动用我国尖端科研力量对英特尔最高性能的CPU产品进行逆向工程,仿制出同等或更高性能的产品,可行吗?

用户65292723


很明确的答案:不行。两个原因:没有实力和没有专利。


今年6月的时候任正非去了一趟美国,主要是商谈对芯片生产的等级分工,并参观了美芯片生产基地。让他没有想到的是,美国人竟然让他参观了全部最高端的产品,并允许拍照。任总看完后回到宾馆仍未从震撼中回过神来。用他自己的话讲:“就是给我全部图纸,我们也造不出来。太先进了,就好比刚进小学一年级学生给他一张二元二次方程的一道题。”


为什么会出现这样的情况?关键在于中国芯片行业的“四基”,也就是核心基础零部件(元器件)、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础过于薄弱,无法通过简单的逆向工程就能解决高端芯片的问题。芯片制造除了光刻机以外,还对材料、工艺和产业链都有很高的要求,不是一朝一夕能赶上的。按照任正非的说法,中国和美国之间的差距需要用未来20-30年的时间来消除。


即使我们现在能够实现逆向工程,仿制出了高性能的CPU,也会面临专利诉讼的尴尬局面。事实上,英特尔在CPU领域已经构建了庞大的专利池,一旦仿制的CPU进行大规模应用马上就会面临对方发起的专利战,并且会给我们在国际上造成负面的影响。说句老生常谈的话:核心技术是不可能通过山寨实现的,只能靠自主研发。


事实上我们国家对科技领域需要突破的环节已经有了具体的规划,上面所提到的“四基”最早就是从《中国制造 2025》战略中被提出,并且已经在逐步实现。但这一切都需要时间,在此过程中我们不能抱有功利的侥幸心理,就像任正非所说的:“芯片急是急不来的,我们还是要踏踏实实,不能泡沫式地追赶。”





高挺观点


不可行。

1. 尖端科研力量集中起来发力特定领域,并不容易。

2. 缺乏核心技术实力的前提下,仿制品不可能达到原生产品的水平,更别说超越了。

打个比方。

最近最热门的话题之一就是正在火热开展的俄罗斯世界杯。众所周知,中国也算是一个体育大国了,在竞技体育层面来说,说中国是体育强国也不会有很大争议。但同时,中国足球一直以来都难以突破。现在把国内最顶尖的运动员都集中起来,就可以组建出一支世界领先的足球队吗?显然是不能的。

同样的道理,尽管中国的科研实力相比以前有了长足的进步,但是在芯片领域还是比较薄弱,想要突破需要长时间的积累和发展,并不能采取投机取巧的手段速成。

把国内最好的乒乓球,羽毛球,体操等项目的运动员召集起来,组成的足球队,大概还比不过目前这支国足吧。所谓的“尖端科研力量”往往也都有各自的专业领域,拼凑一支“芯片攻坚队伍”,只怕是还不如目前国内已有的芯片团队,尽管我们在这个领域跟世界先进水平还有差距。不管人们多么期待国足尽快提高成绩,国足也不可能短期之内瞬间成为世界强队。同理,不管大家多么希望国内芯片产业的为代表的核心技术获得突破,这也不可能一蹴而就。

逆向开发,快速学习,后来居上的确是国内目前的很多优势产业在最近几十年走过的路子。但是,这个方法未必适用于芯片,发动机等核心技术领域。模仿学习不同的对象,难度是不一样的。腾讯有能力模仿开发出绝大多数软件,而且凭借强大的产品管理能力,在用户体验上甚至超过原生产品。但是,如果让腾讯逆向开发一个微软的Windows系统或者谷歌的安卓系统,这就是有点让腾讯为难,因为技术储备不足,很难完成这个工作。芯片和发动机为代表的核心技术领域,和一般技术不太一样,跟操作系统比较类似,是技术的结晶,仿制出水平相当的产品非常困难,更别提反超了。

在起步阶段,逆向开发,山寨成熟产品的确是一个捷径。但是真想要突破核心技术,山寨是靠不住的。逆向开发终归是靠不住的,借鉴学习是必要的,但是这最多只能是权宜之计。核心技术的突破只有持续不断地投入,没有捷径可走。甚至可以这么说,在差距过大之时,仿制都是一件遥不可及的事情。仿制出像样的山寨品也是需要一定的技术基础的。而目前,我国的芯片产业跟世界先进水平差距非常明显,逆向开发,生产出类似甚至更优的产品,连理论的可能性都不存在。


镁客网


一个多月前的回答了,那会想着简单回答一下,可能是这两天头条推送了以致阅读评论量大涨,那我再次详细编辑一些东西。

英特尔可以说是目前地表最强芯片公司。即便这样,英特尔也是一路跌跌撞撞几十年才走到的今天。

在某种意义上来说,英特尔并非一家单纯的半导体公司,其背后站着一个目前地表最强国家。技术封锁是除了欧美,同样也是很多国家在保护维持本国精尖技术的政治手段。其他国家溢价几倍去收购英特尔制作设备和技术,老美也会跟你说NO。

做英特尔CPU逆向工程我敢说肯定有不少公司这样做过。但又可能仅仅做了简单、表面性的逆向,当一个逆向工程耗费资源成本超过正常研发的时候,估计没几个公司或者国家会做这样的事。能制造处理器的公司不少,英特尔最开始的强盛就是源于X86,除了授权AMD以外以前还卖给台湾省的威盛电子使用,不过已经在十年前收回。因为X86,微软欲罢不能也想摆脱这家芯片巨头的阴影,ARM版WIN10可以算是明证了。即使哪个国家和组织能完全逆向,X86也是绕不过去的大山。

CPU不单单是一块处理器芯片,其性能高低也代表了整个国家的信息技术体现。围绕着英特尔CPU的生产销售并且得到消费者的认可是需要一大堆配套产业整合而成。制程?指令集?寄存器?编译器?函数库?X86?除了单纯制造一块会计算的芯片还有太多东西要弄了,要弄这些东西同样是海量的资源。

目前我国也在投入大量资源去研发自主处理器,进展离英特尔和超威还有很大的差距。毕竟你奋勇前行人家也不会坐以待毙。英特尔能被称为牙膏厂也就是因为唯一老对手近些年太不给力了。能提前发布相较于上一代处理器性能暴涨的八代也仅仅是因为老对手突然就发力了。由此可见,英特尔技术储备何其雄厚。即便这样,在这个高度依赖硅晶处理器的时代,一个大国要完全崛起,这是个必须要跨过去的坎。要自主不能给人扼住

但我也同样相信,国家力量下我国芯片技术早晚会有一天超越这些芯片巨头,或许自主的传统处理器或许是另一形态处理器(例如量子处理器)。改革开放几十年到现在,中国高精尖技术发展世界有目共睹,会当凌绝顶,那些儿芯片巨头就像跨越千余年的拜占廷帝国一样,终有覆灭的一天。


阿呵IT数码


别说逆向仿制,就算人家把原理图给我们,也不可能仿制出来。CPU到今天的这种规模集成度是经过几十年的技术积累的。在一个一厘米见方大小的cpu里面集成几十亿(看清楚单位是亿)个晶体管,这是根本就看不清的跟别说逆向仿制了

首先我们来了解一下cpu制作的一个大概过程:

主要原材料就是沙子,不值钱的一抓一大把。然后把这些沙子提炼成粗硅晶体,然后再将粗硅提炼成99.99%的硅晶体做出硅锭。然后把硅锭切成薄片。

以上步骤都很简单中国完全能做到。后面的步骤就是核心了。

然后再将这些薄片按照一定的物理特性掺入p元素和n元素杂质。参杂完成在按照一定的结构覆上遮光胶一部分不覆,然后将硅薄片放入光刻机中(这玩意一亿美元一台,国产的已经研发出来,预计还得几年才能用上)光刻机会腐蚀没有覆上遮光胶的部分这就形成了电路,这些腐蚀好的硅片就是CPU的内核,然后以内核为基础加入一些外设比如I/O口,时钟等等最后用封装。这就是一个完整的cpu了。一颗cpu的成本相对于售价几乎可以忽略不计了,而主要的费用全部是工艺和研发的费用。

所以就算把一个芯片的内部结构原理图给我们,我们一不可能能在短期内研发出自己的满足当前社会需求芯片,最难的工艺是短期内过不去的坎。如果说美国全面向中国禁售芯片估计中国的那些高科技企业没几家能活下去,而cpu等这些硬件产业都是赔钱的买卖想指望BAT来投资来搞这辈子是不可能的,只能靠国家补贴,就目前来说核心的硬件产业前期几乎都是赚国家补贴的钱,就拿京东方来说也就最近几年研发出了成果以前十几年都在追赶世界科技的脚步,而那十几年全是赚国家补贴的钱,没有国家补贴早就垮了。

而看看现在的中国所谓高科技产业独角兽大多数都是做平台的因为平台来钱快赚的多想什么共享单车,美菜等企业,看到独角兽企业都是这些做平台的真的让一个电子科学的人很伤心。看似繁荣的背后确实一个充满气的气球里面是空的。


and胡胡胡


逆向工程当然可以,但商用存在知识产权风险。高性能的路要另辟蹊径,就是充分利用目前技术,突破intel-windows的pc生态圈。别走老路,才能突破。其实性能已经不是关键点,功耗比才是重点。目前关键在编译器和程序员友好的formwork。编译器llvm已经足够实用,而且几乎所有新语言都架构其上,所以别另起炉灶了。通用操作系统有linux和bsd,大可以拿来用,也别另起炉灶了,这都是可控范围。ui谷歌也在另起炉灶,把操控抽出来集中力量优化到可替代windows就足够好了,剩下就是移植工具了。最关键还是开发者生态。

1、从教育口解决是开始,中学、高校的开发课程以自主可控要求可以解决,10年后,基本就干掉了。然后以安全理由要求新ict系统禁用非开源软硬件,10年后完全封闭zf采购和核心企业的wintel采购。教育口所用各种ict系统必须使用自主可控设备,教育不得接受非自助可控厂商捐赠的设备和课程。

2、资金项目全部设定自助可控一票否决ict安全指标的验收规则。

3、所有职称评定的信息化考试全部以自主软件使用为标准。

4、制定计算机外设驱动兼容标准,无法达到可控操作系统与windows同样功能和性能的,用户可依据标准向厂家索赔。

这没什么难的,只是工信b要作为,确定指令集、编译器和通用操作系统的方向和策略,有规矩才能避免国内目前散乱的力量。想快速建立能力就要有明确方向和目标,等待市场最终解决是不可能产生自己的intel和ms的。

象地方和高通、amd合作这种进一步造成力量混乱、市场散乱的问题只会更加迟滞国产替代进口的芯片进程。

几个问题:

1、软件、操作系统:先说软件,windows上的应用软件除了微软自己的软件,几年后还有点用的,老外的基本上linux下也有了,国产软件移植有工作量没难度。至于办公套件,严格执行文档标准,wps、永中有一堆,开源还有好几个。没了微软活不了吗? 手机上的软件国外的有几个?现在不是95-00年年代了。真一声令下,各软件厂商一堆活要干,几年就全转过来了。再严格知识产权和反垄断,以为有钱没人赚吗!会超乎想象的快,因为这是商业大洗牌啊,重订市场份额!再看微软这两年,为应对云化,办公套件走360,给macos做应用软件。以为ms疯了吗?不是,是重新规划市场份额,不然都是谷歌的了。软件业早已变天了,连微软都linux化了![捂脸][捂脸][捂脸]还在这wintel不可动摇的老黄历啊!现在微软都抛弃intel和高通搞surface了。

2、逆向工程,可以做。不是显微镜下拍出来做,zen架构、也包括龙芯、申威的架构,所以关键还是指令集。这些的确要长期开发,但思路比具体实现重要。不说设计软件和代工厂有一堆ip单元,就说设计risc的量化设计方法和一些过期专利足以支撑设计cpu了,再加上国内类似申威、龙芯、海思、自动化所等对基础技术并非毫无建树。只要聚合力量,想做个risc v指令集的高性能cpu基本上2年左右,用中芯14nm制程可以做出在3.5g左右与现在移动版intel同频同水平的东西不是很难。而且由于不考虑前向兼容,加入向量、cnn或其他更有用算法的硬件基础,这样很可能实现在特定方面的反超。cpu这类东西到现阶段已经不是跑分,而是应用了。


久儿爸爸


请注意,国际巨头建立的是持续性技术壁垒,而不是单一专利壁垒,这属于技术界的阵地战。英特尔公司人送江湖称号:牙膏厂。更新是渐进式的,起源于著名的摩尔定律,价格不变,每隔18到24个月性能提升一倍,前期建立在摩尔定律基础之上的是Tick-Tock战略,有人叫滴答战略,Tick代表工艺提升、晶体管变小,TOCK代表工艺不变,芯片核心架构升级。前几年据说英特尔已经抛弃了Tick-Tock战略,采用了新的PAO战略,芯片发展周期也延伸为三年。

即使芯片三年一个提升周期,似乎比24个月有所提升,牙膏厂挤牙膏更慢了,但是就是这个创新速度,你反向工程得到技术,再开发工艺,再试产,再量产爬坡,等你搞定了上一款产品,模仿的惟妙惟肖,牙膏厂早已推出新的产品甩你N条街。英特尔是如何保持这个优势的呢?请注意,英特尔研发支出世界第一,你从英特尔挖走个别技术,挖走个别技术人员,对于英特尔都是蚍蜉撼大树。在龙芯追逐英特尔的过程中,就出现了这种滞后的情况,这一类企业根本不会在一个产品上和你纠缠,你赶上了他们现有的产品,他们只要一个动作就可以,甩开你。

这种追逐赛是相当激烈的,AMD算是一个孜孜不倦的对手,但是AMD对阵英特尔或者对阵英伟达的优势,其实并不明显,因为AMD的体量并不大,这导致了相应的研发投入并没有英特尔那么大,因为研发支出预算不是凭空的,而是需要额定在主营收入的一定比例,你收入基数大,研发自然预算高。但另一种说法是,英特尔留着AMD仅仅因为想少打点反垄断官司。

这种技术创新的阵地战不只是芯片行业,其实更加严重的是制药领域,之前我们说过中国药物研发上创新不足的问题,就是一个阵地战的问题,罗氏一年研发100亿美元,恒瑞一年研发10亿人民币,罗氏医药领域世界研发最高,恒瑞中国医药领域投入最高。这不就是游击队打正规军吗?

当然中国在芯片这种高端领域突破还是有可能的,但是千万不能采取目标研发模式,目标研发模式是研究一款芯片,定好目标,投入资金和人员,但是芯片研发这种行业是需要动态调整目标的,CPU频率进入瓶颈的时候,开始多核并行,各种变通的提升方案,多种指标,光一个能耗,就能决定CPU的寿命,市场当然想要好的性价比,所以你单点突破没有意义。

我们看到了国内有两种突破模式,一种是华为并购式的单点突破,麒麟芯片虽然性价比远远不及高通,但是整合进入手机之后,很多性能指标对于一般用户并没有太多掣肘,而持续的和市场打交道,就能获得很好的持续研发能力,能够产出更符合需求的芯片,也许有一天,距离不太远的麒麟能够弯道超车也说不定;另一种模式是寒武纪,这种是一开始就奔弯道超车去的初创企业,通过资本堆积,获得前期优势资本,然后选择一个并未有完全开拓的AI芯片,进行开荒式研发。我们依然没有看到寒武纪更多的成绩单,但我们不应该着急。


凯恩斯


作为该专业的工程师,负责的说下,基本是不可能的。首先是没法逆向,也就是没法抄袭,那么小面积里面几十亿晶体管,最小间距大概十几纳米,还有几百亿根金属连线,怎么抄袭?一根线抄错误就错了,而且就算全部抄对了,你也不知道他工作原理。其次就算你抄袭出来 也没有设备去制造出来。而且芯片更新非常快,有抄袭的时间还不如新设计的快,还没抄出来别人都更新下一代。。一颗小小芯片是一个庞大的系统工程,绝对不是简单抄袭出来的,牵涉到系统设计,软件支持,制造工艺,仪器测试,验证,所以芯片的追赶是需要积累的,。目前中国最大的进口就是芯片,和国外最大差距也是芯片,被卡脖子最厉害也是他,国家也很着急的想追赶。


刘149329712


在这里谈逆向工程的人,不知道有几个搞逆向工程!我举个简单的例子吧!

我相信抄同学的作业这样的事大家都肯定干过。但是如果老师要求你们在课堂上,解释一下你们的解题思路,那么你肯定要会解题理论基础,否则肯定过不了关;而你同学防止别人抄他的作业,还在里面做一些特定的标记,如果不去除这标记,老师一眼就能看出你是抄袭的,那么你还得仔细理解他做题时的具体思考过程,那些地方是同学故意做成那样的。

肯定有朋友会说,你说这个抄袭过程多麻烦,既要学会理论基础,又要用他的思路去理解整个过程,我干脆自己解题不是更省事?

虽然理论是大家都了解的,但是如何巧妙灵活运用,却是一件很难的事情,这是思路的问题。在工业设计及制造工艺中,有的东西,懂了的人,看一眼就知道怎么弄,但是如果不看一眼,理论基础你再熟悉,你可能一辈子都不知道原来是这样弄的,思路不通就会这样!

逆向工程其实在反推人家的思路,但是在反推思路别人的思路之前,所有其他必备的条件,你必须与人家对等,甚至更高,否则就算你进行逆向工程,你也无法进行必要的验证。这就和抄袭作业一样,假如你不懂,你永远不知道抄得是对还是错了,这样的抄袭除了一顿臭骂,还有什么意义?

在我们的理论基础,电子材料,制造工艺基础没有达到一定的高度之前,贸然对CPU进行逆向工程,没有多大的意义。

很多工业设计及制造,永远都是在不断试错中前行,该交的学费,永远不会少交,只是交的时间点推后罢了。

万事俱备只欠东风,别只想到东风,万事俱备才是先决条件!


白橡


笔者在这里非常肯定地回答:不可能。

不管国内多少个企业纷纷以自己在芯片技术上的成就来标榜自己,但我们不得不承认,我国的芯片制造技术,尤其是CPU的核心技术,一直都是弱人一等的。



现在的情况是,美国已经是大学的水平,我国还处于初中水平,就算美国把题目和解析摆在我能面前,我们都不一定能看得懂。就像前段时间美国企业邀请任正非参观CPU加工工厂,参观后任正非无奈地表示,就算人家把设计图纸给我们,我们都不知道该如何去看懂它。


而且,就算我们逆向工程弄懂了CPU的原理,我们也没有如此强大的工艺技术来制造出如此精细的芯片。就拿目前英特尔公布的最先进的Ice Lake处理器来说,其芯片厚度已经能保持在10nm了。就算给我们设计图纸,我们并没有如此精细的光刻机。

据国内专家分析,中国目前的芯片技术还比美国落后20-30年。虽然说现在阿里、格力、华为都纷纷加入到研发芯片的队伍中。但是,任重而道远!

不知道各位看官们是如何看待这个问题的呢?欢迎在下方评论留言,让更多人看到您的观点,谢谢!


科飞猫科技公社


有很多产品已在不知不觉间融入了我们的生活,以致于我们感觉它来得特别容易,芯片就是这样的产品。除了业内人士,相信没几个人可以理解芯片的复杂性,片面地以为我们的量子卫星都上天了,拿出在北京买1000套别墅的钱,怎么就可能搞不定一枚小小的芯片呢?

以我们当前的实力,还真是搞不定。

不仅我们搞不定,全世界也没有哪个国家敢说自己能关起门来全部搞定,美帝也一样。

逆向工程并不是万能的。通过逆向工程,你可以快速的掌握产品的“结构”,但是你很难掌握其“工艺”。就像你去“逆向”一盘宫爆鸡丁,当然可以用一流设备把它的成份搞得清清楚楚:鸡丁占多大比例,多少油盐酱醋,配料的成份如何,但问题是你怎么去分析先放盐还是先放糖,什么时候加花生米,火烧到多大……

芯片可比宫爆鸡丁复杂多了。

有些事情,只是看起来容易。

今天的芯片工业,是美国人集中了全世界的智力和产业配套,才搞成这个水平的。没有开放的心态,没有几十年如一日的奋斗,妄想什么“弯道式超车”,这真的是在做梦。这种急功近利的思想,反而会使我们错失战略发展机遇。

我们的“两弹一星”,也是一大批科学家踏踏实实按科学规律奋斗出来的。努力奋斗可以缩短研发的时间,但缩短不了研发的步骤。


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