焦虑的中国芯片产业，未来机会在哪里？

【科技特训营】每周四有一场线上直播，深入分析科技产业前沿趋势，帮企业家提升科技素养，帮企业提升科技竞争力。每周五，会把前面直播中的一两个重要概念整理成文，分享给大家。这是第四篇：芯片产业格局和中国机会。

中国是世界工厂，承接了全世界电子产品的加工制造，每年需要进口大量芯片。2019年芯片的进口额，更是高达三千亿美元，超过了作为能源和战略物资的原油，成为我国进口商品的第一大品类。

虽然拥有庞大的市场，但中国芯片产业起步很晚，加上产业链条又长，每个环节都有不小的技术难度，所以整体而言自给能力不足，高端产品和核心能力仍受制于人。继此前美国提出“断供华为”之后，这两天“Intel断供浪潮”的新闻又刷了屏，“中国芯”问题再度成为全民关注的焦点。

其实，很多人对芯片产业比较陌生，缺乏客观认识，本文就为你梳理一下：芯片产业的过去、现在和未来，以及中国面临的机遇与挑战。

芯片业的过去：美国反超 v.s 中国缺席

按照产业链来划分，芯片产业可以分为：设备、材料、集成电路设计、晶圆代工和封装测试等五个领域。我们知道，美国在芯片产业的各个领域，都具有垄断优势，或产业控制点。

但如果我们追溯历史，在七八十年代的时候，日本的芯片业曾一度领先于美国。意识到了这一点，美国在1987年由政府牵头，集合14家美国最大的电子公司，成立了芯片研发联盟Sematech，而且得到了DARPA（美国国防部高级研究计划局）的大力支持。

出任Sematech董事长的，都是芯片产业的领袖级人物，拥有产业愿景和号召力。又因为聚集了全美最优秀的企业，各家企业不光出钱，而且派最优秀的研发人员来Sematech参与联合研发，所以Sematech的研发成果，很大程度上奠定了今天芯片产业的基础。

后来，随着产业的发展，优秀的外国企业，如总部在荷兰、生产光刻机的ASML也参与了Sematech的合作。这种广泛而深入的产业研发协作，被认为是美国在80年代末开始，全面反超日本的根本原因之一。

而在这关键的发展期，因为国情及历史原因，中国没有参与，所以造成了今天被动的局面。中国其实一直想解决芯片产业的困局，但首先要对芯片这样复杂的研发体系，有深入的理解，才有可能真正解决。

一般而言，要在复杂前沿科技领域拥有话语权：一是要早。在科技突破刚刚开始甚至还没有开始时就布局投入，而且持续支持孵化，板凳要坐十年冷，才有可能在产业成熟进入收获期的时候获得主动权；二是要全产业深度协作。现代科技早就不止是单点技术突破那么简单的问题了，涉及到和产品相关的技术突破、和制造相关的技术完善，支持应用开发的能力完备，应用市场的充分开拓。也就是说，从技术端到市场端、从核心到配套的长期深度协作。

所以坦白说，在以现有计算架构的CPU为代表的通用计算芯片领域，战争大局早就定了，中国要想掌握主动，确实难上加难。

芯片业的现在：变革机遇 & 产业协作缺失

虽然芯片业的过去，中国因故缺席而处于后发劣势，但幸而科技变革，往往是打破垄断的最佳手段。进入21世纪以来，全球科技的进展都在加速。所以只要能认清方向，早做布局，持续投入，并且加强生态协作，中国还是有望在未来获得主动权的。

简单来说，芯片产业有三个领域，分别是：代表着过去的通用计算芯片；代表现在的以人工智能芯片为代表的专用计算芯片；和代表未来的量子计算、光子计算等下一代芯片。

过去我们已经来不及了，但现在和未来是可以把握的，尤其应该重点关注的是现在。比如正在技术突破中的计算机硬件领域：人工智能芯片。因为，现在计算领域的核心变化，就是从通用计算芯片解决所有问题，发展为通用芯片和专用芯片组成异构计算，让专用芯片去处理像图像处理、音频处理这样难度更大的任务，使得整体的计算效能大幅提升。

也就是说，即使CPU通用计算水平有所欠缺，也有机会用更强大的专用计算芯片，使自己设备的整体处理水平更高。这才是中国可以把握、而且必须把握的关键机会。

人工智能芯片是个新领域，中国并不落后。我们在之前的【要闻评论】中介绍过，寒武纪的创始人之一陈云霁教授，在2014年就在全球首先发表了人工智能芯片的架构。但遗憾的是，全球这个领域都处于加速发展之中，Nvidia扩张的速度越来越快，AMD在利用自己CPU+GPU的整合优势急起直追，谷歌的TPU也已经大量部署在自己的云计算平台上，而中国的人工智能芯片产业化速度明显不够快。

在芯片研发领域：寒武纪和华为的合作，因为华为自己研发了替代性的芯片而草草终止。阿里巴巴也传言要做自己的芯片，逼得寒武纪也只好花大价钱，踏入自己不熟悉的芯片制造领域，希望自己量产自己研发的芯片。

芯片国产化破局，谁在闷声发财

作者 | 周迎 芯片，是中国经济乃至国家战略的短板。 前有华为、中兴被制裁，后有中芯国际购买ASML光刻机被美国阻挠，种种现实说明：中国欲成为真正的世界强国，必须拥有自己的半导体&集成电路完整产业链。 但芯片产业链绵长而复杂，包括上游：原材料、设备、

在芯片制造领域：制造企业只盯着为别人代工的机会，却很少琢磨如何利用自己的制造能力帮助新兴的芯片设计公司成功。

在芯片应用领域：大家都更愿意部署技术相对成熟的芯片，而不愿意为未来技术提前买单。

不夸张地说：ARM如果生在中国，一定会被拖欠专利使用费；Intel如果生在中国，一定会自己生产光刻机；亚马逊如果生在中国，一定会自己做芯片；而Nvidia如果生在中国，一定会自己搭建云计算平台。

而这样做的结果，将是整个芯片产业的灾难：人人都在做着低水平的重复劳动，芯片这样复杂产业的、高水平的、持续突破自然无从谈起。

所以，不是中国芯片产业没有机会，而是机会就在眼前。但中国芯片产业却缺乏把握机会的能力，因为每家企业都想自己做。所以擅长工程的华为要去做芯片设计，擅长设计的寒武纪要去做制造，更懂应用需求的阿里巴巴要去做芯片，更懂制造的中芯国际只能去代工。当人家已经是参天大树了还在紧密合作的时候，我们的小苗们却个个都想单独长成森林。

中国芯的出路：困境与破局

在大国博弈和科技变革的关键节点，我们希望中国能够以史为鉴，尊重产业规律，从政府、产业和企业几个层面寻求出路与破局之策。

| 政府层面

美国一直以来都有很强烈的政府不能介入产业的声音，但在做Sematech这件事上，大家却一致同意政府的介入。因为要思考更远的未来，要协调一群巨无霸企业的合作，政府有先天的优势。

中国虽然一直不遗余力地支持科技产业发展，可是做法相对简单。要么是大量简单投资，比如寒武纪天使轮就拿了10亿人民币的政府主导的投资，其实给产业合作加高了门槛；要么是对企业用各种优惠政策加以扶植，结果企业关注的不是产业而是政策，产业合作自然免谈，更养出不少专做2G生意（把政府资金当收入来源）的企业。

所以，中国确实需要在坚持扶植科技产业的正确战略的前提下，把战术执行从简单给优惠，转变为更多的引导和扶植产业内的深度协作上来。中国越早有自己的Sematech，我们的芯片产业就会越早看到曙光！

| 产业和企业层面

1、人工智能：现代的计算结构普遍采用异构计算。也就是说，让通用处理器CPU去处理各种相对简单的问题，而把经常会碰到的人工智能计算问题，交给专用芯片来处理。因为人工智能计算几乎无所不在，比如我们手机处理图片就会用到，所以异构计算基本成了通用结构，专用芯片无所不在。老的专用芯片以Nvidia的GPU为代表，而更新的、更加专注解决人工智能运算问题的人工智能芯片无疑更有未来，这方面名气最大的就是谷歌的TPU，但中国的人工智能芯片也有机会，比如寒武纪。切入还没有壁垒的新兴领域，是创新者发展壮大的最佳策略，至少在未来会非常普及的人工智能芯片这个领域，中国就有了话语权。

2、异构计算：随着异构计算结构的通用化，和移动应用的极大丰富，更适合移动计算的ARM架构的CPU，替代更适合固定计算的x86架构的CPU，是科技发展的趋势。随着苹果发布基于ARM架构的芯片，整个IT产业的格局，将会产生根本性的重构。而中国产业界也迎来了空前的发展机遇。中国试图发展自己的芯片已经喊了20年了，但由于x86架构CPU的技术壁垒，始终无法突破。现在向苹果学习，利用异构计算的机遇，用ARM架构的CPU加上中国自己的人工智能芯片，就有机会在芯片领域打破美国的封锁。

3、应用场景：另一个很重要的维度是应用场景。比如Nvidia比较适合车，或云计算，因为它是固定场景，它的能耗较大；能耗较小的，比如Mobileye（被英特尔收购），是视觉处理芯片；中国的无人机企业大疆，飞控采用FPGA方案。因为应用场景越清晰，就越容易用硬件来固化。所以中国企业应该学习大疆，在应用场景上下功夫，去研究应用场景有没有特异性的地方，能不能开发相应的硬件，使得产品的应用场景和硬件结合形成新的技术壁垒。

4、未来布局：虽然谷歌声称达到了量子霸权多少有点儿吹牛的味道，但在未来计算领域，中国也确实需要在量子通讯以外，在真正的量子计算和光子计算领域加大投入，因为计算能力就是未来社会发展的核心动力之一。

| 总结一下：

本文系统梳理了芯片产业的格局，由于历史原因，中国缺席了芯片产业发展的过去，但是随着科技的变革，中国有很大机会参与芯片产业的现在，和布局芯片产业的未来，全民的焦虑可以理解，但不能解决问题，我们希望中国可以以史为鉴，在深入理解产业规律的基础上，在政府的协调和支持下，抓住异构计算和人工智能芯片带来的产业破局的机会，更有针对性的布局应用场景，及未来的芯片技术。

希望这个梳理，能够帮你理解芯片产业格局，更好地观察和把握产业时点。想要洞察更多科技产业前沿风口，欢迎你加入前哨【科技特训营】，和我们一起来把握科技改变未来的机会！

我是王煜全，我们下周见！