《國產晶片的那些事兒》之二:仿製英特爾CPU能否彎道超車?
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上一篇我們聊了光刻機能不能救中國芯的事,很多人覺得只要有光刻機就能解決問題,但事實上並不是這樣。
就像我之前所說的,這個系列文章中的一些觀點可能會和許多人聽到的不太一樣。
但筆者一直認為,與其人云亦云的被動接受,不如根據事實依據作出自己的判斷和思考。
這次作為《國產晶片的那些事兒》的第二篇,我們來聊一聊能不能通過仿製英特爾CPU來彎道超車這個話題。
造晶片難這件事情大家都知道,而集成電路產業作為高端製造業的「皇冠明珠」是一個很龐大的產業鏈,除了市場、銷售這些環節以外,上下游還分為設計、工具、製造、封裝、測試等等一系列流程,所以即使不是專業人士也知道高端晶片不是一天兩天就能逆襲的。
面對這樣的現狀,有人提出一個設想:能不能動用中國的尖端科研力量對英特爾高性能的CPU產品進行逆向工程,仿製出同等甚至更高性能的產品,然後再進行彎道超車呢?
這個想法聽上去挺有創意,但仔細考量之後會發現很難真正實現,我們可以來分析一下原因:
首先,造CPU的複雜程度其實遠遠超出我們的想像。
先說一件真實的事情:今年6月的時候華為創始人任正非去了一趟美國商談晶片生產的等級分工,並參觀了美國廠商的晶片生產基地。
但是讓他沒有想到的是,美國人竟然讓他參觀了全部最高端的產品,並允許拍照。
任總看完後回到賓館仍未從震撼中回過神來。
用他自己的話來講:「就是給我全部圖紙,我們也造不出來。
太先進了,就好比剛進小學一年級學生給他一張二元二次方程的一道題。
」
為什麼任正非會說出這樣的話?關鍵是在於中國晶片行業的「四基」,也就是核心基礎零部件(元器件)、先進基礎工藝、關鍵基礎材料和產業技術基礎這四樣「基礎設施」還相對薄弱,無法通過簡單的逆向工程和仿製解決高端晶片的問題。
而晶片製造除了我們熟知的光刻機以外,還對材料、工藝和產業鏈都有很高的要求,就像我在上一篇文章中提到的,就算把最先進的光刻機給你,也不可能馬上就掌握最先進的工藝和實現量產。
事實上,不久前中芯國際已經向荷蘭的ASML公司購買了一台最先進的EUV光刻機,但這只能算是中芯國際對於未來的長期發展進行布局,而目前最先進的製程所配套的工藝技術並不是一朝一夕能趕上的。
按照任正非的說法,中國和美國在晶片上的差距需要用未來20-30年的時間來完全消除。
其次,即使我們現在能夠實現逆向工程,仿製出了高性能的CPU,也會面臨英特爾提起專利訴訟的尷尬局面。
在CPU這件事情上,英特爾幾乎壟斷了「x86指令集」並且圍繞它構建了龐大的專利池。
舉個例子來說,如果把CPU比作是一本充滿智慧的經典書籍的話,那麼「x86指令集」就是寫成這本書所用的語言,而英特爾的厲害之處在於它創造了一套關於設計研發CPU的「語言」(指令集)並為這種語言申請了專利。
換句話說,即使這本書可以翻印,但只要其中的「語言」是別人發明的,那麼對方就可以馬上發起專利戰。
講到這裡,我們可能很自然地會想到:既然英特爾創造了一套x86指令集,有沒有可能我們自己也制定一套「語言」標準呢?
答案是肯定的。
但這裡有一個問題:當我們把英特爾的x86指令集比作是「英語」,我們自己創造的指令集比作是「中文」的話,這兩種「語言」是無法互相兼容的。
不僅如此,由於英特爾獲得了CPU的壟斷地位,主流的Windows作業系統幾乎只支持英特爾的x86指令集。
舉個例子來說,我國自主開發的CPU「龍芯」用的是一套自主的MIPS擴展指令集loongISA,但是它和英特爾的x86指令集是兩套體系,所以裝了龍芯的電腦就不能運行Windows,在商業應用上受到了很多限制。
而一旦試圖去兼容x86指令集的話又會回到上面所說的專利問題上。
所以從目前來看,最大的問題在於即使仿製出英特爾的CPU,在專利上也沒辦法突破別人的封鎖;從某種意義上來講,英特爾對x86指令集的控制是從根子上占據了CPU這個山頭的制高點。
說了半天,有些人可能會覺得很悲觀:是不是我們在CPU上就沒法超車了?
高挺觀點:我認為在這件事情上我們應該有更寬闊的視野,因為在任何時代都會有「巨頭」占據壟斷地位,但是無論他們如何強勢地壟斷了某個領域,總會有新的企業冒出來成為新的巨頭。
舉個例子,以前我們覺得最厲害的科技公司可能是微軟、IBM和英特爾,後來慢慢變成了谷歌、蘋果、亞馬遜和Facebook,所以不難想像,未來也必然也會有一批新的公司引領潮流。
在這些「改朝換代」的背後,很多時候並不是因為後來者在同一賽道超過了老巨頭們,事實上老巨頭們在它們自己的領域都已經牢牢地掌握了領先的優勢;而往往所謂的「顛覆」是因為後來者找到了一條新的賽道,並隨著老賽道成為了歷史,新賽道變成了趨勢,後來者通過成為新賽道中的領先者取代了老巨頭們的位置。
人類曾經經歷過的幾次工業革命也是這樣,蒸汽機取代了人力和畜力,電力又取代了蒸汽機,歷史一直以來就是以後浪推前浪的方式前進著。
站在面向未來的角度來看,傳統的CPU所能實現的功能今天在很大程度上已經可以被手機晶片SoC所替代,而未來被英特爾占據壟斷優勢的CPU也會逐漸變得不是那麼重要,這事實上是一種歷史規律,每個科技、產品和企業都有它一定的周期性。
既然是這樣,那麼問題就來了:我們今天處於一個高度發達的移動網際網路的時代,但下一個時代將會是什麼呢?
現在普遍認可的一個觀點是:移動網際網路之後我們將迎來「物聯網」的時代。
對於我們來說,與其一門心思想著如何在別人已經占領的賽道上超車,不如換條賽道,在所有人都還沒有占據的「空地」上進行同一起跑線上的競爭。
其實在通信領域中國已經有了一個成功的例子,所謂「1G空白、2G跟隨、3G突破、4G並跑、5G超越」就是這麼來的。
通信標準不可能100年不變,積累了實力以後在新標準建立的時候我們就有機會「換道超車」。
同樣的道理,與其糾結如何趕超PC時代的英特爾CPU,不如提前布局將要到來的物聯網時代的晶片和作業系統。
事實上,阿里和華為這兩家具有遠見的中國公司早已啟動了物聯網時代的布局。
阿里不僅把物聯網作為它繼電商、金融、物流、雲計算之後的第五條主賽道,更是已經開始全面推進物聯網作業系統AliOS;而華為除了LiteOS以外,還在物聯網晶片、NB-IoT等技術上成為最早一批的參與者。
當然英特爾也不會閒著,把物聯網當做了它的一個重要戰略,但至少在面向未來的競爭上,我們有機會集中力量占據有利的位置,物聯網時代才是我們超越英特爾的時代機遇。
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