上海站10月27日--EDA365电子硬件研讨会
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联想、汉芯、龙芯、华为,中国芯片的艰难成长之路

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发表于 2019-9-14 08:54 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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一块芯片,从晶圆到变成你手机、电脑里小物件,经过的步骤很简单,无非设计→制作→封装三个环节。
但做起来,真的不简单。因为一颗芯片的制造工艺非常复杂,一条生产线大约涉及50多个行业、2000-5000道工序,有人说,这是比载人航天还要高科技的科技。中国有着全球最大的半导体市场,但集成电路设计企业的主流产品仍然集中在中低端。
为什么会出现这种情况?从中国芯片的一些往事中能找到答案。
联想:三十年前中国最有可能做成芯片的企业
今年上半年特朗普搞事情后,华为的国民度空前高涨了,从之前的”菊花司“变成了”买华为就等于爱国。其实早在上世纪90年代,也有一个企业国民度不输于华为,那就是联想。
“如果没有联想,世界将会怎样”,这是一个一语双关的广告词,曾经的联想也辉煌过,是中国的知名品牌,中国制造的一张名片!
然而仅仅几年的光景,一切都如过眼烟云,辉光不在,又因身陷“投票门”,遭到众多网友的口诛笔伐,国民度可谓一落千丈。作为一家生产消费者终端产品的企业来说,受到消费者的联合抵制,这无疑是最要命的,一旦消费者不买账,无论曾经多么辉煌,走下没落是肯定的。
但是,不可否认,联想为中国的电子信息产业的发展,立下了汗马功劳!
1985年,推出第一款具有联想功能的汉卡产品----联想式汉卡。在中国计算机发展史上,“汉卡”是有着里程碑意义的重大发明,敲开了计算机在中国发展普及的大门。

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电脑是外国人发明的,刚进入中国时不能显示中文,更没法输入中文、处理中文。为让电脑能够处理中文汉字,必须发明新的硬件去弥补电脑性能和配置上的不足,汉卡应运而生。联想汉卡的发明人,是中科院计算所科研人员倪光南,他后来出任联想公司总工程师、中科院计算所研究员、中国工程院院士。联想在PC革命时期的爆发式增长,也快速促进了集成电路的发展。
1994年,联想公司的两大核心人物柳传志和倪光南产生了严重的分歧,总工程师倪光南主张走技术路线,选择芯片为主攻方向;而总裁柳传志主张发挥中国制造的成本优势,加大自主品牌产品的打造。
柳倪之争后来被认为是代表了中国企业“贸工技”和“技工贸”两条路线的争斗,其实就是“销售”和“技术”在一个企业中哪个处于那个地位领先的区别。
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柳传志依靠“病床外交”说服联想集团的管理层放弃自主研发芯片,和核心技术的研发,巩固了权力。然后倪光南黯然出局,从此以后联想走上了一条全球PC行业最末端产业链的“不归路”。
如今我们已经看到这两条路线争论的结果,2018年,联想集团被从“恒生指数50只成份股”中剔除。联想集团用自己的实践经验证明,“贸工技”路线是使高科技企业衰落之路。
中国各方面发展起步比较晚,特别是在一些高端科技领域更是被美国及西方国家“严防死守”。近现代西方自由贸易经济理论其实更多的是一种美国意志的体现,它的核心要点就是每个国家要认清自己的角色和定位,不要想着干不属于你的活,不要妄图挣不该属于你钱。这句话在联想身上体现的淋漓尽致。联想科技CEO杨元庆今年曾表示:“联想要好好做好在全球产业链上的角色,联想不会自己研发芯片,也没有必要研发芯片。”
联想技工贸与贸工技之争的影响不仅仅在于一家公司,作为当时的标杆,带领了一个很不好的开端,都以“贸”为主,让我们在三十年前就错失了一次芯片发展的机遇。
因为当时几乎所有企业都选择了务实的柳式路径,技术在中国企业的进一步发展壮大中就此缺位。
如今,中国已经成为当之无愧的“世界工厂”,但技术始终是中国企业立于国际市场上无法绕过的一大缺憾,就连西蒙教授也不无得意地说:“中国或许是世界工厂,但德国却是世界工厂的制造者。”
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汉芯:科研巨骗 导致“中国芯”停滞十几年
10多年前,我国就曾有一个让人瞠目结舌的科研骗局:前上海交大教授陈进,买来进口芯片,让民工磨去上面的标识,印上自己的logo,摇身一变,成为“中国微电子领域里程碑”。
靠着这项“发明”,他骗取了国家上亿科研资金,甚至将其转移到自己名下。因为神秘人的举报和媒体的报道,人们才得知,原来陈进是找到了在美国的弟弟,购买了一批摩托罗拉DSP56800系列芯片。为了掩人耳目,陈进找来了当初给“汉芯”实验室装修的一位民工,让他用砂纸打磨掉芯片上原有摩托罗拉标识,然后加上自己的“标识”才变成了“完全拥有自主知识产权”的“汉芯一号”。

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调查近半年后,官方终于承认陈进的严重造假行为。上海交大微电子学院院长、“长江学者”、上海交大教授...陈进所有职务和学术头衔都被撤销。国家有关部委与其解除所有科研合同,并追缴各项补贴、经费。但仅此而已,在这次事件中,没有任何责任人受到法律追究。
即便是造假事件的始作俑者,陈进投身商界,东山再起,重新投身多媒体处理芯片行业。
最大的输家是谁?恐怕就是国产半导体芯片研发行业。科研是存在明显的“标杆效应”的,一两个明星项目的好坏,直接决定了这个学科领域的生死。“汉芯事件”后,无论国家和民众都对半导体芯片国产自主研发这件事“寒心”了。
国家对这一领域的投入热情大幅下降,不少相关领域自主研发的立项审批和争取经费,都受到了影响,有些进展严重停滞,有的根本无法推广,造成国产芯片相关产业好几年的冬天。
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龙芯:补课18年 已应用于北斗卫星上
和“汉芯”几乎同时起步的“龙芯”,在当时也面临了巨大压力。汉芯造假被揭露后,社会的舆论一边倒都说龙芯也是假的。大家谈“芯”色变,一说起国产芯片,冷嘲热讽都少不了。在这样的社会环境下,国产芯片自主研发所面临的困难,可想而知。由于长期烧钱看不见成果,还经常有这种汉芯这种坏芯搅局,芯片的设计生产制造在国内的处境那可是相当委屈。
龙芯是中国科学院计算所自主研发的通用CPU,采用RISC指令集。目前的龙芯已经推出了三代产品,龙芯1号、龙芯2号和龙芯3号,目前性能最强的是龙芯3a3000,其采用的是28纳米工艺,最高主频为1.5GHz。龙芯研发的龙芯1E和龙芯1F还被安装在了北斗卫星上,实现了我国卫星导航系统在半导体领域的自主可控。
2019年,国科大录取通知书信封内就夹有一枚龙芯3A1000处理器。国科大校长李树深在信里写道:它看上去很小,却可以驱动庞大的世界。它朴实无华,正是中国科学院砥砺创新自主研发的写照,希望同学们透过芯片,读懂更多,看得更远!
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华为:10年,千亿级的投入才在半导体领域有一席之地
芯片开发不比其他互联网创业,招一些程序员+买一些电脑就能有团队。芯片是个高投入,盈利周期漫长的产品。
从芯片版图设计,各种EDA软件,买FPGA 平台仿真,后期再在工厂流片,封测,可能比现在任何一种互联网创业还烧钱。一旦设计出现错误,不像软件打个包升级下软件就行,芯片可能需要把上述过程推倒重新来一次,更别说手机芯片这种复杂的芯片了。
所以有人说,芯片行业比当年研制原子弹还难,现在由于一道道工序里还存在着海外公司的技术封锁。
华为造芯片的路也不好走。2006年,看到联发科的Turnkey GSM方案造就了中国的山寨机,华为心动不已。
三年后,海思推出了第一款手机应用处理器,命名为K3V1。比小米的澎湃还惨,K3V1刚一问世,就阵亡了。再过三年,改进版K3V2诞生,它采用了主流的ARM四核架构,并支持安卓操作系统。性能跟不上,功耗却大得多,所以被人们喷“暖手宝”和“拖拉机”。
K3V2芯片给了华为铺天盖地的嘲讽声,甚至“自主研发”这个词也一起成了被“鄙视”的对象。
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到了2013年,华为P6S搭载的全新麒麟910芯片问世,麒麟系列终于在手机芯片里攻下一城。再到P30搭载的麒麟980,华为芯片已经能够和老牌芯片大厂高通进行pk。麒麟芯片和华为手机终于实现了平衡。
那么华为在芯片上花了多少钱?
以麒麟980为例,前海思负责人艾伟透露,它的研发周期长达3年,投入超过3亿美元。
共有1000多位高级半导体专家参与,进行了超过5000次的工程验证才最终量产成功。
根据华为公布的数据,在2008-2017这十年间,华为的研发投入高达4000亿元,其中芯片研发占40%,也就是超过1600亿元的投入。
10年,千亿级的投入,华为在半导体领域终于有了自己的一席之地。从被骂垃圾到跻身世界一流芯片厂商,华为海思最终做到了任正非的期许:一定要站起来,减少依赖。
做科研不是请客吃饭,需要长时间的研究、实验、失败、总结,一次次失败、一次次反思,最后还不一定能成功。“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越。”从头越,则又要面对“苍山如海,残阳如血。”
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