芯片產業為何無法複製“兩彈一星”模式?

張楠


芯片領域為什麼不能複製兩彈一星模式?

這個問題可以從以下角度思考:

一、雖然在兩彈一星以及重要的國防科技中也要用到芯片,但是芯片本身更應該被看做是民用工業消費級產品。民用消費級產品的特徵是市場大,要面對市場競爭,更新升級快。比如在摩爾定律下,當年英特爾的cpu更新換代速度非常快,中國就沒辦法生產芯片去跟隨競爭。即便另一家美國芯片巨頭AMD,也沒有能力去同英特爾競爭,步步落在英特爾後面,依靠低價只獲得了很少的市場份額,而且還一直虧損。

二、芯片作為現代科技的核心部件。不僅僅是芯片本身,還包括了與之配套的產業鏈與商業生態體系。比如手機芯片,目前全世界的手機芯片95%以上都是應用英國ARM公司的架構,在此基礎上進行設計,然後由臺積電進行生產,生產芯片的最重要設備光刻機還是被荷蘭企業ASML壟斷的,與芯片連接應用的各種接口、程序、指令集乃至應用軟件,也都是商業生態的一部分。蘋果、三星、高通、華為都是如此。即使像兩彈一星那樣傾全國之力打造一款芯片,但不能得到產業鏈的支持也是於事無補的。

三、兩彈一星尤其兩彈是威懾性武器,無法用價值衡量,別人不會給你,只能自己去做,花多少錢都得去做。但芯片不一樣,低端芯片簡單功能的,市場上可能幾塊錢就能買的到。高端的英特爾、ARM芯片也就幾十幾百塊錢,這種情況下國家或企業都很難去不計成本研發。除非極端情況下美國人完全禁止我們使用,研發投入才會有價值。

四、芯片本身的複雜程度是遠超兩彈一星的,美國對中國也是進行嚴密技術封鎖的。兩彈一星中國可以依靠前蘇聯的指導,而芯片上現在的俄羅斯也沒有。美國人的武器系統核心部件是精密芯片控制的,俄羅斯武器系統核心部件是非常笨重粗大的小規模集成電路來實現功能。實際上中國的兩彈一星,尤其是宇宙飛船的技術路線現在也還是與俄羅斯一致,美國的航天飛機則完全是另外的技術路線。最頂尖的技術必須大量的頂級科學家長期的努力再加上經費、資源的支持,這是急不得的。

五、中國的航空航天、軍事系統所用的芯片,尤其是關係國家安全的關鍵場合所用的芯片肯定是自己研發的產品。我們也經常在網上看到一些國產芯片的新聞,比如龍芯等。之所以沒有進入我們普通人的手機、電腦上,只是因為技術還不夠好,還無法大規模量產或者量產後成本太高無法與英特爾、ARM架構的芯片相比。比如我們現在一臺手機、筆記本的芯片,只要幾十上百塊錢,要達到提供類似的功能,國產芯片可能要上千塊錢,這樣就限制了其市場開拓,只能應用於有限的國家安全場合。

芯片的研發需要投入大量資金、大量科學家,而且週期非常長,不能急功近利。相信隨著中國整體科技水平的提高,中國芯片將會在不遠的將來同英特爾、高通、ARM同樣先進。





上林院


那是因為舉國體制的“兩彈一星”模式並不完全適用於市場經濟規律,而芯片產業雖說需要的資金量也很大,但是必須要走市場化路線才能健康長久的發展,說的直接一些,就是原子彈和衛星只要能攻克關鍵技術,投入研發製造並正常使用就是成功,但是芯片即使你能造出來正常使用也並不代表成功,因為芯片產業經過幾十年的發展已經成為了一個生態系統工程,芯片只是生態鏈中的一環。

目前以英特爾為首的PC芯片都是採用了X86架構,由於相關專利的壁壘我們想要製造X86架構的芯片難上加難,即使國家自行研發新架構的芯片,但是如果無法兼容市面上的操作系統和軟件程序那也是白費,除非有能力讓全球的開發者都願意來兼容你的芯片才行,但是這種可能性實在是太小了。

所以目前我們的辦法只能是做兼容X86架構的芯片,芯片的研發需要高科技人才的儲備,國家投入重金只能召集人才,但是相關的技術積累還需要很長時間,另外做芯片產業需要投入重金買來先進的光刻設備,但是歐美在最先進的光刻技術上進行封鎖,所以我們往往買不到最先進的光刻機,從而也難以製造出最先進工藝的芯片,想自己造光刻機?但是這並不比研發芯片容易。

