千亿造芯化为泡沫,弯道超车还是落入陷阱?
北京大学路风教授提出的“产品开发平台”是一个实用的理论工具,从技术和产品的关系的角度具象化了产业生态。所谓产品开发平台,是一个包含了其工作对象(产品序列)、工作主体(专业研发团队)和工作支持系统(工具设备和经验知识)的有组织的活动系统。 产品开发平台是技术创新的动力传导机制,技术学习从亚产品层次跃升到产品层次的动力从来不是技术性的,而是来自于追求竞争优势和克服生存危机——简单来说,就是从科研任务、兴趣导向驱动创新,到市场需求、问题导向驱动创新。 伊诺斯和摩尔创立英特尔时,汲取了仙童半导体的教训,并没有设置正式的R&D(开发和制造)实验室,但是组织起来了有效的技术创新和产品迭代机制。打破部门之间的沟通壁垒,直接把制造工厂当作实验室,实行无边界的“开发-制造”模式。 产品开发平台也有助于技术知识形成的连续性成长。例如英特尔公司80年代的286、386、486,90年代的奔腾系列以及2006年以后的酷睿系列。当英特尔需要开发全新的技术时,就设立独立的组织去完成任务,同时通过与大学的合作来满足对基础研究的需要,每一代的技术都沉淀在英特尔的开发平台上,形成延续迭代——这种模式的一个明显好处是,很少有人从英特尔出走去创建公司。 大量从实践中积累起来的技术知识具有缄默性,很难在企业间编码转移,往往需要技术人员之间的协作实践、口口相传才能真正掌握,重经验、重工艺的芯片企业更是如此。 2002年,“龙芯一号”面世,这是我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。龙芯团队最初只是中科院计算机所下属的一个课题组,龙芯的所有功能模块芯,包括CPU核心等在内的所有源代码和定制模块均为自主研发。尽管性能和兼容性上与先进水平仍有较大差距,但彼时龙芯已经初步显现出产品开发平台的能力,并且培养了一支人才队伍。 龙芯的开发者电脑与独有的使用解析 2010年,龙芯团队成立龙芯中科技术有限公司,开始从研发走向产业化。 2015年,龙芯产品开始应用于北斗卫星。 到2019年,龙芯出货量达到50万颗以上,在国产化应用市场份额领先。 坚守了18年,已年过五旬的创始人胡伟武终于可以自豪面对媒体:“预计最多到后年,龙芯给国家交的税,就会超过之前对我们所有的研发投入。” 胡宏伟同时提出了“做世界上第三套生态体系”的大目标,这个大目标的底气,也是基于龙芯着力打磨了18年的产品开发平台。 完整的产品开发平台,还是吸收外部科学技术知识最有效的机制之一。针对具体产品研发进行的技术学习更容易将外部知识转化为自身力量。在自建产品开发平台的过程中,龙芯团队走了一条完全自主开发的道路,兆芯则走了一条引进消化再创新的道路——“借进别人的底盘,造自己的车”。 兆芯主攻的KX系列芯片主要基于从威盛团队承接的x86技术资源和专利交叉授权。 2010年,威盛把x86技术带到了大陆,王惟林领导的团队开始了历时两年多的闯关,从原理、架构、代码、设计方法和流程,吃透了CPU设计的一整套体系。 2013年,随着国内核高基重大专项的实施,上海市国资委与威盛合资成立了上海兆芯集成电路有限公司,王惟林团队被全部转入了兆芯,开始转入CPU内核研发的实战攻坚阶段。 但此时赛道上的强敌已一骑绝尘,英特尔的x86架构已在PC、服务器、工作站领域占据绝对霸主地位。兆芯由于拿到的原始代码与主流水平差距太大,每一代的优化改进难度都相当于重新设计一枚芯片——后起的兆芯没有捷径可走,只能在直道上小步快跑,和巨头拼速度、比较率。 这是一条稍有差池便可能影响整个项目进度的追赶道路,好在前面已经基本吃透了CPU的研发精髓,兆芯的团队心中相对有底。日后王惟林在向媒体回忆这段艰辛经历时,仍然心有余悸:“亦步亦趋、诚惶诚恐,每一个节点都不能出差错,投入的人力、时间、资金难以想象。” 2017年12月28日,兆芯正式发布新一代KX-5000系列芯片,这是国内首款支持DDR4的国产通用CPU,业内将其性能比肩于英特尔主流的第七代i5。 2019年,兆芯低调发布新一代KX-6000处理器,产品显示出自主设计x86内核的进取心。正在研发的KX-7000据说将全面升级CPU架构,支持DDR5内存及PCIe4.0。 2016年“十二五”科技创新成就展上,兆芯携国产x86通用处理器及ZX-100S芯片组亮相。 我国芯片企业大多数依赖外源技术,但“守得云开见月明”的往往是具备消化、吸收,以及自主创新能力的企业。其中的关键能力构建在于搭建属于自己的产品开发平台,有了这个平台和内部R&D作为基础,外部创意知识才可以源源不断地纳入吸收。 