芯片产业为何无法复制“两弹一星”模式?

张楠


芯片领域为什么不能复制两弹一星模式?

这个问题可以从以下角度思考:

一、虽然在两弹一星以及重要的国防科技中也要用到芯片,但是芯片本身更应该被看做是民用工业消费级产品。民用消费级产品的特征是市场大,要面对市场竞争,更新升级快。比如在摩尔定律下,当年英特尔的cpu更新换代速度非常快,中国就没办法生产芯片去跟随竞争。即便另一家美国芯片巨头AMD,也没有能力去同英特尔竞争,步步落在英特尔后面,依靠低价只获得了很少的市场份额,而且还一直亏损。

二、芯片作为现代科技的核心部件。不仅仅是芯片本身,还包括了与之配套的产业链与商业生态体系。比如手机芯片,目前全世界的手机芯片95%以上都是应用英国ARM公司的架构,在此基础上进行设计,然后由台积电进行生产,生产芯片的最重要设备光刻机还是被荷兰企业ASML垄断的,与芯片连接应用的各种接口、程序、指令集乃至应用软件,也都是商业生态的一部分。苹果、三星、高通、华为都是如此。即使像两弹一星那样倾全国之力打造一款芯片,但不能得到产业链的支持也是于事无补的。

三、两弹一星尤其两弹是威慑性武器,无法用价值衡量,别人不会给你,只能自己去做,花多少钱都得去做。但芯片不一样,低端芯片简单功能的,市场上可能几块钱就能买的到。高端的英特尔、ARM芯片也就几十几百块钱,这种情况下国家或企业都很难去不计成本研发。除非极端情况下美国人完全禁止我们使用,研发投入才会有价值。

四、芯片本身的复杂程度是远超两弹一星的,美国对中国也是进行严密技术封锁的。两弹一星中国可以依靠前苏联的指导,而芯片上现在的俄罗斯也没有。美国人的武器系统核心部件是精密芯片控制的,俄罗斯武器系统核心部件是非常笨重粗大的小规模集成电路来实现功能。实际上中国的两弹一星,尤其是宇宙飞船的技术路线现在也还是与俄罗斯一致,美国的航天飞机则完全是另外的技术路线。最顶尖的技术必须大量的顶级科学家长期的努力再加上经费、资源的支持,这是急不得的。

五、中国的航空航天、军事系统所用的芯片,尤其是关系国家安全的关键场合所用的芯片肯定是自己研发的产品。我们也经常在网上看到一些国产芯片的新闻,比如龙芯等。之所以没有进入我们普通人的手机、电脑上,只是因为技术还不够好,还无法大规模量产或者量产后成本太高无法与英特尔、ARM架构的芯片相比。比如我们现在一台手机、笔记本的芯片,只要几十上百块钱,要达到提供类似的功能,国产芯片可能要上千块钱,这样就限制了其市场开拓,只能应用于有限的国家安全场合。

芯片的研发需要投入大量资金、大量科学家,而且周期非常长,不能急功近利。相信随着中国整体科技水平的提高,中国芯片将会在不远的将来同英特尔、高通、ARM同样先进。





上林院


那是因为举国体制的“两弹一星”模式并不完全适用于市场经济规律,而芯片产业虽说需要的资金量也很大,但是必须要走市场化路线才能健康长久的发展,说的直接一些,就是原子弹和卫星只要能攻克关键技术,投入研发制造并正常使用就是成功,但是芯片即使你能造出来正常使用也并不代表成功,因为芯片产业经过几十年的发展已经成为了一个生态系统工程,芯片只是生态链中的一环。

目前以英特尔为首的PC芯片都是采用了X86架构,由于相关专利的壁垒我们想要制造X86架构的芯片难上加难,即使国家自行研发新架构的芯片,但是如果无法兼容市面上的操作系统和软件程序那也是白费,除非有能力让全球的开发者都愿意来兼容你的芯片才行,但是这种可能性实在是太小了。

所以目前我们的办法只能是做兼容X86架构的芯片,芯片的研发需要高科技人才的储备,国家投入重金只能召集人才,但是相关的技术积累还需要很长时间,另外做芯片产业需要投入重金买来先进的光刻设备,但是欧美在最先进的光刻技术上进行封锁,所以我们往往买不到最先进的光刻机,从而也难以制造出最先进工艺的芯片,想自己造光刻机?但是这并不比研发芯片容易。