隨著半導體工藝增長變緩,芯片產業需要投入的資金也是越來越多,芯片產業絕對不是一個國家或者一家公司就能主導全部產業的,芯片分工化是未來的趨勢,我們只需要做好芯片產業的一環就是成功,所以沒有必要過於執著“兩彈一星”的模式,真正的國家意志應該是創造環境,培植基礎,只有下功夫把基礎環境做好了,極少數具有實力且有遠大追求的企業在時機成熟時,就有可能打出漂亮的一擊。想當年三星突入半導體產業以及中國華為近年局部突破,憑的都是企業層面的遠見和執著,國家財力固然重要,但是並不一定是決定性的作用。


嘟嘟聊數碼


赫魯曉夫提供了全套原子彈圖紙。只要把機械工程師電子工程師還有采礦和提煉等工程師組織起來,就能把原子彈造出來。發誓衛星難度在火箭上,當時中國已經有蘇聯提供的導彈作為藍本,當然加大推力,還需要重新設計。設計火箭的確需要專家進行計算。兩彈一星都是“粗活”,零部件都是看得見摸得著的,普通機床和設備都能加工。而芯片則不然,太精細,需要專門的精密設備。另外即使你造出芯片,但是成品率低,性能不穩定,成本高,你也沒有辦法同同行競爭。因此發展芯片製造需要長時間技術和工藝積累。這就面臨企業能不能承受長期虧損的問題。

還有一點。兩彈一星都是自己用的,不需要國際市場的檢驗。好與不好都是自己用。而芯片這個產品要面臨國際市場要面臨每一個用戶的體驗,你的芯片質量不好價格高,市場肯定不接受。


無藏南即951W


感謝您的閱讀!

我想到了著名經濟學家,吳敬璉吳老的話——“不惜一切代價發展芯片產業是危險的”!這句話,似乎和這個題目有一定的關聯,

吳老稱,他之前就在信息諮詢機構裡面工作過,芯片問題其實一直是國家非常重視的;但是,並非是給的錢少了,甚至之前建立的半導體芯片基金規模是4000億,像清華紫光一連串收購動作也是想在芯片發展上建立豐功偉績,可是效果並不理想!

於是,在他的看法下,不顧一切搞芯片就是“危險”的。

吳敬璉的話有錯嗎?確實從經濟學角度,看似沒有錯。可是中興的事情歷歷在目,可是華為被美國列為實體名單,就在我們跟前,如果華為沒有“備胎”方案,現在的華為應該是什麼樣的呢?

確實,你可能會說,為什麼芯片不能夠複製兩彈一星。我覺得這裡有兩個問題:

  1. 時代不同,芯片確實非常重要,甚至是卡脖子的的技術;可是,比較兩彈一星的影響,還是有些欠缺。
  2. 我們在努力。兩彈一星老一輩技術人才的共同努力獲得成功,而我們現在知道的芯片,我國的技術人才也在努力。

這裡沒有複製不復制?只是在時代不同下,我們需要處理的方式是不同的。但是,我卻也不贊成“不惜一切代價發展芯片是危險的”,我們雖然不在不惜一切,可是我們從來沒有放棄過對於芯片的研究。

從我們知道的龍芯到現在華為海思半導體等等,我們一方面在“默默無聞”的發展,一方面也在讓它們慢慢用於商用,現在雖然不是當時的時代,可是現在的技術人才也依然在踐行這種發展芯片的精神,認為“危險”,其實沒有看到我們技術人才的辛苦耕耘。

芯片,未來一定大有可為,國產芯片也一定能夠在民族之林中屹立不倒。


LeoGo科技


1994年倪光南在聯想領導層參與下又與復旦大學和長江計算機公司達成合資建立芯片設計中心(“聯海微電子設計中心”)的意向,準備大力發展集成電路芯片設計能力。

此外,1993年,倪光南組織了軟件中心、小型機部、R&D部三個部門聯合開發LXBS金融平臺軟件,市場反映良好;原來的漢字事業部在漢卡銷售下降時早已定位於漢字應用軟件的研發。這樣,整合公司分散的軟件資源也在他的構想之中。

然而,隨著倪光南被排除出聯想領導層,他為聯想未來發展所作的這些部署、計劃和構想也都被拋棄了。聯想集團做出令人扼腕嘆息的決定,像倒洗澡水連同把孩子一起倒掉那樣,不僅擠走倪光南,而且“自廢”了倪光南為聯想未來所“修煉”的“武功”。時至今日,聯想轉型仍然茫無頭緒,只是歷史無法倒回過來了。

現在看來,歷史已經在一步步證明倪光南的遠見卓識。聯想滅掉程控交換機事業部,也就錯過了ICT融合的戰略時機,而當時起步比聯想晚得多,規模不如聯想程控交換機事業部的華為,現在已將聯想遠遠地甩在身後,成為中國高技術公司的典範,稱雄國際市場。如果早在1994年倪光南籌劃的集成電路芯片設計公司能夠順利組建起來的話,憑藉聯想、復旦等的“產學研相結合”,在國內幾乎還沒有競爭對手。



鯉魚躍龍門瑞雪兆豐年


這個沒有可比性,難點根本不在一個方向上。

處理器這個東西,凝聚了七十多年來整個半導體行業數以千萬計的從業人員心血,它是半導體行業最具技術含量的東西,沒有之一。

但是,處理器並不是整個工業領域製造難度最大的東西,工業皇冠上最亮的寶石是航空發動機,能與之一戰的只有工業之花燃氣輪機。

不過從另一個維度上看,處理器的是在20世紀以來,全球化商業競爭下誕生的最甘美的果實。記住這個詞,商業競爭。

處理器是個商業競爭產物,它身上自然也帶著商業壁壘。前人都想著把所有的路走完,讓後人無路可走。為了實現這個目標,靠的不是技術積累,而且專利壁壘跟生態綁架。

專利壁壘讓後來人的研發處處受阻,所有能走的路你都不準走。如果走了就起訴你。

生態綁架則是跟操作系統、軟件底層訂立了統一標準,即便你走出了新路,你也沒法進入市場,因為不兼容。如果兼容了就修改標準到不兼容,再不行也起訴你。

………………分割線………………

原子彈就不一樣了,這玩意各國嚴格保密,根本沒有專利這一說。也不存在你造了我就不能造的情況。

剩下的就是純粹的技術攻關了。

等造出來了,你能怎麼辦?

起訴我?都懶得看你一眼。


嘲拉誤國


我認為兩彈一星模式確實不適用於芯片產業!

第一,兩者屬於不同的應用領域,兩彈一星屬於軍事和航天領域,芯片產業主要應用於工業、民用和汽車等領域,兩者最大的區別在於芯片需要具備大批量生產性、低成本、高可靠性、高安全性,比如對於汽車芯片,它必須可以大量生產,必須至少要保證5年10萬公里內不能失效,很多應用還要求安全等級達到ASIL D,這裡的ASIL D就是指芯片單點失效引起的故障率要低於0.01%,而這些都是當時的兩彈一星不需要考慮的。在軍事和航天領域,可以從生產出的芯片中挑選質量好的使用,但在工業、民用、汽車領域這是不可能的。



第二,芯片相比於兩彈一星,種類更多,工藝更復雜,芯片有幾十種大門類,上千種小門類。而且多種芯片組合又會形成一種新的芯片,比如計算機裡的CPU及手機裡的射頻、基帶和通信基站裡的數模轉換ADC等他們都是由多個芯片組合起來的複雜芯片。每一顆芯片的製造工藝都非常複雜,也非常精細,每一條產線大約涉及50多個行業,2000~5000道工序,這其中有很多工序比如光刻、薄膜、刻蝕等工藝都是納米級別的操作,還涉及到各種複雜的指令集,所以可以說芯片是一個比航天還要複雜的高科技。



第三,芯片相比於兩彈一星受到的技術限制更多。兩彈一星的研究沒有什麼受專利限制的說法,究其原因就是因為兩彈一星是一種不會被市場化的產品,而且他們的原理是公開的,只是技術不公開,我們不管通過什麼途徑得到了這種新技術就可以去用,這也是為什麼美國不申請原子彈專利的原因!而芯片不同,芯片是一個需要市場化的產品,中國要用美國的芯片技術就會受到他們專利的限制,“我同意你用,你就給我上交專利費;我不同意你用,你就不能用!”更要命的是,美國的芯片專利很大一部分限制了芯片的基礎科學領域,中國想要避開,非常非常難,中國最缺乏的就是基礎科學的研究,大部分中國的專利都是基於美國人基礎研究專利基礎之上的!



