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花猫哥哥:原创 | 从俄罗斯遭遇芯片断供看中国的造芯长征



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1  制裁

2022年3月26日,一位89岁的俄罗斯老人站在莫斯科一栋大楼顶层的落地窗前,重重叹了口气。

他叫鲍里斯·巴贝扬(Boris Babayan),是苏联时代超级计算技术的开创先锋之一,被誉为“俄罗斯的克雷(美国超算之父)”、“苏联超级电脑之父”。

在那个红色帝国时代,他研制的“厄尔布鲁士-1”芯片遍布苏联的洲际导弹、核武器和空间站,因此获得了最高苏维埃主席团颁发的“列宁勋章”,这是苏联当时的最高荣誉。

而现在,苏联曾经上百万人规模的半导体产业,仅剩了他手中的MCST公司——他苦心经营保存下来的、硕果仅存的芯片公司。

可是历史注定要对这个老人开一个大玩笑,MCST公司从俄乌战争爆发的那一刻起,就已经失去了未来。

随着西方国家对俄制裁的加剧,目前暂停对俄业务的半导体厂商已经超过8家,包括英特尔、AMD、英伟达、高通和Arm等芯片设计巨头,以及台积电、三星、格芯这些芯片制造巨头。

制裁之后,俄罗斯MCST公司无法被授权使用西方的架构去设计芯片,就算设计出来了,也没有厂家帮他们代工。

这些制裁对MCST是灾难性的,因为对在MCST工作的工程师来说,以往学习的知识体系将不能被使用,要么自己重新设计一套架构(这几乎是不可能的),要么只能离开这个国家,到西方国家使用他们习惯的架构来工作。

中国有句古话叫巧妇难为无米之炊,现在这“巧妇”不仅没了“米”(芯片架构),也没了“炊具”(代工厂)。

俄罗斯电子通信协会会长Sergey Plugotarenko坦言,最近几周已有50000名IT专业人士离开了俄罗斯,第二波人才大流失会在4月上演,到时可能有100000名科技人员离开俄罗斯。

没有了这些“巧妇”,被誉为俄罗斯芯片之光的“厄尔布鲁士-16”芯片,可能成为俄罗斯芯片最后的绝响。

一个属于战斗民族的芯片时代,在苟延残喘了30年后,最终还是落幕了。

2  没有脖子的俄罗斯

不过,很多国人可能想不到,相比当年华为的麒麟芯片因为制裁而被迫停止出货时,无数国内“花粉”的扼腕叹息,对于MCST的遭遇,俄罗斯用户却几乎没有什么感觉。

并不是因为俄罗斯人不爱国,问题出在MCST上。

作为一家芯片公司,MCST几乎没有实现过商业化,也没有成功的产品推向市场,俄罗斯民众没有使用过装载MCST芯片的产品,自然也就会对此无感。

这背后是一个尴尬的现实,俄罗斯在民用半导体产业领域,几乎没有形成有影响力的产品。正如一些博主玩笑说的,俄罗斯芯片产业还没有脖子,就被卡脖子了

在俄罗斯,除了MCST和贝加尔湖,你几乎听不到任何俄罗斯的民用IT公司,虽然我们都知道俄罗斯人的黑客技术和盗版技术非常NB,但这恰恰说明俄罗斯的IT产业无法吸纳这些人才,所以这些人只能去搞黑客和盗版。

可是,俄罗斯是个世界有名的数学强国,又继承了苏联时期庞大的半导体产业,为啥如今沦落到如此地步?

其实正是苏联计划经济体制对于重工业的倾斜,不仅造成轻工业基础薄弱,也在一定程度上使俄罗斯错过了芯片时代。

人们只注意到芯片的高科技属性,却忽视了推动芯片更新换代的动力其实和服装、美妆、消费品等轻工业类似——与市场需求紧密关联。

英特尔、高通、英伟达的新品发布会都是消费电子行业的盛会,在芯片技术不断革新背后,推动力量恰恰是移动互联网、云计算、大数据的市场化应用需求,而这些应用场景都是俄罗斯的短板。

苏联从建国之初,就经历了十几国的干涉,被打得差点亡国,二战之中又被德国兵临莫斯科城下,等好不容易打赢了二战,英美又以意识形态为墙,建了一道铁幕,将苏联死死封在了里面。