随着半导体工艺增长变缓,芯片产业需要投入的资金也是越来越多,芯片产业绝对不是一个国家或者一家公司就能主导全部产业的,芯片分工化是未来的趋势,我们只需要做好芯片产业的一环就是成功,所以没有必要过于执着“两弹一星”的模式,真正的国家意志应该是创造环境,培植基础,只有下功夫把基础环境做好了,极少数具有实力且有远大追求的企业在时机成熟时,就有可能打出漂亮的一击。想当年三星突入半导体产业以及中国华为近年局部突破,凭的都是企业层面的远见和执着,国家财力固然重要,但是并不一定是决定性的作用。


嘟嘟聊数码


赫鲁晓夫提供了全套原子弹图纸。只要把机械工程师电子工程师还有采矿和提炼等工程师组织起来,就能把原子弹造出来。发誓卫星难度在火箭上,当时中国已经有苏联提供的导弹作为蓝本,当然加大推力,还需要重新设计。设计火箭的确需要专家进行计算。两弹一星都是“粗活”,零部件都是看得见摸得着的,普通机床和设备都能加工。而芯片则不然,太精细,需要专门的精密设备。另外即使你造出芯片,但是成品率低,性能不稳定,成本高,你也没有办法同同行竞争。因此发展芯片制造需要长时间技术和工艺积累。这就面临企业能不能承受长期亏损的问题。

还有一点。两弹一星都是自己用的,不需要国际市场的检验。好与不好都是自己用。而芯片这个产品要面临国际市场要面临每一个用户的体验,你的芯片质量不好价格高,市场肯定不接受。


无藏南即951W


感谢您的阅读!

我想到了著名经济学家,吴敬琏吴老的话——“不惜一切代价发展芯片产业是危险的”!这句话,似乎和这个题目有一定的关联,

吴老称,他之前就在信息咨询机构里面工作过,芯片问题其实一直是国家非常重视的;但是,并非是给的钱少了,甚至之前建立的半导体芯片基金规模是4000亿,像清华紫光一连串收购动作也是想在芯片发展上建立丰功伟绩,可是效果并不理想!

于是,在他的看法下,不顾一切搞芯片就是“危险”的。

吴敬琏的话有错吗?确实从经济学角度,看似没有错。可是中兴的事情历历在目,可是华为被美国列为实体名单,就在我们跟前,如果华为没有“备胎”方案,现在的华为应该是什么样的呢?

确实,你可能会说,为什么芯片不能够复制两弹一星。我觉得这里有两个问题:

  1. 时代不同,芯片确实非常重要,甚至是卡脖子的的技术;可是,比较两弹一星的影响,还是有些欠缺。
  2. 我们在努力。两弹一星老一辈技术人才的共同努力获得成功,而我们现在知道的芯片,我国的技术人才也在努力。

这里没有复制不复制?只是在时代不同下,我们需要处理的方式是不同的。但是,我却也不赞成“不惜一切代价发展芯片是危险的”,我们虽然不在不惜一切,可是我们从来没有放弃过对于芯片的研究。

从我们知道的龙芯到现在华为海思半导体等等,我们一方面在“默默无闻”的发展,一方面也在让它们慢慢用于商用,现在虽然不是当时的时代,可是现在的技术人才也依然在践行这种发展芯片的精神,认为“危险”,其实没有看到我们技术人才的辛苦耕耘。

芯片,未来一定大有可为,国产芯片也一定能够在民族之林中屹立不倒。


LeoGo科技


1994年倪光南在联想领导层参与下又与复旦大学和长江计算机公司达成合资建立芯片设计中心(“联海微电子设计中心”)的意向,准备大力发展集成电路芯片设计能力。

此外,1993年,倪光南组织了软件中心、小型机部、R&D部三个部门联合开发LXBS金融平台软件,市场反映良好;原来的汉字事业部在汉卡销售下降时早已定位于汉字应用软件的研发。这样,整合公司分散的软件资源也在他的构想之中。

然而,随着倪光南被排除出联想领导层,他为联想未来发展所作的这些部署、计划和构想也都被抛弃了。联想集团做出令人扼腕叹息的决定,像倒洗澡水连同把孩子一起倒掉那样,不仅挤走倪光南,而且“自废”了倪光南为联想未来所“修炼”的“武功”。时至今日,联想转型仍然茫无头绪,只是历史无法倒回过来了。

现在看来,历史已经在一步步证明倪光南的远见卓识。联想灭掉程控交换机事业部,也就错过了ICT融合的战略时机,而当时起步比联想晚得多,规模不如联想程控交换机事业部的华为,现在已将联想远远地甩在身后,成为中国高技术公司的典范,称雄国际市场。如果早在1994年倪光南筹划的集成电路芯片设计公司能够顺利组建起来的话,凭借联想、复旦等的“产学研相结合”,在国内几乎还没有竞争对手。



鲤鱼跃龙门瑞雪兆丰年


这个没有可比性,难点根本不在一个方向上。

处理器这个东西,凝聚了七十多年来整个半导体行业数以千万计的从业人员心血,它是半导体行业最具技术含量的东西,没有之一。

但是,处理器并不是整个工业领域制造难度最大的东西,工业皇冠上最亮的宝石是航空发动机,能与之一战的只有工业之花燃气轮机。

不过从另一个维度上看,处理器的是在20世纪以来,全球化商业竞争下诞生的最甘美的果实。记住这个词,商业竞争。

处理器是个商业竞争产物,它身上自然也带着商业壁垒。前人都想着把所有的路走完,让后人无路可走。为了实现这个目标,靠的不是技术积累,而且专利壁垒跟生态绑架。

专利壁垒让后来人的研发处处受阻,所有能走的路你都不准走。如果走了就起诉你。

生态绑架则是跟操作系统、软件底层订立了统一标准,即便你走出了新路,你也没法进入市场,因为不兼容。如果兼容了就修改标准到不兼容,再不行也起诉你。

………………分割线………………

原子弹就不一样了,这玩意各国严格保密,根本没有专利这一说。也不存在你造了我就不能造的情况。

剩下的就是纯粹的技术攻关了。

等造出来了,你能怎么办?

起诉我?都懒得看你一眼。


嘲拉误国


我认为两弹一星模式确实不适用于芯片产业!

第一,两者属于不同的应用领域,两弹一星属于军事和航天领域,芯片产业主要应用于工业、民用和汽车等领域,两者最大的区别在于芯片需要具备大批量生产性、低成本、高可靠性、高安全性,比如对于汽车芯片,它必须可以大量生产,必须至少要保证5年10万公里内不能失效,很多应用还要求安全等级达到ASIL D,这里的ASIL D就是指芯片单点失效引起的故障率要低于0.01%,而这些都是当时的两弹一星不需要考虑的。在军事和航天领域,可以从生产出的芯片中挑选质量好的使用,但在工业、民用、汽车领域这是不可能的。



第二,芯片相比于两弹一星,种类更多,工艺更复杂,芯片有几十种大门类,上千种小门类。而且多种芯片组合又会形成一种新的芯片,比如计算机里的CPU及手机里的射频、基带和通信基站里的数模转换ADC等他们都是由多个芯片组合起来的复杂芯片。每一颗芯片的制造工艺都非常复杂,也非常精细,每一条产线大约涉及50多个行业,2000~5000道工序,这其中有很多工序比如光刻、薄膜、刻蚀等工艺都是纳米级别的操作,还涉及到各种复杂的指令集,所以可以说芯片是一个比航天还要复杂的高科技。



第三,芯片相比于两弹一星受到的技术限制更多。两弹一星的研究没有什么受专利限制的说法,究其原因就是因为两弹一星是一种不会被市场化的产品,而且他们的原理是公开的,只是技术不公开,我们不管通过什么途径得到了这种新技术就可以去用,这也是为什么美国不申请原子弹专利的原因!而芯片不同,芯片是一个需要市场化的产品,中国要用美国的芯片技术就会受到他们专利的限制,“我同意你用,你就给我上交专利费;我不同意你用,你就不能用!”更要命的是,美国的芯片专利很大一部分限制了芯片的基础科学领域,中国想要避开,非常非常难,中国最缺乏的就是基础科学的研究,大部分中国的专利都是基于美国人基础研究专利基础之上的!



小结

可能有人会质疑说,华为的麒麟990和巴龙5000已经有在世界前列了啊!是的,没错,华为的成就确实是我们的骄傲,但是第一你要知道这两个芯片只是芯片领域中非常少的一部分,第二像麒麟芯片也是在ARM授权的前提下完成的!当然华为的成就已经是我们在芯片领域非常大的进步了!

所以也许我们是可以在某一个细小领域取得突破,但要在整个芯片产业都取得突破是要靠我们的科学家不断积累基础科学的研究,不断将基础科学研究的成果工程化才可以实现,这可能需要几十年甚至更长时间,单纯依靠两弹一星模式基本上不可能!

答题不易,如果您觉得我的回答有帮助,还请帮忙点关注加赞哦!

青武策君


看了一圈答案,很奇怪竟然没有人提到一个关键因素:专利。

可能很多人理解的做芯片就是我们招一堆技术人才然后攻关难点,然后做出和英特尔性能差不多的芯片完事,其实哪里有这么简单。

先不说我们,就拿英特尔的老对手AMD来说,在早期(还是几百MHZ的时候),AMD性能一路追逐,一度超过英特尔的性能。

这时候英特尔釜底抽薪,直接用专利告AMD——而AMD的发家恰恰也是因为曾经给英特尔做过代工,有技术储备,所以英特尔告的也算是实锤。

而专利的可怕之处在于,一旦启动,你就不能卖了。

而芯片市场,本身就是一个公开市场(这点很关键,我们后面会说到),一旦在法律的框架下不能卖,那这个芯片即使做出来,又有什么意义呢?

所以,今天的芯片市场,这么多年只有英特尔一家独大,难道世界上除了英特尔之外的芯片技术人才都死绝了?当然不可能,英特尔能有今天在电脑行业的地位,靠的不仅仅是技术。

以上只是在技术之外做的补充,不代表技术不重要。说这个的目的是,今天我们面临的竞争,其实是全方位的,很多时候目光或许集中起来,倒可能看不到全貌了。

最后我们再说一下两弹一星;首先两弹一星本质上不是一个市场化的产品,我们当初要做这个东西的时候,根本不会考虑做出来之后还去卖(脑子被枪打了才会这么想),更不会考虑往国外卖,所以不论中国的法律,还是美国的法律都不会干涉到两弹一星的专利或者合法性问题;基于此,两弹一星当时的难度,就被圈定到了是否有人才和资源这么一个小范围,而这里面在当时,最难的就是关键人才——换句话说,这个问题已经被具象成为“挖人”这么一个问题,剩下的就是找关键人物,并且不择手段的把人搞到手。

可以这么说,只要人到位了,两弹一星的出现,只是一个时间问题了,当然,考虑到历史原因,也可能出现一蛋一星,但在有无问题上,已经是跨越了。

长期以来的僵化思维,让我们会认为“难”这个概念是可以对比的,甚至直观上会认为越大影响力的就越难,越难的东西都搞定了,剩下的怎么会搞不定。

实际上我们慢慢会发现,难和难不仅可能是不同的,而且往往是不可对比的。有些难是资源型的,有些难是时间型的,有些难是规则型的,而这不同的难,之间往往不能简单的对比。

当然,三十年河东三十年河西,规则的,市场的难,也不是永久的,目前我们在某些芯片(比如华为)就有着自己的建树,所以电脑行业的芯片,我们虽然有所不足,但也不必耿耿于怀,一切向前看。

我是江南沐雨,《众神聊斋》作者


江南沐雨众神聊斋


看了很多回答都没找到关键,其实最重要的是因为两弹一星的技术含量远远比不上芯片制造及其设备的技术含量,连印度朝鲜巴基斯坦伊朗这些落后国家都有两弹一星,可见其技术含量并不是太高,而芯片制造就不一样了,全世界只有少数几个国家能研发生产高端芯片,同时芯片制造最重要设备高端光科技几乎asml一家垄断,且asml是集美日欧很多高科技企业零部件之大成,技术含量、涉及的高科技范围远远高于两弹一星。