小結

可能有人會質疑說,華為的麒麟990和巴龍5000已經有在世界前列了啊!是的,沒錯,華為的成就確實是我們的驕傲,但是第一你要知道這兩個芯片只是芯片領域中非常少的一部分,第二像麒麟芯片也是在ARM授權的前提下完成的!當然華為的成就已經是我們在芯片領域非常大的進步了!

所以也許我們是可以在某一個細小領域取得突破,但要在整個芯片產業都取得突破是要靠我們的科學家不斷積累基礎科學的研究,不斷將基礎科學研究的成果工程化才可以實現,這可能需要幾十年甚至更長時間,單純依靠兩彈一星模式基本上不可能!

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青武策君


看了一圈答案,很奇怪竟然沒有人提到一個關鍵因素:專利。

可能很多人理解的做芯片就是我們招一堆技術人才然後攻關難點,然後做出和英特爾性能差不多的芯片完事,其實哪裡有這麼簡單。

先不說我們,就拿英特爾的老對手AMD來說,在早期(還是幾百MHZ的時候),AMD性能一路追逐,一度超過英特爾的性能。

這時候英特爾釜底抽薪,直接用專利告AMD——而AMD的發家恰恰也是因為曾經給英特爾做過代工,有技術儲備,所以英特爾告的也算是實錘。

而專利的可怕之處在於,一旦啟動,你就不能賣了。

而芯片市場,本身就是一個公開市場(這點很關鍵,我們後面會說到),一旦在法律的框架下不能賣,那這個芯片即使做出來,又有什麼意義呢?

所以,今天的芯片市場,這麼多年只有英特爾一家獨大,難道世界上除了英特爾之外的芯片技術人才都死絕了?當然不可能,英特爾能有今天在電腦行業的地位,靠的不僅僅是技術。

以上只是在技術之外做的補充,不代表技術不重要。說這個的目的是,今天我們面臨的競爭,其實是全方位的,很多時候目光或許集中起來,倒可能看不到全貌了。

最後我們再說一下兩彈一星;首先兩彈一星本質上不是一個市場化的產品,我們當初要做這個東西的時候,根本不會考慮做出來之後還去賣(腦子被槍打了才會這麼想),更不會考慮往國外賣,所以不論中國的法律,還是美國的法律都不會干涉到兩彈一星的專利或者合法性問題;基於此,兩彈一星當時的難度,就被圈定到了是否有人才和資源這麼一個小範圍,而這裡面在當時,最難的就是關鍵人才——換句話說,這個問題已經被具象成為“挖人”這麼一個問題,剩下的就是找關鍵人物,並且不擇手段的把人搞到手。

可以這麼說,只要人到位了,兩彈一星的出現,只是一個時間問題了,當然,考慮到歷史原因,也可能出現一蛋一星,但在有無問題上,已經是跨越了。

長期以來的僵化思維,讓我們會認為“難”這個概念是可以對比的,甚至直觀上會認為越大影響力的就越難,越難的東西都搞定了,剩下的怎麼會搞不定。

實際上我們慢慢會發現,難和難不僅可能是不同的,而且往往是不可對比的。有些難是資源型的,有些難是時間型的,有些難是規則型的,而這不同的難,之間往往不能簡單的對比。

當然,三十年河東三十年河西,規則的,市場的難,也不是永久的,目前我們在某些芯片(比如華為)就有著自己的建樹,所以電腦行業的芯片,我們雖然有所不足,但也不必耿耿於懷,一切向前看。

我是江南沐雨,《眾神聊齋》作者


江南沐雨眾神聊齋


看了很多回答都沒找到關鍵,其實最重要的是因為兩彈一星的技術含量遠遠比不上芯片製造及其設備的技術含量,連印度朝鮮巴基斯坦伊朗這些落後國家都有兩彈一星,可見其技術含量並不是太高,而芯片製造就不一樣了,全世界只有少數幾個國家能研發生產高端芯片,同時芯片製造最重要設備高端光科技幾乎asml一家壟斷,且asml是集美日歐很多高科技企業零部件之大成,技術含量、涉及的高科技範圍遠遠高於兩彈一星。

製造生產芯片的設備是第一個難點,也是最難的一點,涉及到精密機床、材料、各種精密零部件等等行業,而且必須涉及的都必須是行業頂尖的,要用兩彈一星的方法獨立自主來搞,那基本就等於中國已經是世界上最發達的國家了……第二個難點是軟件的配套,軟件千萬上億,要讓這麼多軟件來兼容中國的芯片是不可能的,只能中國芯片去兼容基於主流芯片設計的軟件,這又涉及到專利問題,如果中國另闢蹊徑搞另外一個體系的芯片,沒有軟件配套,芯片就等於磚塊。

韓國能在芯片生產佔一席之地,也得益於韓國是美國盟友,不會被高科技禁運,能利用當今世界所有做好的設備的零件來製造自己設計的產品,同時運作得當,產銷完美結合,讓韓國在芯片行業越做越好


tigerwings


前面有回答同意題主說的無法複製“兩彈一星”模式,但世事無絕對啊,就看你怎麼操作。

所謂的“兩彈一星”模式,是指舉國體制下不惜代價搞科研攻堅,接地氣兒說就是集中力量辦大事。這種模式的特點是,以看得見的手整合產學研資源,聚焦於某點形成重大技術突破。

這方面,日本和韓國有成功先例。

1970年代,日本因為電子計算器出口,和美國的貿易順差很大,當時以卡西歐為領頭羊的日本企業製造的電子計算器,佔了美國市場份額的80%。現在大名鼎鼎的英特爾公司,當時不過是日本計算器公司Busicom的零配件供應商。

索尼創始人盛田昭夫。1947年貝爾實驗室剛發明晶體三極管,盛田昭夫瞭解到這一信息,幾年後花2.5萬美元買下專利授權,經過改良生產工藝,僅比當時的晶體管巨頭德州儀器晚一年推出晶體管收音機。索尼以此為起點,發展成全球消費電子巨頭。從索尼開始,日本企業找到了自己的長處,即購買美國人的基礎研究,將其改良成適合市場的科技產品,迅速佔領市場。這一模式造就了日本在上世紀70年代至90年代的電子產品的繁榮時期。


然後,美國人開始搞事情,1972年以卡西歐傾銷為由,拒絕向日本提供半導體存儲芯片。日本就這樣被卡了脖子。

不過日本並沒有就此趴下,應對方法倒也樸實:你不賣,我就自己造唄。

1974年,日本政府批准“超大規模集成電路(俗稱半導體芯片)”計劃,確立以趕超美國集成電路技術為目標。隨後日本通產省組織日立、NEC、富士通、三菱和東芝等五家公司,要求整合日本產學研半導體人才資源,打破企業壁壘,使企業協作攻關,提升日本半導體芯片的技術水平。

DARM結構簡單,主要就是晶體三極管加電容,設計和製造難度遠比CPU芯片小。


集中攻關4年後,日本在半導體存儲芯片上獲得上千件專利,結果就是日本的企業在半導體存儲領域不僅趕上了美國,還把美國企業打得滿地找牙(具體可參見我的頭條號圖文《30年前,日本是如何輸掉芯片戰爭》的)。

“兩彈一星”模式特別適合“跟隨式的競爭策略”,就是產品已經發明,但在實用化、批量化方面還需要攻堅。以上面說的日本為例,DRAM(動態隨機存取存儲器,俗稱電腦系統內存)已經發明,相當於完成了從0到1,日本人要做的是從1發展到3乃至10,也就是技術改良,提升DRAM的容量和速度。

而技術改良是特別適合用舉國體制解決的,這也是日本能成功的原因。

同樣地,目前我國也可以在CPU芯片上採用“兩彈一星”模式,集中力量辦大事,在屬於RISC指令集的ARM架構上,進行CPU迭代,整合企業資源降低迭代和市場試錯成本,迅速縮小和美國的技術差距。如果只由一家企業來做的話,很難做成,因為需要的資金太大。

現在關注度很高的手機操作系統,更是適合這種模式。之前國產手機操作系統之所以難以抗衡安卓,主要卡在生態系統建設上,說白了就是卡在資源整合上,而不是如何寫代碼。想想看,以一家企業的力量去整合BATJT等互聯網公司,以及小米、OPPO、vivo等國產手機,讓它們都採用你的操作系統,誰會聽你的?畢竟大家都是競爭對手,互相提放著。

這時候,如果有形之手出面,就可以輕鬆消除企業間的壁壘,解決國產手機操作系統生態建設的難題。

總之,我的看法是,芯片產業是可以複製“兩彈一星”模式的,而且還有成功的先例。


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