来源:制造界 作者:谭小米
封面:图虫创意
世界半导体发展史上,日本四大产业间谍被捕,华为5G麒麟芯片绝版,这应该算得上最为悲壮的两个事件。
前不久,美国科技巨头英特尔高管在接受媒体采访时表示,预计未来3-5年,中国大陆企业在CPU领域将成为英特尔的竞争对手。到目前为止,还没有任何中国本土公司能够对英特尔构成重大威胁,撼动英特尔完善的Wintel生态系统并非易事。但是这位高管强调说,很明显,3-5年,中国本土公司将成为强大的竞争对手。
这个强大的对手是谁?该高管在采访中没有透露。很显然这家中国公司引起了美国警觉,抑或是被盯上了。会不会成为美国眼中的第二个华为?焦虑。
1/华为5G麒麟芯片挺悲壮
我国造芯之路很坎坷。可以说,国产芯片一把辛酸泪。有辜负过往成果的悔恨、龙芯没被装进国产电脑,搁置了多少创新迭代?有被剿杀的无奈压抑,美国堵住了华为5G造芯所有的路。也有过骗局,武汉弘芯、济南泉芯、成都格芯,一个个暴雷、烂尾,浪费了国家多少钱、毁了国人多少期待?
美国是通讯源头。电话、晶体管、集成电路、C语言、UNIX 操作系统等等发明都来自美国贝尔实验室和美国仙童半导体公司。在通讯领域,美国绝对凌驾任何国家之上。
2018年,华为发布首款5G麒麟手机芯片和5G商用终端芯片,华为领先世界的5G技术,惹恼了美国。
2019年5月16日,美国商务部宣布将华为及70家关联企业列入“实体清单”。没有美国政府的批准,美国技术及相关元器件华为不可获得。
一开始,华为自豪地公布了”备胎”,海思麒麟芯片和鸿蒙系统。那时日,全民刷屏,举国欢腾,盛况空前。麒麟正准备拿到台积电生产,美国第二轮制裁来了,美国扼制台积电为华为生产芯片,理由台积电含有美国技术和美国投资。
麒麟决定走第二条路,让本土企业中芯国际生产。本来中芯国际在2018年4月就订购了阿斯麦ASML的EUV光刻机(极紫外),根据原定计划,设备本来应该于2019年底交付,到2020年中期完成安装。EUV光刻机则是制造7nm、5nm的半导体制程工艺的关键设备。不幸的是,美国阻止ASML向中芯国际交付EUV光刻机,订单被取消了,理由和台积电一样。
中国高端芯片制造彻底没有了出路,因为通讯领域的每个环节都有美国的专利技术和发明。
2019年,任正非打破了长达数年的沉默,接受了华尔街日报、彭博、金融时报等外媒采访。在接受《华尔街日报》采访时表示,美国的科技创新能力非常强。华为到现在仍然崇拜美国,并学习了很多美国文化。不会因为美国打我就不爱美国了。从华为创业开始,硅谷的精神、不眠的硅谷,在我们公司全体员工心里都是铭刻在心里面的。
明白人都能看出,任总仿佛在刻意讨好美国。无论是假意或真心。一个目的,让美国放弃制裁华为。另外,华为也曾动用美国合作伙伴游说美国政府,结果换来的是美国一轮比一轮更狠的剿杀。
华为手机Mate 40系列所搭载5G麒麟高端芯片成了绝版。很多人抢购到装有最后一批麒麟芯片的手机,都哭了。挺悲壮。
华为曾发文称“没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难”。文章只有两句话:“回头看,崎岖坎坷”,“向前看,永不言弃”。配图则是一架二战中被打得像筛子一样,浑身弹孔累累的伊尔2攻击机,依然坚持飞行,终于安全返回。这让网友看后纷纷留言表示心酸!
2/四大日本产业间谍被逮捕
1947年,晶体管在贝尔实验室诞生,晶体管标志着电子工业革命的开始,人类正式步入电子信息社会。
二战后,美国把众多先进技术给了日本。其中一项,就是晶体管技术。以引进晶体管技术为基础,日本进一步研发了大规模生产技术,再加上美国着重在军事领域发展晶体管,忽视了民用市场,使得日本不费吹灰之力,就用黑白电视等家用电子产品占领了美国市场。
1959 年,日本生产的晶体管数量达到 8600 万个,取代美国成为世界第一的晶体管生产国。
1962 年,仙童半导体公司发明了集成电路,并把集成电路的平面光刻生产工艺,授权给了日本电气股份有限公司 (NEC)。日本电气股份有限公司 (NEC) 拿到集成电路的技术授权后,又共享给了三菱等一众日本公司。
1976 年,日本政府牵头发起了一个项目,叫做“超大规模集成电路研究计划” (VLSI)。这是日本“官产学研”的一个典型代表。在“VLSI 计划”的引导下,日本政府出资 320 亿日元,企业筹集 400 亿日元,联合日立、NEC、富士通、三菱、东芝五大企业。由研究所和大学负责技术攻关,企业负责商业落地。计划实施四年后,日本取得了瞩目进展:获得超过 1000 件技术专利,商业秘密申请数达 347 件。
日本芯片行业由此正式起航,一座座晶圆厂如雨后青笋般破土而出。1985 年是个转折点,日本第一次在市场占有率方面超越美国,成为全球最大的半导体生产国。日本富士通甚至做好了准备,要收购有着“硅谷之母”美誉的美国仙童半导体公司。
日本当下的成就,让美国人警觉到了技术泄密。以窃取技术间谍为罪名,逮捕了日立公司高级工程师林贤治和日本三菱公司的工程师木村。间谍事件曝光后,很快就登上了全球各大媒体的头条,被称为“20世纪最大的产业间谍事件”。美国舆论惊呼“日本工业间谍想要窃取美国最先进的计算机技术”,美国还进一步动用法律手段,在日本逮捕了东芝半导体两位高管。
3/不可撼动的英特尔
前不久,英特尔公司高级副总裁、英特尔中国区主席王锐在接受当地媒体采访时表示,预计未来3-5年,中国大陆企业在CPU领域将成为英特尔的竞争对手。
到目前为止,还没有任何中国本土公司能够对英特尔构成重大威胁,撼动英特尔完善的Wintel生态系统并非易事。但王睿强调说,但在3-5年内,很明显本地公司将成为强大的竞争对手。对手是谁?王没有透露。
1971年,英特尔工程师创造了第一个单片微理器(CPU),英特尔8088处理器成就了世界上第一台个人计算设备。随着个人电脑普及,英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擘。
近年来,在美国政府的影响下,美国公司开始由全球分工模式,收回生产权,重新掌控芯片全产业链。在今年2月份,英特尔以54亿美元的价格收购了全球第九大晶圆代工厂商高塔半导体(Tower semiconductor)。近期英特尔宣布计划投资逾360亿美元,在德国、法国、爱尔兰、意大利、波兰和西班牙六个国家打造六大芯片基地。
建造“欧洲六大造芯基地”。其中投资187亿美元,在德国建立一个全球顶尖的芯片超级工厂,英特尔的目标在2024年实现2nm芯片的量产。按照英特尔的计划,该公司在未来的十年内,将在欧洲持续投入880亿美元的巨额资金。
而像英特尔这种,动辄数百亿美元,一下子就是2nm的规划。如此强悍,令人望尘莫及。谁又可能成为英特尔的对手呢?