反之,假如企业不具备这个关键能力,无论多么土豪地砸钱引进外部技术,结果都是陷入技术依赖的被动局面。而追逐摩尔定律这条道路上没有“弯道超车”的概念——只有直道,要么换道 04 换道超车:创新商业模式 遵循技术发展规律的同时,商业模式创新也非常重要。浙江大学吴晓波教授提出“二次商业模式创新”概念,即对已有的商业模式进行修改调整,再引入到新的市场情境,从而显著提高企业生产效率和竞争力。 台积电的兴起就是典范。在此之前,芯片采用的是IDM模式——即单一企业整合设计、制造、封装测试到销售的全过程。台积电另辟蹊径,单独拆解出“后端制造”环节,成为专门制造芯片的代工厂,即Foundry。如今“Fabless(无晶圆厂设计商)+Foundry(代工厂)”成为当下芯片制造的经典模式。 这种商业模式创新避免了行业既有竞争模式,带动行业垂直分工,开创出“多赢”的新局面。Fabless可以专注于天马行空的设计,一批芯片设计公司应运而生,Foundry则专精于将设计师们的蓝图蚀刻到芯片上。这样的分工不仅促进了全球芯片产业的发展,更为台积电的崛起开辟了道路。 单纯的“技术突围”就只能囿于已有技术范式,受制于人。从台积电当时的情况来看,仅靠技术追赶德州仪器、英特尔等欧美大厂实为中下策,但“重构分工体系”可谓上上策。 2018年张汝京创办芯恩时提出了一种基于中国情境的半导体商业分工模式“CIDM”,C为Commune,即共享共有制IDM模式。 张汝京认为:“在中国当前的形势之下,CIDM模式是相对更好的模式,一方面能够整合众多小企业来搞定全产业链,减少对其它厂商的依赖,又不用承担太多风险和投资,就能实现资源共享。” 中国缺乏能够整合芯片制造多个环节的IDM企业。 从成本来看,芯片产业在设计、制造、封测等多个独立的产业环节,每向下流动一个环节,价格就要上涨20%-40%。 从效率来看,功率半导体器件、模拟芯片、高端数模混合芯片、微制器、数字信号处理器DSP,都是采用IDM模式获得成功的,因为设计要跟工艺完全配合,工艺又要根据设计来优化。 从利润来看,IDM虽然难度大,但利润比纯代工高。 然而,IDM模式对于企业资金、技术和人才的要求极高,目前国内单个企业很难独木成林,因此建立类似战略联盟的“利益和使命共同体”成为一种探索方向。 这种模式的理想状态是:芯片设计公司获得芯片制造厂商的产能及技术支持,制造厂商又与终端客户直接对接减少产品销售的不确定性,终端客户与设计公司直接对接提高产品设计效率,最终实现资源共享、能力协同、资金及风险共担。 “差异化需求”是吴晓波教授提出的另一种商业模式创新路径。三星半导体的异军突起就是在建立在全球对DRAM的旺盛需求上,并以此作为切入口发展起来的。 在中国,辰芯专注于背照式CMOS芯片,需求定位为行业级、科研级,军工和航天领域,与索尼的小飞机CMOS芯片形成了差异化竞争。寒武纪则专注于AI芯片,发布了全球首款具备“深度学习”能力的神经网络处理器芯片。 如果说坚持自主创新、建立产品开发平台是直道追赶,进行商业模式二次创新则是换道超车。在技术创新上,先发企业具有能力壁垒,但在商业模式创新上,后发企业可能更容易轻装上阵。 先发企业可能陷入现有核心能力的刚性陷阱,比如竞争趋同、现有交易模式成本不断增加、交易流程日益复杂、难以满足个性化客户新需求等。上世纪80年代,日本东芝等一众半导体企业群狼围攻英特尔,本世纪初三星和台积电的脱颖而出,都是发挥了后发企业的商业模式创新优势。 以芯片为代表的诸多产业在从一个技术生命周期迭代到下一个周期的时候,往往会产生“机会窗口”,后发者如果能够提前识别并作出前瞻性布局,完全存在换道超车的可能性。 05“被拖进别人的赛道是不明智的” “被美国人拖进他的赛道是不明智的,我们要把他拖入我们的赛道”。 一位资深芯片产业人士表示,因为美国的一再打压,让国人对先进制程的芯片过分焦虑,失去了平常心。造芯潮水汹涌,一时泥沙俱下,很难说是否有这种情绪夹杂其间。 “美国希望把中国拖入他所擅长的赛道。这也可能是一种钓鱼,先进制程芯片不是一蹴而就的,用钱一下子砸不出来,只能慢慢熬,自乱阵脚便会出现弘芯这样的问题”。 在这位业内人士眼里,武汉弘芯作为一家完全没有技术沉淀的初创企业,居然一开始就将技术目标定在14nm和7nm量产的国际顶尖水平,实在是“过分进取”了。 千亿造芯项目折戟沉沙,对中国芯片产业的一个深刻启示在于——如果我们对芯片产业的发展规律有足够的认知,会发现在先进制程上的盲目追赶也可能是一个陷阱。 (编辑:西安站长网) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |