象是這些ICT大廠在享受過去幾十年全球化紅利之后,形成的路徑依賴,因為過去這么做可以發(fā)財,幾十年下來也只會干這個,從底層技術上另起爐灶,自主研發(fā),對于國內ICT大廠而言比較陌生。
未來,那些無法做到另起爐灶,獨立自主研發(fā)底層技術的企業(yè)會逐步褪去身上的光環(huán),那些只會“在洋人地基上造房子”的公司,會成為“跟在洋人身后吃土”的2.0版本。那些既能把基本理論搞明白,又能在商業(yè)模式上有所創(chuàng)新的企業(yè),會成為新時代的弄潮兒。
本文系觀察者網獨家稿件,文章內容純屬作者個人觀點,不代表平臺觀點,未經授權,不得轉載,否則將追究法律責任。關注觀察者網微信guanchacn,每日閱讀趣味文章。
-
本文僅代表作者個人觀點。
- 責任編輯: 一鳴 
-
國臺辦:支持符合條件的臺企在A股上市
2023-02-22 11:35 觀網財經-金融 -
全面注冊制首批企業(yè)柏誠股份:曾因代持發(fā)生股權糾紛
2023-02-22 10:43 觀網財經-金融 -
民警異地辦案猥褻嫌疑人之妻被拘,領導致歉
2023-02-22 10:05 -
媒體:“試管嬰兒被放錯胚胎”事件初步和解
2023-02-22 07:22 -
SHEIN“狂飆”上市,如何回報中國產業(yè)工人?
2023-02-21 17:58 觀網財經-互聯網 -
去年廣東高職畢業(yè)生月均收入比農民工低
2023-02-21 09:12 最難就業(yè)季 -
俄亥俄泄露本該處理得更好,當地卻采用了直接點燃
2023-02-21 08:59 美國一夢 -
復旦團隊發(fā)布國內首個類ChatGPT模型MOSS
2023-02-20 22:23 觀網財經-互聯網 -
股價遭爆炒后收關注函,浪潮信息承認“與ChatGPT還存在差距”
2023-02-20 21:48 觀網財經-科創(chuàng) -
聯想單季營收1086億,楊元慶:中國制造帶來多重優(yōu)勢
2023-02-20 20:15 觀網財經-科創(chuàng) -
中興也要裁員了?
2023-02-20 15:21 觀網財經-科創(chuàng) -
被發(fā)現有近武器級濃縮鈾?伊朗回應:沒超60%
2023-02-20 14:58 伊朗局勢 -
3家中國鋰企被加政府要求剝離在加資產后續(xù):兩家已出售
2023-02-19 22:39 大公司 -
中國5G基站數超231萬個,算力規(guī)模全球第二
2023-02-19 19:42 數字化轉型 -
34年來首次,日本去年下半年電子設備貿易現逆差
2023-02-19 16:15 日本產經 -
被罰沒超3.87億!五家銀行回應銀保監(jiān)會重罰
2023-02-19 13:39 -
性騷擾+職場霸凌?這家“四大”審計機構被舉報
2023-02-19 09:33 -
房產中介公司收多人十萬誠意金后疑跑路,法人代表:我只是個外賣員
2023-02-18 19:31 觀網財經-房產 -
兩部門:擬將銀行劃分為三個檔次
2023-02-18 15:45 觀網財經-金融 -
保險不好賣,眾安在線預期2022年虧損13億-15億元
2023-02-17 20:34 觀網財經-金融
相關推薦 -
操心中國,美國“黑手”又要伸向馬來西亞和泰國 評論 91特朗普要求“大搞特搞”,美團體急了:沒中國不行 評論 124“美國人,真正該擔心的時候到了” 評論 174“美國政府像青少年,拿信用卡揮霍,直到…” 評論 142最新聞 Hot
-
操心中國,美國“黑手”又要伸向馬來西亞和泰國
-
“特朗普要想訪華,先把臺灣問題說清楚”
-
“對以色列感到憤怒和警惕,沙特將與伊朗保持和解”
-
特朗普又給日本背后捅刀,逼得臺積電沒法了…
-
“大而美”法案通過,馬斯克表態(tài)
-
朱時茂自曝被騙錢,“我還是反詐大使”
-
英F-35“趴窩”印度機場20天,快被“玩壞”了…
-
特朗普要求“大搞特搞”,美團體急了:沒中國不行
-
“美國人,真正該擔心的時候到了”
-
涉及中國,韓企與美國“一拍即合”
-
歐洲學者:現在,中國能不能反過來幫幫我們?
-
印度“硬剛”:將報復美國
-
“歐洲同行都覺得,未來十年誰將主導已無懸念,不會是美國”
-
普京:全世界都想進入中國市場
-
馬斯克:對!全面公布所有文件
-
美方恢復出口,“不是恩賜也不是讓步,是我們斗爭來的”
-