所以苏联有着深深的国家安全PTSD,选择了军工立国,先解决“保命”的问题,后考虑或者不考虑“赚钱”的问题。

这就让苏联和美国在集成电路方面走上了截然不同的道路。

50年代,美苏都搞出了电子管计算机,学过物理的都知道电子管这个东西制造简单,但体积大、发热大、耗电多、稳定性差,所以美国第一台计算机ENIAC重达30吨,使用了18000个电子管,还动不动就烧电子管,工程人员整天啥也没干,净换电子管了。

而苏联呢?苏联的“系统工程”搞得不错,虽然运算速度比ENIAC慢一些,但只用了6000个电子管,而且功耗低、故障率低,在运算效率上反而强于总是坏的ENIAC。

50年代末60年代初,革命性的晶体管计算机诞生了,美国选择了晶体管技术路线,因为晶体管体积更小、耗电更少,更适合民用。后来美国在晶体管的基础上发展出了集成电路,并提出摩尔定律,这种定律一直到几十年后的今天仍然起作用。

但苏联看了一下晶体管,觉得抗干扰能力不佳,要说在战场上复杂的电磁环境中更可靠的,还要看电子管,所以就一条路走到黑死磕电子管。

苏联人哪能想到,几十年后晶体管小型化能做到纳米级?

当科技树一点错,想改可就没那么容易了。

80年代,西方已经普及了集成电路,而苏联的电子管却走进了死胡同,因为电子管的生产需要一定真空空间,不可能无限缩小,就算勉强缩小了,付出的成本也是得不偿失。

这时候,苏联就又祭出了“系统工程”大法,不想着去解决集成电路问题,却总是绕着走,这就像苏联搞不定钛合金加工,拿不锈钢去生产三倍音速的米格25一样,虽然也实现了目标,但导致油耗太大,作战半径小的可怜。

在计算机领域玩“系统工程”结果就是,苏联搞出了个奇葩的三进制计算机,虽然也能实现一部分计算功能,但基本看不到民用的价值。

在军工领域,苏联也在利用“系统工程”来绕过集成电路技术薄弱的囧境,比如造防空导弹,制导雷达需要大量进行傅里叶变换的芯片,然后根据多普勒效应计算目标速度、方向和姿态。

美国自然不必说,往爱国者导弹的雷达上狂堆高性能芯片,以力破巧;而苏联的S300防空导弹则用了一种他激晶体振荡器(模拟电路)作为中频信号积累。

最终的导弹成品虽然整体性能和爱国者导弹差不多,但导弹体积却比爱国者导弹大得多,这也就能解释为什么很多俄式装备看起来比美式装备要“傻大黑粗”一些。

也就是靠着军事工业的订单,苏联的计算机技术勉强维持了一定水平,比如,巴贝扬就在1978年潜心研究,不负众望推出了一款处理器,用于导弹系统、核武器和空间站的计算机工作。

苏联政府将这种处理器命名为“厄尔布鲁士-1”,厄尔布鲁士是一座山峰的名字,在巴贝扬的家乡阿塞拜疆附近,也是欧洲第一高峰,可见苏联对这款处理器的重视和赞誉。

但是,这种靠“系统工程”投机取巧来规避技术难题的方法,在某个特定的军用产品上是可行的,反正只求能用,不考虑成本和技术突破。

而在民用领域,要考虑成本、良品率、投资回报率、生产效率、人才队伍等等因素,再去搞这套“技术不够系统工程来补”的方法,就不行了。

所以苏联解体后,没有了军事工业的订单,苏联半导体行业迅速衰落,原来生产电路的工厂纷纷破产,然后被蛀虫们私有化卖了废铁,而人才只能出走欧美,包括巴贝扬的助手弗拉基米尔·彭特科夫斯基就选择移民美国,并带走了巴贝扬毕生的研究成果,加入了英特尔,成为英特尔CPU首席工程师,后来主导了奔腾3架构的设计,给英特尔带来了黄金发展时期。

1992年,心痛的巴贝扬只能站出来,成立了MCST公司,想为俄罗斯保留芯片产业的最后一点火种。

巴贝扬不能说不努力,在随后的30年时间里,他以一己之力强撑着俄罗斯芯片产业。 2015年,巴贝扬推出了俄罗斯史上最先进的处理器:厄尔布鲁士-4C,基本上相当于2009年英特尔i3的水平,制程65纳米;2020年,87岁的巴贝扬又推出了厄尔布鲁士-16,16核2GHZ频率,制程16纳米。

虽然号称最强,其实大家都明白,这个性能在军用领域解决基础应用是可以的,但是想在消费领域和英特尔、高通竞争却是绝无希望。

而且俄罗斯同样面临下游生产的问题。

俄乌战争爆发后的第二天,台积电暂停了在俄罗斯的一切业务,紧接着芯片代工厂三星和格芯也宣布了同样决定。虽然目前中国的中芯国际还没有表态,但考虑到中芯国际连华为芯片代工都需要美国许可,就更别提俄罗斯MCST的芯片了。

也就是说,俄罗斯的芯片水平,一夜倒退了15年。

虽然这种技术倒退对俄罗斯军事工业的影响不大,反正俄罗斯军火有“系统工程”,但却断绝了俄罗斯芯片参与全球产业竞争的希望。

说到底,芯片战是一场经济战。对俄断供阻止不了洲际导弹发射,但却戳中了俄罗斯经济发展软肋。

3  中国芯片之路

相比俄罗斯(苏联)的芯片之路,中国的芯片发展同样也是磕磕绊绊。

在一开始的时候,中国的半导体产业虽然规模比不上苏联,但中国第一代半导体的领军人物黄昆、谢希德、王守武、高鼎三、吴锡九、林兰英、黄敞等等,却大都是西方留学回国的天才科学家,他们的研究思路更接近于西方半导体的发展路线。

谢希德(中)

在他们的努力下,中国建立了一南(上海华东计算技术研究所)一北(北京计算技术研究所)两大研究生产基地,并且进步迅速,在某些领域上的技术甚至不弱于苏联。

50年代,“中国半导体之母”谢希德与“中国半导体物理学奠基人 ”黄昆合著了一本《半导体物理学》,这是一部在当时全世界都可称权威的芯片专著,成了中国芯“破冰”的教科书。

50年代中后期,中国开始研制锗工艺半导体设备。

60年代初期,中国自行制造了第一条1Gz锗半导体三极管单机自动化生产线。

60年代中期,中国研制了35mm圆片、10m线宽水平的硅平面工艺半导体设备。

1966年,中国研制成功我国第一台65型接触式光刻机,你没看错,60年代的光刻机,说明中国半导体产业在起步阶段,就走在了正确的道路上。

1974年,国家召开了大规模集成电路工业会议,提出要打一场“全国大规模集成电路及基础材料攻关大会战”,突破超微粒干板、光刻胶、超纯净试剂、高纯度气体,磁场偏转电子束镀膜机等材料、装备。

这场大会战的成果是丰硕的,70年代末至80年代,我国就已研制了电子束曝光机、分步重复光刻机、超纯水处理系统等一批高水平的半导体设备。

这是中国半导体技术的最辉煌年代,虽然比不上美国,但却能傲视苏联。

但是,技术的辉煌,却并不能代表中国芯片产业的辉煌。

中国的这些半导体技术的应用层面,最初和苏联一样是“军用优先”的,在那个时代,这是别无选择的,在那个中国顶着美苏两个超级大国军事压力的年代,只有把半导体技术不惜代价地堆到“两弹一星”上去,才能保证国家安全

当芯片技术以军用为目标导向的时候,核心目标不是多先进,而是“够用就好”,成本、功耗、良品率甚至先进程度不是要考虑的因素。

比如洲际导弹和防空导弹,压根不需要什么5nm和7nm工艺,反正制导装置有那么大空间,小芯片造不了我可以用大芯片嘛,耗电量大一点我就把电池造大一点嘛,算力不够我多装几块芯片嘛,只要让导弹“能用”,芯片先不先进倒无所谓。

苏联靠堆砌核心搞出的“厄尔布鲁士-2”芯片

事实上,连美国也是如此,F22飞行控制电脑芯片是P-1750A,运算速度相当于586-200,已经是20多年前的技术,也没见美国把它拆下来换成骁龙865。而2021年登陆火星的美国毅力号火星车,搭载的处理器型号为PowerPC 750 处理器,与1998年苹果出品的iMac G3 电脑同款。战斧巡航导弹的处理器,还不如1994年索尼发布的PS游戏机。

但是,这种模式放在军用芯片上没问题,但如果放在民用芯片上就行不通了,不信的话问问自己,如果华为今年新出了一款使用2009年自研的K3处理器的手机,你会不会买?

这就是民用芯片市场的残酷性,你哪怕落后一点点,就意味着出局。

民用芯片是技术密集型和资金密集型产业,不能像军用芯片那样靠“系统工程”,突破摩尔定律需要大量的金钱投入,技术突破(包括制程突破、工艺突破、良品率突破、功耗突破等等)后就可以推翻整个市场格局,以技术垄断地位获取超额利润,然后这些利润再投入技术研发,从而实现正向循环。

简单来说,民用芯片走的是一条“投钱-研发-赚钱-再投钱”之路。

可是六七十年代的中国哪来的钱?很多人饭都吃不饱,造个原子弹都要勒紧裤腰带从嘴里省钱,那还有钱去投资民用芯片?相反,国产芯片的每一次“攻关”,都是对国家财政的一次放血。

况且,就算中国真的勒裤腰带把民用半导体技术搞出来了,那个年代的中国民间又有多少应用市场呢?连电视机都没普及的年代,中国压根没有半导体产品消费能力,也没法让半导体利润反哺研发。

这种情况在改革开放之后,直接导致了中国半导体产业的大溃败。原来国门关闭,大家只能从国营厂买半导体,贵点就贵点,好歹能用,可是改革开放后,大家赫然发现,原来国外芯片速度更快、而且更加便宜(生产规模大、良品率高,平均成本就低)!

如果这样下去,中国的芯片产业可能会先于俄罗斯芯片产业崩溃。

国家很着急,从80年代到90年代,中国举全国之力打响了531、908、909“三大战役”,但是,这种计划经济时代举国体制的芯片攻关战,违背了摩尔定律,失败是必然的。

根据摩尔定律,集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

可是中国的531、908、909工程,先天就受在西方国家“巴统”的封锁压制,只能引进西方N-2代(落后两代)技术,然后在中国审批、建厂、技术消化、试产、量产,没有个四五年根本搞不定,等生产出来,西方国家的技术又进步了两三代了,所以这三大工程一直处于“引进-建厂-投产-落后-再引进”的怪圈。

日媒关于909工程的报道

落后的产品挣不到钱,也就无法支撑芯片产业迭代升级,中国耗费了上百亿元,除了一个勉强合格的华虹、打下了一些芯片产业基础之外,在追赶世界领先制程方面,一事无成。

痛定思痛的中国终于明白,再像以前搞军用芯片攻关已经行不通了,在这个消费电子时代,芯片天生带有强烈的民用和消费属性,制程、工艺、材料、良品率、功耗这些因素缺一不可,任何一个方面有缺憾的芯片,用在手机、电脑等电子消费品领域,不是生产商没人买,就是消费者没人买,只能淘汰出局。

中国芯片业,不仅是要研发成功后就锁在仓库里藏起来的核武器芯片,而且还要研发生产更高水平的民用消费级芯片,让中国手机、电脑、智能电子产品性能更好、卖的更好,乃至成为行业技术标准后躺着赚钱,把巨额利润从亚马逊微软苹果三星特斯拉嘴里抢过来。

所以中国现在施行的是“两条腿走路”战略,一条腿是军用和国家战略领域,中国使用百分百国内标准和国内生产的芯片,来确保政府、航天、能源、金融、相关信息部门的安全。

比如从2015年开始,北斗卫星上的核心芯片就是纯国产龙芯1E与龙芯1F,这两种芯片有着比普通芯片更为严格的苛刻条件。

而另一条腿,是通过政府扶持+市场反哺的模式来支持芯片行业。

2020年,国家出台《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,内容中有26个“鼓励”、23个“支持”,涉及财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八个方面政策措施,全方位鼓励国产芯片业发展。

这一系列措施,和韩国当年“电子立国”战略有点像,1969年,韩国通过《电子制造业扶持法》,批准了一项野心勃勃的《电子制造业长期扶持计划》,通过提供优惠贷款、减税、外汇贷款打包以及限制新企业进入等政策保护本土电子制造业的发展。

LG是造雪花膏出身的

在政府的承诺和投资直接刺激下,连LG这个原本生产雪花膏和家用塑料制品的小公司都跳出来生产半导体了,产品涉及彩色电视机、VCR、计算机等电子产品,最后居然混成了电子业巨头。

而整个韩国则成了全球闻名的电子产业聚集区,在半导体、集成电路、显示器、内存、硬盘、摄像机、电脑等电子产业领域占据了全球较大的市场份额。

4  大国底气

值得注意的是,中国2020年的政策虽然晚于韩国,却是以改革开放40多年的市场经济发展为基础,本身的起点也非常高。

事实上,中国半导体产业本身已经在快速增长中。

数据显示,2004年至2019年十五年间,我国集成电路产业产值增长近14倍,年均复合增长率达到19.2%,远高于全球4.5%的年均复合增长率。

另据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%。

很多人好奇,中国发展芯片产业成长迅速,背后原因何在?

答案可能你想不到——人口。

正是由于中国的14亿人口,形成了超大统一市场,天然孕育了丰富的应用场,催生的需求巨大且碎片化,需要技术的不断提升才能满足,使得中国国内的优质厂商愿意投入成本,通过市场化手段攻坚技术。

以俄罗斯为例,1.44亿人,只有中国的十分之一,而且女多男少,负增长,老龄化的问题突出,这种人口结构很难支撑起庞大的芯片消费市场。

我们可以看一下俄罗斯的芯片贸易数据,据美国半导体工业协会(SIA)专家称,俄罗斯民用芯片90%靠进口,而且进口额仅占全球芯片购买量的0.1%。

相比之下,2021年中国半导体销售额总额为1925亿美元,同比增长27.1%,而全球销售是5559亿美元,中国是当之无愧的全球最大的半导体市场。

俄罗斯90年代市场化改革失败后,本来就不强的电子制造业更是跌到谷底,所以如今俄罗斯的民用消费电子产品,都是直接进口成品。

比如俄罗斯电脑市场前五名分别是惠普、联想、宏基、华硕和华为,其中四个是中国品牌;而电视机市场前五名分别是小米、三星、LG、海信和TCL,其中三个是中国品牌;俄罗斯手机市场前五名分别是三星、小米、苹果、realme和荣耀,其中三个都是中国品牌,就连当年被普京以“国礼”身份赠送外国元首的yoga手机,其实也是中国的酷派代工的。

俄罗斯的芯片应用场景端就更惨了。举个简单例子,中国大部分城市的电表已经智能化,直接通过银行,甚至支付宝就可以付费,而俄罗斯则还是养了一群抄表员,挨家挨户去抄电表;俄罗斯大街小巷的安防系统密度远远低于中国,所以经常能看到俄罗斯醉鬼醉倒在室外冻死的新闻。

在这三个方面,中国就完全不一样了,中国有14亿人,改革开放政策释放了国家经济活力,1992年的市场化改革又闯关成功,2001年加入WTO之后更是让中国经济直接开始飞跃,一口气冲到了世界第二的体量。

在这种体量下,靠着雄厚的工业底蕴、全链条的产业链、高知识人群、国家的扶持政策,规模优势就显现了出来。

特别是在高科技领域人口基数和经济实力是影响科技创新的两个基础性因素。

人口基数越大,经济发展水平越高,从事科技创新的人数就越多,创新成果出现的概率就越高,这就是为什么5G革命、互联网经济和物联网应用首先爆发在中国的原因。

市场方面就更不用说了,中国经济腾飞制造出的4亿多中等收入群体爆发出的消费能力是惊人的,2021年,我国社会消费品零售总额为44万亿元,已经超过美国5.46万亿美元的零售总额,成为世界第一大消费市场,而超大市场规模意味着更加庞大的芯片消费需求和更高的新技术涌现概率。

华为为什么要做海思芯片?固然这背后的企业战略远见令人钦佩,但是还有个现实原因,中国移动互联网市场爆发,带动智能手机需求爆发,高通、联发科这些芯片厂商根本不愁销路,没有动力专门为了华为的需求去调整和优化,甚至反而开始拿捏华为的份额。

芯片,成为制约华为发展的阿克琉斯之踵,所以华为干脆自己做起了海思。

事实上,还有另一个例子也值得复盘,就是阿里造芯。

大家熟悉的阿里是淘宝,天猫,是双11购物节,很多人不知道,正是由于中国天猫双11是全球最大的购物场景,其背后每一秒钟就有几十万个订单创建,几十万笔支付,一天写进数据库的数据量有十几TB,由此也催生一系列技术变革,其中最著名的是去IOE。

据说2007年前后,阿里巴巴突然发现,国际通用IBM小型机,Oracle数据和EMC存储构架,已经无法支撑中国市场如此巨大,且还在高速成长的负荷,阿里不得不决定开启“去IOE”进程。

“每年给阿里云投10亿,连续投资十年”来实现国产替代,最终自主研发出了云计算操作系统“飞天”和自研数据库,代替了在世界占据统治地位的IBM小型机、Oracle数据库和EMC存储设备,如今阿里云已经成为世界第三的云计算公司。

阿里造芯,实质上是去IOE的2.0版。

在服务全球两百多万家企业后,阿里发现,现有的芯片难以完全适配需求,特别是一些高性能、高并发、高性能的云计算场景。

只有深入到硬件最底层,也就是最核心的芯片,在这个上面打通应用层的需求、软硬件系统的融合,才能真正提高整个计算体系的效率。

因此,在去IOE之后,阿里决定翻越芯片自研这座大山,阿里巴巴成立了自己的平头哥半导体公司,相继发布了AI芯片含光800、RISC-V核玄铁910等让行业为之侧目的成果。

2021年10月,平头哥发布首颗通用云芯片倚天710,震动行业,它是业界性能最强的ARM服务器芯片,5nm制程,内含600亿晶体管,性能超过业界标杆20%,能效比提升50%以上。

更重要的,这是一块为云而生的芯片,更好解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈,也就能更好满足市场需求,因而也拥有了长远的生命力,能够持续进化。

这款芯片发布后在半导体圈引起现象级震动,但由于不是使用在手机这样的消费品中,似乎大众对此感受不深。但这款高性能芯片某种程度上就是中国芯片的天花板,它的诞生,也证明了互联网公司造芯这条路走得通。

中国芯片已经能傲视世界绝大部分国家,这离不开中国老一辈半导体人打下的基础,也离不开新一代中国企业付出的艰辛努力。

5  大国隐忧

2021年,俄罗斯生产了2.2亿片芯片,而中国生产了3594亿片。中国无疑已是芯片大国,但远没有到高枕无忧。

不过值得我们警惕的是,中国已经是芯片大国,但距离美国、韩国的差距依然巨大。

很多人都注意到了,正是由于我们的市场发展快,市场份额大,一旦遭遇无理的制裁,面临损失也将是空前的。

我们都知道,芯片产业链分上中下游,上游是原材料和生产设备(晶圆制造材料、晶圆制造设备、包装材料和包装设备等),中游是集成电路(设计、制造和封装测试),下游是工业应用(大数据、通信设备、导航设备、物联网等等应用端)。

在如今的全球化时代,基本每个国家都各有自己的所长,也有各自的技术优势,只有形成供应链,才能达到降低生产成本的效果。

中国芯片产业越大、涉及的领域越多,对外依赖性就越强,这就导致一旦中国受到“俄式制裁”,被卡脖子的领域也越多。

目前绝大多数中国人都只关注光刻机,似乎光刻机搞定了,中国芯片就可以马上世界领先,但其实,中国芯片业的短板几乎到处都是。

我们都知道,目前全世界95%以上的智能手机使用的芯片都是ARM架构,而英特尔的X86架构又牢牢掌控了PC市场。这个架构其实就是指令集,负责将操作系统的指令翻译成芯片能听懂的语言去运行。

而在中国芯片业,同样被这两种架构所垄断,比如华为麒麟、阿里倚天、紫光展锐、飞腾等使用的是ARM架构,兆芯使用X86架构,还有一些小众的龙芯使用美国的MIPS架构,申威使用alpha架构。

实事求是地说,中国国内芯片设计水平已经非常不错,但依然要使用这些国外架构(特别是ARM),并且是要给钱的,一般称之为“授权”。

这种授权,做个不恰当的比喻,有点类似雅思、托福考试,西方国家建立标准、提供教材、组织考试,中国学生花钱去买教材,然后花钱参加考试(买授权)。

这个考试不一定让你过,就像你买了ARM的授权也不一定能做出芯片一样,但只要学生自己努力,还是可以考高分(造出芯片)的,然后就可以获得西方国家认可,可以去留学(进入国际市场)。

但如果英特尔和ARM把你列入了禁考名单(就像如今的俄罗斯一样),那么就算你自己学得再努力,模拟题考的分再高,也无法获得雅思、托福的认证,无法出国留学(往外国卖芯片)。

为了避免在芯片底层架构上被卡脖子,中国已经有了预案。除了在上述掌握在英美企业手中的架构之外,还有一个由国际学者组织的开放指令生态(RISC-V)联盟。

RISC-V的最大的特点就是完全开放,使用者无需支付授权费用,这非常适合中国企业对技术灵活自主的需求。

有数据显示,RISC-V联盟中有半数是中国企业,包括阿里巴巴、华为、中兴、紫光等。倪光南院士曾预言,RISC-V将成为X86、ARM之后的全球第三大指令集架构,中国技术或许可以彻底摆脱核心技术受制于人的不利局面。

比如阿里巴巴、华为、中兴、紫光等。一旦这种架构在中国取代ARM,中国就很可能摆脱核心芯片设计、知识产权、工艺技术等受制于人的不利局面。

2019年,阿里巴巴的子公司平头哥,已经推出了一款基于RISC-V架构的处理器—玄铁910。2021年年末,华为海思也推出了一款基于RISC-V架构CPU的高清电视芯片—Hi373V110。

更厉害的是,在阿里平头哥的玄铁910上,已经流畅地运行了安卓系统的基础功能,这让与安卓强绑定的ARM焦急起来!

前面讲了,架构是操作系统和芯片之间沟通的语言,所以架构一定要和操作系统对应,这就是为什么X86架构会与windows对应,形成了封闭的wintel联盟,而ARM则与安卓对应,形成A-A生态了。

但RISC-V架构问世时间短,生态还没建立起来,所以存在应用碎片化、开发效率低、软硬件适配难等问题。

现在玄铁910顺利运行了安卓系统基础功能,那就意味着RISC-V芯片有望打入现成的、成熟的安卓生态,生态问题就不用愁了。

与此同时,华为的鸿蒙系统正式支持RISC-V架构,阿里也开源了玄铁RISC-V系列IP,以及基于玄铁的多操作系统的全栈软件、工具及系统软件。

当阿里、华为等众多厂商入局,无数从业者可以就在开源的系统和架构中,更好地实现软硬件协同,产生更多丰富应用,共同推动RISC-V架构走向成熟。

届时,以玄铁为代表的RISC-V系列处理器将覆盖从低功耗到高性能的各类场景,支持AliOS、FreeRTOS、RT-Thread、Linux、Android等各类操作系统,可以应用于微控制器、工业控制、智能家电、智能电网、图像处理、人工智能、多媒体和汽车电子等领域,将形成一个强大的生态和标准联盟。

Wintel,AA之后,下一个未必不会是玄铁RISC-V+智能AIoT设备。

到那个时候,用任正非的话来说就是:当我们占领欧洲、亚太、非洲后,形成自己的标准后,如果美国标准不与我们融合,那就进入不了我们的地盘。

如果RISC-V技术能够和ARM、X86并驾齐驱,中国芯片业所面临的“卡脖子”困难将会大大减小。

诚然,中国的企业和工程师们都在尽全力形成自主可控的芯片工业体系,但我们仍要尽可能地避免和西方脱钩。

美国等国家越是希望寻找罪名,对于中国进行制裁,我们越是要高举自由贸易的旗帜,反对全球化逆流。

越是不脱钩,我们就越能够尽可能地利用好全球化资源,来发展和壮大我们自身。就像我们之前提到的,中国半导体销售总额占到全球34.6%,这是我们对世界芯片产业的依赖,其实同时也是世界对中国的依赖。

我们要做自主创新,我们也要接轨世界,只有把这二者结合起来,我们创新的成果才会与时代同频,具有更强的国际竞争力。

小小芯片产业,其实背后反映的也正是我们面对复杂国际局面的大战略。

俄罗斯今日遭受的芯片制裁,无疑给中国做了一场西方封锁的极端预演。所幸的是,铁幕高悬的暗夜中,我们仍有漫天的星光,它们是宝贵的火种,无法被扑灭,它们终将燎原。


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