自2016年之后,國產(chǎn)替換的呼聲越來越高,。
“華為‘備胎’一夜轉(zhuǎn)正”的案例一度成為華為面對美國禁令的底氣,,越來越多的企業(yè)開始關(guān)注供應(yīng)鏈安全,、國產(chǎn)替換,國產(chǎn)替換已經(jīng)成為大勢所趨,。越來越多的企業(yè)也開始主動尋求一些國產(chǎn)替換解決方案,,但國產(chǎn)替換到底應(yīng)該怎樣切入?怎樣做?很多人都很迷茫,。
我們芯片超人商學(xué)院第一期課程邀請了東南大學(xué)信息學(xué)院產(chǎn)業(yè)教授姜鑫,為大家?guī)韲a(chǎn)替換的“芯片國產(chǎn)化替換的一些分享”,,希望能為大家撥開國產(chǎn)替換化道路上的一些迷霧,。部分課堂內(nèi)容整理如下:
導(dǎo)師檔案
姜鑫,東南大學(xué)信息學(xué)院產(chǎn)業(yè)教授,,成功管理過上百個產(chǎn)品,,親自設(shè)計(jì)并發(fā)布了多款新產(chǎn)品,負(fù)責(zé)多條產(chǎn)品線的研發(fā),,生產(chǎn)和技術(shù)支持,,后加入東南大學(xué)毫米波國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,在業(yè)界擁有豐富的積累,。
1,、芯片是什么?
芯片的生產(chǎn)和造紙的原理類似,芯片制造中的"紙"需要一張質(zhì)量好的紙:紙張一般來源于沙子,,然后形成硅晶柱,、切片形成晶圓,然后將感光材料覆蓋在晶圓上,,利用光刻機(jī)光線的反射將復(fù)雜的電路圖復(fù)制到感光材料上,,光刻機(jī)的作用原理和膠片相機(jī)的使用原理相似,只不過膠卷上儲存的是電路圖,。
然后在“膠卷”上一層一層刻上不同的電路圖,原理和蓋房子類似,,蓋一層鋪一層膠,、光刻,循環(huán)往復(fù),,根據(jù)需求形成不同的結(jié)構(gòu),。最后經(jīng)過離子注入其它復(fù)雜的工藝便有了半導(dǎo)體的特性,最后進(jìn)行測試,,分割,,封裝完成成品芯片。
一般來說,,硅芯片一般需要蓋幾十層,,射頻芯片一般需要十幾層。值得關(guān)注的是,,光刻機(jī)一直是我國的技術(shù)弱項(xiàng),,90%以上都依賴國外進(jìn)口,其技術(shù)水平嚴(yán)重制約著中國芯片技術(shù)的發(fā)展,。
2,、芯片產(chǎn)業(yè)格局
芯片為什么重要?
大家都知道芯片重要,但是到底有多重要很少可以量化表達(dá),其實(shí)芯片有一種撬動的“杠桿效應(yīng)”,。比如1元集成電路的產(chǎn)值將帶動10元左右電子產(chǎn)品產(chǎn)值和100元國民經(jīng)濟(jì)的增長,。 若以單位質(zhì)量鋼筋對GDP的貢獻(xiàn)為1計(jì)算,則小汽車為5,,彩電為30,,計(jì)算機(jī)為1000,而集成電路的貢獻(xiàn)率高達(dá)2000,。
在市場份額上,,就射頻芯片來說,射頻只占模擬市場的1/10,,而模擬是整個芯片產(chǎn)業(yè)的1/10,。
為什么是這樣子?因?yàn)槟M處理的問題主要是信號跟自然界之間的關(guān)系,所以我們既自豪又自卑,,為什么?我自豪的是我們面對的都是真實(shí)世界的東西,,自卑是因?yàn)槲覀儾皇悄軕{空創(chuàng)造一個完整世界,因?yàn)閿?shù)字化的東西自帶一個體系,。當(dāng)然射頻的10%也很重要,,就像人的微量元素,是人體不可或缺的,。
從上面的表格中可以看出,,數(shù)字芯片市場是一個極其壟斷的市場,1985年前十大廠商占據(jù)市場份額的60%,,2018年全球排名前十的半導(dǎo)體廠商占據(jù)市場份額的65%+,。
3、數(shù)字與模擬的壟斷
為了讓大家更了解模擬和數(shù)字的區(qū)別,,姜鑫教授借用了“得到”吳軍老師的理論給大家講解了模擬與數(shù)字的區(qū)別,。
吳軍老師說:“人類進(jìn)步主要是能量和信息”。其實(shí)電子元器件主要處理信息問題,,還有一部分處理能量問題,。數(shù)字芯片主要進(jìn)行信息處理(可復(fù)制),包括信息的傳播,、信息的處理和信息的存儲,,數(shù)字世界的邊界是人為造出來的,只要供需一直在,,就會一直增長,。
模擬芯片主要進(jìn)行信息的傳遞,傳遞能力其實(shí)也跟處理能力有關(guān)聯(lián),。做模擬芯片就像老中醫(yī),,要一直揣摩,,要有經(jīng)驗(yàn),要根據(jù)不同的“病人”開不同的藥,。從上圖可以看出,,從1995年開始算起(彼時摩托羅拉第一代的手機(jī)開始開始興起,無線通訊開始真正到人類社會),,增長規(guī)律大概是每五年增長十倍,。
所以在測算5G何時全面商用時間時,我們可以參照一下4G的發(fā)展軌跡:2014年4G才逐漸被大面積使用,,在時間線上,,今天相當(dāng)于4G爆發(fā)前的2010年。從技術(shù)角度發(fā)展來看,,大概到2023年前后,,5G才能被我們大眾廣泛享用。
數(shù)字世界是分層的“想象/協(xié)作共同體”,,在這個體制內(nèi)玩家們都遵守著游戲規(guī)則,,每一層都有它的邏輯邊界和游戲規(guī)則,一旦成為游戲規(guī)的制定者,,就會造成“贏者通吃”的局面,,這也解釋了英特爾在市場中屹立不倒的原因:它掌握了通用計(jì)算的游戲規(guī)則,所以說同一賽道不存在彎道超車,。
為什么說AI是一個新賽道,,因?yàn)锳I的底層邏輯、算法可以改變,。
而模擬芯片種類繁多,,技術(shù)門檻要求高,頭部客戶少,,驗(yàn)證時間長,供應(yīng)鏈比較單一,,不易驗(yàn)證等特點(diǎn),,決定了在模擬芯片的競爭中需要更多的閱歷積累,拼的是“資歷”,。
4,、國產(chǎn)替換有哪些思路
工業(yè)社會的協(xié)作已經(jīng)很少有純純粹粹的國產(chǎn)化,在我看來,,如果能滿足甲方供應(yīng)鏈的安全就可以稱為真正的國產(chǎn)化,。
為什么要國產(chǎn)化?主要有外在原因和內(nèi)在動力。外在原因歷史悠久:1949 - 1994 年巴黎統(tǒng)籌委員會 (簡稱“巴統(tǒng)”)限制蘇聯(lián),,1952年開始限制中國,,1996年瓦森納協(xié)定,,33個成員國 (其中17個為巴統(tǒng)成員)把軍民兩用商品和技術(shù)以及各類武器彈藥、設(shè)備及作戰(zhàn)平臺列入到限制清單,,內(nèi)在動力主要是戰(zhàn)略和發(fā)展需求,。
姜鑫教授為芯片超人商學(xué)院學(xué)員授課
我認(rèn)為眼下做國產(chǎn)化的目的是為了實(shí)現(xiàn)真正的國際化。
國際化有幾個標(biāo)準(zhǔn):
第一,,技術(shù)要在在國際上站得住腳,,首先知識產(chǎn)權(quán)基本上是沒有太大問題的,需要自研的技術(shù)作為儲備;
第二,,產(chǎn)品需要經(jīng)過批量和各種驗(yàn)證考核,,能融入到其他的生態(tài)體系;
第三,團(tuán)隊(duì)要有很強(qiáng)的戰(zhàn)斗力,,能夠適應(yīng)未來的國際化和挑戰(zhàn),。
在國產(chǎn)替換方面,姜鑫博士主要提出了國產(chǎn)替換的三種思路:Pin-2-Pin替換,、借鑒經(jīng)驗(yàn),、聯(lián)盟+平臺形式,聯(lián)盟+平臺形式目前是機(jī)會較大的一個方向,,識別靠譜的國產(chǎn)化芯片團(tuán)隊(duì)/產(chǎn)品是其發(fā)展的關(guān)鍵,。