本週東莞華為松山湖實驗室大火緊緊揪住了大家的信。去年在東莞出差的時候，有幸見過東莞華為松山湖的辦公區，歐洲小鎮的建築群，也見到了周圍的配套設施。華為絕對是現在民企的標杆，有實力也有情懷。 最近一年因為芯片的問題，華為一直處於風口浪尖，很多小夥伴都在質疑，一個芯片就這麼難？在一窮二白的情況下，可以造出人造衛星。為什麼在今天，卻遲遲造不出芯片。我沒有半導體專業相關的經驗，但是作為一個資深工科菜狗，還是可以進行一些淺顯的科普。在技術難度和複雜程度上，造芯片的難度確實高於人造衛星。
造一枚可以使用的芯片，需要突破軟件和硬件的兩個技術關口。軟件，主要是指的EDA設計軟件，全稱為是電子設計自動化（Electronic Design Automation）軟件，是集成電路芯片產業鏈最重要的部分。大家可以類比於CAD， Matlab在理工科的重要性。技術人員利用EDA完成芯片的電路設計和性能分析。並且可以完成模擬的芯片測試，貫穿了整個生產芯片的過程。 美國的新思科技（Synopsys）和楷登電子科技（Cadence）以及2016年被德國西門子收購的明導國際（Mentor Graphics）佔據了超過70%的國際市場，有很高的技術壁壘。EDA的軟件開發集中了數學，物理，機械以及IT等多個學科的最新最頂尖的研究結果，並且會根據實際生產中的問題進行修復和升級。優秀的EDA軟件大大節省了設計的時間，提高設計的性能。縱觀各個行業，尤其是計算機性能飛速發展的幾天，各個行業對這個計算機輔助軟件的依賴與日俱增。EDA軟件也是因為華為被公眾關注到，要想不被卡脖子，各行各業的軟件開發希望都能得到大家的關注。為什麼國內會在EDA 軟件開發上進展緩慢呢？不得不提到上世紀80，90年代的口號“造不如買”，是剛剛取得成績的熊貓系統遭遇了很大的衝擊。對基礎學科的不重視造成了巨大的人才缺口，EDA 軟件的開發集中了數學，物理，機械和IT等學科頂尖的理論，而一部分優秀的人才又流向了直播和遊戲等行業。讓原本貧寒的EDA軟件開發，更加的雪上加霜。同時大家一定要摒棄‘我們可以用盜版的想法“，跟中軟件都是要根據理論發展和實踐問題隨時更新的，尤其是芯片行業。著名的摩爾定律預測，每18個月，芯片的性能會翻一倍。沒有更新和版權的盜版軟件，不僅僅會失去專利論文發表的資格，也會影響設計的進度和準確。 現在中國的華大九天公司的EDA軟件只能完成1/3的半導體行業設計需求，大概的技術水平在國外的上世紀80年代左右。
下面再聊聊硬件，大家最熟悉的就是光刻機了。荷蘭ASML公司在上世紀的光刻機技術之戰中，打敗美國和其他歐洲公司，成為光刻機的老大。一臺光刻機的零件達十多萬個，給出圖紙也造不出去確實也不是一句誇張。小夥伴們想必都有經驗，一個宜家的傢俱或者一個樂高，有圖紙，很多小夥伴未必會裝的有多好。同時操作，光源，鏡片等等，都是集中了各個領域最先進的技術，是單單靠一個國家很難完成的。光刻的原理簡單說，就是通過曝光改變塗有曝光膠的芯片，改變膠的性質，記錄電子線路圖。現在手機芯片中的1平方納米的芯片約有1.7億個電子管，是的，不是筆誤，就是1.7億。這個精度和難度可想而知。 ASML公司是世界唯一擁有可以生產7nm 和5nm光刻機的公司， 國內目前剛剛突破9nm的技術關口。 追趕上目前最先進的技術還是需要一些時間。
和芯片產業一樣，許多科技領域的研發是週期長，投入大，我們不能因為投機取巧就放棄他們，否則就會像芯片一樣，被人捏住喉嚨，反抗困難。不過，國內的研發也在不斷髮展，在一窮二白的中國能造出人造微信，現在的也能追趕上芯片的研發，而且還有望實現彎道超車。芯片的主要材料是從沙子中提取的硅，生產工藝繁瑣。目前我國科學家希望用石墨烯的碳基原料作為芯片。但是石墨烯不夠穩定，如何兼顧穩定與良好的性能一直是最關鍵的突破口。這個難度，我做一個不太恰當的比喻，就是得到一個導電的絕緣體。難度大，但是收益高，一旦突破完成兩成，產生的市場價值百億以上。
芯片產業的上下游是很複雜我只是介紹了兩個大家最熟悉的工具，這個複雜的程度就可見一斑。華為作為一個手機作為副業的企業，可以做成這樣是需要大家的掌聲和鮮花的。 簡單的主和，認慫，放棄自己的發展是不可取的。你可以一葉障目，但是世界不會，當你的發展觸及到別人的利益時，只有自己更強，才能有更多話語權。你作為飯店老闆，不會因為對面飯店老闆對你的幾句恭維，就會把現有的客戶和利益讓給他。 當我們不想被動而進軍新領域的時候，必然會觸及原有利益集團的利益，我們只有做好充足的準備才不會最終出局。其實，我們的社會是不是應該讓年輕人少一些負擔，沒有後顧之憂的時候，才可以更有情懷和理想，去做一些比現在更重要的事呢？只有生活的到保障，才會沒有顧慮的投入冷門的行業呢？畢竟，不止半導體行業，操作系統，透射電子顯微鏡等等都是落後的。 生產出來能用和好用，中間的差距還是需要一代又一代的年輕人前赴後繼。
