为什么不能照搬两弹一星的思路造芯片?

为什么不能照搬两弹一星的思路造芯片?

文/高飞的赛博故事

中兴通讯被美国商务部制裁,7年内不得采购美国技术。这件事发生在中美贸易战的当口,一石激起千层浪。

在此之前,很多人都没有意识到,原来除了航天航空,在民用领域中美之间竟然也存在如此之大的技术差距。中兴事件对人们观念的冲击如此之大,以至于不到一周时间,互联网上就已经完成了一轮关于芯片产业知识的大普及,“晶圆”、“光刻机”、“10纳米”、“FPGA”,这些芯片领域的专业概念风卷残云般跑进了普罗大众的视线、脑海,成为刷屏之词。

在讨论事件是非曲直的同时,一些疑云也出现了,下面三个问题被频繁的提起:

1、既然芯片产品如此重要,国家为什么没有早对产业施以援手帮扶?是不是政策支持力度还不够多?

2、当年我们能造出两弹一星,为什么现在却造不出一流的国产芯片?是不是国内公司“艰苦奋斗”精神还不够足?

3、最后,更进一步的,为什么我们就不能干脆旗帜鲜明的支持国产,在政企采购等层面只用国产芯片?是不是我们的决心还不够强?

国家的政策,不但不少,而且一纸18号文当年掀起无数波涛

对于第一个疑问,回答起来最简单——我们的政策不仅不少,而且够早。

早在1999年,国家经贸委政策司与信息产业部就联合起草了对芯片产业的帮扶政策,在税收方面给予减免退,这些内容最后体现在 2000年由国务院印发的《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》中,这个政策就是业内著名的18号文件。

2011年,国务院又发布了《关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》,业内称之为新18号文件,继续强化了对国内芯片产业的支持,这份文件中,国家在财税、投融资、人才、研究开发和进出口等方面都提出了具体的支持计划,尤其是在财税和投融资方面,共有总计十五项具体条款。比如在资本市场方面,走向A股市场,变身上市公司是绝大多数中国企业梦寐以求的,在新18号文件中就有一条这样写到:“积极支持符合条件的软件企业和集成电路企业采取发行股票、债券等多种方式筹集资金,拓宽直接融资渠道”。

国家的支持政策一直没有停下过脚步,在新旧18号文之间,国家还发布了起补充、配套和强化作用的 “51号文”和“132号文”。在新18号文件发出的3年后,国务院又发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,更完全聚焦在芯片产业。纲要中明确提出,到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展,并出台一系列具体措施予以保障。

国家在芯片产业的系列针对性政策,由于太过显眼,当时就引发过国际贸易争端,美国2004年向WTO 提起申诉,认为我们的芯片增值税政策与WTO 条文有冲突,欧盟和日本也在当年随后加入了磋商。在国内,更发生过为了拿政策鼓励,不惜造假芯片的事情。2003年,发生了一起著名的汉芯事件(Hanxin events)事件,到现在还有这样一条百科词条:

汉芯造假是指2003年2月上海交通大学微电子学院院长陈进教授发明的“汉芯一号”造假,并借助“汉芯一号”,陈进又申请了数十个科研项目,骗取了高达上亿元的科研基金。中国亟待在高新科技领域有所突破, 自主研发高性能芯片是我国科技界的一大梦想。陈进利用这种期盼,骗取了无数的资金和荣誉,使原本该给国人带来自豪感的“汉芯一号”,变成了一起让人瞠目结舌的重大科研造假事件。

对外要冒引发国际贸易冲突的风险,对内可让造假之人忘了名誉颜面,这样的政策力度,不能一定说有多大,但无论如何都绝不能说小。

别忘了两弹一星和造芯有本质不同,也不要低估当时科学家的能力

既然有政策,却不出成果,这就牵扯到第二问题,是不是现在的奋斗精神不够足?

此一有其逻辑性,新中国刚成立的时候,整体经济一清二白,在这种情境下,科学家和工程师们能实现“两弹一星”,现在中国公司却造不出一流的芯片,除了奋斗精神不足,难道还会有什么原因吗?就像关于中国科技发展为何停滞的李约瑟之问一样,两弹一星之问,几乎出现在中国每一个高技术领域的发展过程当中。为什么两弹一星可以,“你”不可以?

但这个疑问,既低估了芯片产业在项目复杂度上的难度,又低估了两弹一星时期中国科学家们的水平。

在复杂度方面,两弹一星的难度很大,但就具体产品而言,就是——“两弹”、“一星”。它们是难度和门槛很高,但最终“产品”数量有限的项目。也就是说,适用于单点突破,个体可以起关键作用。与之相比,芯片产业是一个庞大太多的产业。从专用芯片的角度来看,可以分为消费电子芯片,通信设备芯片,汽车电子芯片和工业电子芯片等,从通用角度来看,可以分为移动平台芯片,计算机处理器,存储芯片和FPGA芯片等等。如此复杂的分类,如此繁杂的产品线,难以靠集中有限优势兵力攻克。即使是目前全球领先的芯片公司英特尔,也在当年一度放弃存储芯片,集中精力做计算机处理器,业务才春暖花开。

综合来看,仅在人工智能数据训练平台芯片,计算机处理器芯片和手机处理器芯片和游戏主机芯片四个领域上,就分别站立着英伟达、英特尔、高通和AMD四家公司。就连国人最近热议的“光刻机”,也是荷兰公司和日本公司掌握最高端的技术,而非美国公司,产业的复杂度可见一斑。

“两弹一星”是集中力量办三件大事,到了芯片领域,变成了要办数量庞杂的可能三千件大事,经验很难平移。

对芯片产业的复杂度有低估,对两弹一星的科学家们,人们也有低估。

对于两弹一星的科学家,人们往往记得他们的艰苦奋斗,但忘了他们首先是一群天才在奋斗。是的,他们就是天才,而且是海外学成归来的天才。在23位获得“两弹一星功勋奖章”的科学家中,仅有两人没有欧美、海外留学或者工作经验。其中有“中国航天之父”“中国导弹之父”“中国自动化控制之父”和“火箭之王”称号的钱学森,当时就是世界级的专家,他回国效力,被认为将中国导弹、原子弹的发射向前推进了至少20年。在目前国内芯片公司中,是否有一家达到或者接近拥有,可同比以下这些科学家在本领域业务能力的科研班底?

于 敏(1926.8.16-)氢弹,北京大学

王大珩(1915.2.26-2011.7.21)卫星、原子弹,清华大学、英国伦敦帝国学院

王希季(1921.7.26-)火箭、卫星,西南联合大学、美国弗吉尼亚理工学院

朱光亚(1924.12.25-2011.2.26)原子弹、氢弹,西南联合大学、美国密歇根大学

孙家栋(1929.4.8-)导弹、卫星,哈尔滨工业大学、苏联莫斯科茹科夫斯基空军工程学院

任新民(1915.12.5-2017.2.12)火箭、导弹、卫星,重庆兵工学校、美国密歇根大学

吴自良(1917.12.25-2008.5.24)原子弹,北洋大学、匹兹堡卡内基理工学院、交通大学唐山工学院(西南交通大学)

陈芳允(1916.4.23-2000.4.29)卫星,清华大学、英国A.C.Cossor无线电厂研究室

陈能宽(1923.5.13-2016.5.27)原子弹、氢弹,交通大学唐山工学院(西南交通大学)、美国耶鲁大学

杨嘉墀(1919.7.16-2006.6.17)卫星,交通大学、美国哈佛大学

周光召(1929.5.15-)原子弹、氢弹,清华大学、北京大学、苏联杜布纳联合核子研究所

钱学森(1911.12.11-2009.10.31)火箭、导弹、卫星,交通大学、美国麻省理工学院、美国加州理工学院

屠守锷(1917.12.5-2012.12.15)火箭、导弹,西南联合大学、美国麻省理工学院

黄纬禄(1916.12.18- 2011.11.23)导弹,中央大学、伦敦大学帝国学院

程开甲(1918.8.3-)原子弹、氢弹,浙江大学、英国爱丁堡大学

彭桓武(1915.10.6-2007.2.28)原子弹、氢弹,清华大学、英国爱丁堡大学

王淦昌(1907.5.28-1998.12.10)原子弹、氢弹,清华大学、德国柏林大学

邓稼先(1924.6.25-1986.7.29)原子弹、氢弹,西南联合大学、美国普渡大学

赵九章(1907.10.15-1968.10.26)卫星,河南留学欧美预备学校、清华大学、德国柏林大学

姚桐斌(1922.9.3-1968.6.8)导弹、火箭,交通大学唐山工学院(西南交通大学)、英国伯明翰大学

钱 骥(1917.12.27-1983.8.28)卫星,中央大学

钱三强(1913.10.16-1992.6.28)原子弹、氢弹,北京大学、法国巴黎大学

郭永怀(1909.4.4-1968.12.5)原子弹、氢弹、导弹,南开大学、北京大学、加拿大多伦多大学、美国加州理工学院

为什么我们不能靠政府采购强推市场

中兴事件发生之后,国内计算机协会组织了一场讨论会,其中有专家提出,要想做好国产芯片,唯有让用的人多起来。这句话是对的,也是信息技术的迭代特点在起作用。

芯片属于IT(信息技术)门类,而在信息技术领域,有这样一条不成文的说法,第一代产品,永远是不成熟的。这也让IT公司有了一个“吃狗粮”的“行话”,意思是为了打消客户的疑虑,自己先使用初代产品,等到技术发展和业务应用已经在内部运转的足够成熟,才会推向市场,给外部客户。

因为信息技术不像一般商品,只要是代码,就永远存在BUG,需要更新迭代。但是BUG的发现,有赖于足够多的市场用量,没人用,就无从发现问题,也无从推动产品技术升级。就像电脑输入法一样,你录入越多,系统就能越快学习你的语言习惯。

既然如此,推动芯片国产化发展似乎有了捷径,趁现在“美方发难频频”,何不短平快的痛下决心,既然你封杀中兴采购,我们何不干脆封杀进口,强制采购国产芯片,岂不一举两得,不亦快哉?持这个看法的人实际上,俨然已不在少数。

但这种做法,本质是丢了西瓜捡了芝麻。

抛开可能引发的更剧烈贸易战不说,我们如果这样做,会面临全社会经济减速的巨大风险。因为信息技术不仅本身是个经济产业,但它更是一个可以和所有行业产生叠加,起到助推器作用的新动能。

举一个企业的例子,阿里巴巴提出过五新的概念——新零售、新金融、新技术、新能源和新制造。阿里巴巴阐述说,这“五新”就是新在数据驱动上,也就是通过信息技术实现这些行业内的数据产生、流转、分析和应用。新在何处,新在:旧的传统行业+新的信息技术,新在用数字化手段重新发明、定义传统行业的技术模式和商业模式。

不仅企业有这样的思考,政府更有这样的高屋建瓴。两年前的《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中,曾明确提出,要把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,进一步促进社会发展。这里起支撑作用的“互联网的创新成果”,直接一点说,就是包括芯片技术在内的信息技术能力。

我们正处于第四次工业革命前夕,每个行业,都在被IT技术推动,云计算让企业能够更从容的面对互联网消费者的需求涨跌波动;大数据能够让市场部门看清楚消费者的需求动向;物联网让每个机器都具备了说话和倾听的能力;人工智能让企业的运转效率更高,管理高更高效,商品服务更有吸引力。这个过程,被称之为“数字化转型”。因此从经济学上看,芯片是一个有着极大正外部性的技术领域:牵一发、可动全身。作为一家技术媒体,至顶网在2017年喊出“记录和推动数字化创新”的口号,正是看到了这一趋势。

我们可以通过信息技术中和芯片关联较大的5G技术为例,用一组数字加深技术推动经济的理解。高通在全球发布一份5G经济报告,其中提出,到2035年,5G将在全球创造12.3万亿美元经济产出。这几乎相当于所有美国消费者在2016年的全部支出,并超过了2016年中国、日本、德国、英国和法国的消费支出总和; 到2035年,全球5G价值链将创造3.5万亿美元产出,同时创造2200万个工作岗位;它几乎相当于2016年全球财富1000强企业中前13强企业的的营收总和,这13家企业包括沃尔玛、国家电网、中国石油、荷兰皇家壳牌石油、埃克森美孚、大众、丰田汽车、苹果、伯克希尔-哈撒韦和三星等。

我们必须看到,经济产业不是只有一个芯片,特别是在中国,绝大多数的就业人口还在传统工业和农业领域。为了扶持国内芯片一个产业,忘了IT技术和其他行业的乘法作用。难免顾此失彼,更不用说也不符合国家进一步推动改革开放和大力推动数字经济的大政方针。

所以,技术产业创新,和技术赋能价值哪个更重要?华为创始人任正非,在2015年与福布斯的对话里,其中关于中国创新的一段话,可以作为一个绝佳的旁注:

“我们是要技术,还是要繁荣?当然我们是要繁荣。有技术更好,没有技术我们也繁荣了,人们的思想意识在改变,受教育程度也在改变,国人改变了,其实这个社会基本启动了。现在领导推动深化改革开放,逐渐让中国不要回到自给自足。其实这些思想意识与体制的创新,并不单单是技术。它对未来100年释放的能量是不可估量的。中国今天还不算十分强大,即使非常强大了,也要向世界开放。其实美国200多年的发展历史,就是开放的历史。”

做大做强中国的芯片产业,计较一时技术得失封闭市场,并不能让我们弯道超车。

难道就永远没有超越的机会?并非如此。

打败马车的,不是更快的马车,而是汽车;淘汰蜡烛,不是更亮的蜡烛,而是电灯。在发明iPhone之前,苹果手里又有多少移动通信的专利?信息技术领域的一个重要特点,就是几乎没有一项技术,能够长期统治市场,竞争的转折点和突破点随时可能发生。

问题的关键在于,是不是我们发现了新的转折点,抓住了新的突破点。这一切,有赖于社会有没有培育鼓励创新的土壤,是否建立了尊重知识产权创新的文化,能否让技术创新价值变现来获得,并赢得换道超车的机会。在这些因素当中,全社会对知识产权创新的尊重尤为重要。“小猪佩奇身上纹,掌声送给社会人”,小猪佩奇怎能不爱?相关符号的手表、表情包和服饰正在成为中国互联网的爆款流行元素。但是如果这些纪念品都是盗版,我们还能期待有另外一个Astley Baker Davis(制作者)有意愿、动力、决心创造更多受人喜爱的虚拟角色么?

政策可以快速成文,但是文化的改变不是一蹴而就的。中国半导体产业向上达到顶尖的时间周期,也很难一蹴而就。国家对此有清醒的认识,提及过国务院发出的《国家集成电路产业发展推进纲要》,芯片产业达到国际先进水平的时间点,被放到了2030年。

即使计划顺利执行,距离这个时间点,也还有12年。


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