制造生产芯片的设备是第一个难点,也是最难的一点,涉及到精密机床、材料、各种精密零部件等等行业,而且必须涉及的都必须是行业顶尖的,要用两弹一星的方法独立自主来搞,那基本就等于中国已经是世界上最发达的国家了……第二个难点是软件的配套,软件千万上亿,要让这么多软件来兼容中国的芯片是不可能的,只能中国芯片去兼容基于主流芯片设计的软件,这又涉及到专利问题,如果中国另辟蹊径搞另外一个体系的芯片,没有软件配套,芯片就等于砖块。

韩国能在芯片生产占一席之地,也得益于韩国是美国盟友,不会被高科技禁运,能利用当今世界所有做好的设备的零件来制造自己设计的产品,同时运作得当,产销完美结合,让韩国在芯片行业越做越好


tigerwings


前面有回答同意题主说的无法复制“两弹一星”模式,但世事无绝对啊,就看你怎么操作。

所谓的“两弹一星”模式,是指举国体制下不惜代价搞科研攻坚,接地气儿说就是集中力量办大事。这种模式的特点是,以看得见的手整合产学研资源,聚焦于某点形成重大技术突破。

这方面,日本和韩国有成功先例。

1970年代,日本因为电子计算器出口,和美国的贸易顺差很大,当时以卡西欧为领头羊的日本企业制造的电子计算器,占了美国市场份额的80%。现在大名鼎鼎的英特尔公司,当时不过是日本计算器公司Busicom的零配件供应商。

索尼创始人盛田昭夫。1947年贝尔实验室刚发明晶体三极管,盛田昭夫了解到这一信息,几年后花2.5万美元买下专利授权,经过改良生产工艺,仅比当时的晶体管巨头德州仪器晚一年推出晶体管收音机。索尼以此为起点,发展成全球消费电子巨头。从索尼开始,日本企业找到了自己的长处,即购买美国人的基础研究,将其改良成适合市场的科技产品,迅速占领市场。这一模式造就了日本在上世纪70年代至90年代的电子产品的繁荣时期。


然后,美国人开始搞事情,1972年以卡西欧倾销为由,拒绝向日本提供半导体存储芯片。日本就这样被卡了脖子。

不过日本并没有就此趴下,应对方法倒也朴实:你不卖,我就自己造呗。

1974年,日本政府批准“超大规模集成电路(俗称半导体芯片)”计划,确立以赶超美国集成电路技术为目标。随后日本通产省组织日立、NEC、富士通、三菱和东芝等五家公司,要求整合日本产学研半导体人才资源,打破企业壁垒,使企业协作攻关,提升日本半导体芯片的技术水平。

DARM结构简单,主要就是晶体三极管加电容,设计和制造难度远比CPU芯片小。


集中攻关4年后,日本在半导体存储芯片上获得上千件专利,结果就是日本的企业在半导体存储领域不仅赶上了美国,还把美国企业打得满地找牙(具体可参见我的头条号图文《30年前,日本是如何输掉芯片战争》的)。

“两弹一星”模式特别适合“跟随式的竞争策略”,就是产品已经发明,但在实用化、批量化方面还需要攻坚。以上面说的日本为例,DRAM(动态随机存取存储器,俗称电脑系统内存)已经发明,相当于完成了从0到1,日本人要做的是从1发展到3乃至10,也就是技术改良,提升DRAM的容量和速度。

而技术改良是特别适合用举国体制解决的,这也是日本能成功的原因。

同样地,目前我国也可以在CPU芯片上采用“两弹一星”模式,集中力量办大事,在属于RISC指令集的ARM架构上,进行CPU迭代,整合企业资源降低迭代和市场试错成本,迅速缩小和美国的技术差距。如果只由一家企业来做的话,很难做成,因为需要的资金太大。

现在关注度很高的手机操作系统,更是适合这种模式。之前国产手机操作系统之所以难以抗衡安卓,主要卡在生态系统建设上,说白了就是卡在资源整合上,而不是如何写代码。想想看,以一家企业的力量去整合BATJT等互联网公司,以及小米、OPPO、vivo等国产手机,让它们都采用你的操作系统,谁会听你的?毕竟大家都是竞争对手,互相提放着。

这时候,如果有形之手出面,就可以轻松消除企业间的壁垒,解决国产手机操作系统生态建设的难题。

总之,我的看法是,芯片产业是可以复制“两弹一星”模式的,而且还有成功的先例。


分享到:


相關文章: