国产芯片落后的主要原因是什么

作者:电工吧 日期:2020-08-19 09:30:39 人气: 栏目:电工入门

国产芯片落后的主要原因是什么
首先,我们要理解芯片产业是一个非常长的产业链,涉及到IP、IC设计、制造、封装、测试等多个流程,也是一个典型的全球化分工合作的产业。在所有的这些流程中,芯片制造、封装测试等环节属于中下游,我们熟悉的台积电就是在这个领域中掌握了优势,分得了芯片行业中的一杯羹。
但是中国芯片真正落后的原因是在于最上游的知识产权、标准等领域没有做到自主、可控,所以被别人卡了脖子。
举个例子,为什么中国造不出像Intel一样的通用型CPU?
事实上,中国完全可以造出类似于Intel的处理器(最多就是性能和工艺差一点),而根本问题在于,由于英特尔在x86指令集上的"标准霸权",中国的自主CPU无法在绕过英特尔专利的前提下支持Windows操作系统。换句话说,即使是造出来了,也没法大规模的商用,更没法和英特尔进行公平的市场竞争。
稍微讲几句x86指令的重要性,因为这涉及到一个生态的问题。简单地讲,我们平时用的最多的操作系统是Windows,以及在Windows平台上开发的千千万万的应用(比如:Office、商业软件、游戏等等)。但是要运行Windows就需要有一颗支持x86指令集的CPU,而x86指令集以及它上面的许许多多专利基本被垄断在英特尔手里,而英特尔并不希望有其它厂商对它有实质性的挑战,所以除了拥有交叉授权的AMD以外,通用桌面处理器基本上已经被英特尔所垄断。
从技术的角度看自己创造一套指令集并不难,但是在此基础上开发出来的CPU由于无法兼容x86指令集,所以也不能跑Windows,没有生态的支持。而要兼容x86指令集,英特尔会用知识产权保护、技术壁垒、法律等手段设置种种的障碍和限制。
上面只是举了一个非常简单的例子来解释中国芯片到底落后在哪里。可能有人会想到兆芯、海光等等其它例子,由于篇幅的关系,这里不一一展开讨论。但是一个基本的结论是:中国芯真正落后的原因,根子上是受制于上游知识产权、标准上的壁垒,而并非简单的没钱、没人或者没光刻机。事实上中国现在不缺钱,也不缺人,最先进的光刻机最近也买到了,但只要根子上的问题没有解决,还不能算是一个芯片强国。

中国芯片行业该怎么办?
其实也不用太担心,我讲的这些不是什么惊天动地的发现,对于顶层设计者而言只是一些常识性的认知。目前的中国芯片产业也正在全面发力,相信不久的将来会有越来越多的突破。说几点我觉得目前已经在做,并且应该持续做下去的解决方案:
1. 改变对于芯片自主研发的态度
以前我们的思路是"用市场换技术"、以及"造不如买、买不如租",其实从芯片产业全球分工的格局来看也没有什么大问题。只是目前中国发展到今天这个程度,已经越来越受到某些国家的"排挤",有些人不讲道理,只看拳头够不够硬。这次的中兴事件彻底把我们打醒了,对于芯片自主研发这件事情中国正以前所未有的重视度重新进行布局。
2. 对于别人已经占领的领域,采取"换道超车"的办法。
之前说过了,在通用处理器领域英特尔的x86指令集已经占据了高地。怎么办?在后面追是追不上的,只能换道超车。例如龙芯曾买断了MIPS指令集,并通过扩展开发出自己的loongISA指令集,自主设计GS464E微结构,开辟出一个新的赛道。
但之前提到的没有商业软件的生态支持怎么办?龙芯的策略是采取主打工控、网安,以及石油、电力、交通、金融等行业应用,这些行业应用一方面事关国家信息安全,另一方面在替换上不像桌面和手机存在庞杂的软件生态的问题。
另外,党政军办公等场景已经完全可以使用龙芯+Deepin深度Linux操作系统替代Windows+Intel的组合,这次的政府采购也对龙芯等"中国芯"进行了支持,而让这些造"中国芯"的公司活下来完全可以用行政支持的手段实现。
我认为支持龙芯这样坚持走自主研发的公司应该纳入到国家的芯片战略。
3. 在别人还没有完全占领的领域,加速突破。
比如在超级计算机领域,中国的申威、飞腾等国产CPU已经让中国超算成为了世界第一第二名。包括被阿里投资的专门做AI芯片的寒武纪,在专用芯片领域,中国有很多机会能够在人工智能、云计算、虚拟现实芯片等还未形成标准、专利壁垒的领域率先突破形成自己的标准和专利。
在这点上,中国在军用芯片领域已经能够做到自给自足,并且局部领先(例如:华睿2号,魂芯等),但在民用领域还需要继续加速突破。

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