4/中国芯片的韧性出乎意料
有国外专家称,在全球芯大战中,中国芯片的韧性出乎意料。尽管受美国制裁和“卡脖子” ,中国半导体行业仍在强劲增长。
2021年中国芯片行业同比增长33.3%。影响全球汽车行业的芯片短缺问题似乎也没有困扰中国的电动汽车制造商。2021年,中国大陆共生产电动汽车45.2万辆,销售43.1万辆,同比分别增长130%和140%。
据英国科技新闻网站The Register 刊文称:
半导体行业协会(Semiconductor Industry Association)表示,美国针对中国的“芯片冷战”并未减缓中国半导体的快速增长。尽管许多中国公司被美国政府列入实体清单,但这些无晶圆厂公司仍然设法找到当地代工厂生产具有成熟工艺节点的芯片。
SIA警告说,事实上,这种剑拔弩张只是让中国在半导体问题上更齐心协力。中国很快将半导体视为其电子产业计划的基础,美国实体名单上的一些中国机构,包括中国科学院,正在开发基于RISC-V 的国产CPU。
中国政府要求本土制造商优先采购本土品牌芯片的措施,使本土芯片的销量成倍增长。SIA表示,2020年中国半导体行业销售额总计398亿美元,较2019年增长 30.6% 。目前还没有2021年的销售数字。
但SIA预计,如果中国保持这一增长速度,最早可能在明年超过欧盟和日本,并缩小与美国、韩国的差距,美国和韩国的预计销售额到2025年将大幅下降或持平曲线。
5/几家知名国产CPU
不清楚英特尔对哪些竞争对手特别警惕?有媒体列出了几家知名的CPU公司,揣摩谁最有可能成为英特尔的对手?
目前我国本土CPU可以分为三大阵营:上海兆芯半导体和海光,采用X86核心授权模式。华为海思鲲鹏CPU和天津飞腾科技,采用ARM指令集架构授权,自主设计CPU内核。龙芯和Sunway微电子,它们开发了自己的指令集架构和IP核。
其中飞腾科技在CPU市场布局全面,产品涵盖服务器、台式机、嵌入式。它声称Phytium保持了较高的代升级率,计划在2021年和2022年发布五款新的高性能CPU。
制造界分析,以上无论是海思鲲鹏,还是飞腾、兆芯、龙芯、Sunway、海光,在CPU领域还不足以被美国警惕。制造界猜想,美国盯上的有可能是平头哥,因为平头哥在半导体领域将会成长一条巨鳄。
6/平头哥全栈布局的野心
制造界的朋友,或许不认识平头哥,但都知道闻名世界的阿里巴巴。平头哥是阿里旗下的一个半导体公司。电商已成为阿里的过去式,今天的阿里是一个技术公司,阿里云、达摩院、平头哥半导体已强大到不可想象。
2021年10月19日,阿里云栖大会震撼了全球科技圈。达摩院院长、阿里云智能事业群总裁张建锋发布了全球首款5nm服务器芯片——倚天710。该芯片由阿里巴巴旗下平头哥半导体公司研发。倚天710是基于Arm最新的ARMv9架构设计,采用了业界最先进的5nm工艺制程,单芯片晶体管数量600亿,内含了128个CPU内核,堪称服务器芯片界性能“最能打”的Arm服务器芯片。
在三年时间内,平头哥完成了从发布首款RISC-V处理器玄铁710、首款云端AI推理芯片含光800到首款通用服务器芯片倚天710的“三级跳”。
云栖大会现场,张建锋宣布玄铁CPU已出货超25亿颗,成为国内应用规模最大的国产CPU。玄铁系列处理器是平头哥面向IoT端侧应用开发的自研CPU,采用自研和RISC-V两大架构,覆盖从低功耗到高性能等各类场景,玄铁CPU被广泛应用于机器视觉、工业控制、车载终端、移动通信、多媒体和无线接入等领域。
在本次大会上,阿里云还宣布开源四款玄铁RISC-V系列处理器,玄铁E902、E906、C906和C910,覆盖高、中、低应用场景,并开放相关的工具及系统软件。全球的开发者都可以通过平头哥Github和芯片开放社区(Open Chinp Community)下载玄铁源代码。
另外,从云的最底层设备——服务器来看,长期以来X86架构的服务器一直占据着市场的主导地位,国内X86架构市场占比高达96.4%,基本上由英特尔所垄断。而Arm架构自2018年下半年迎来服务器转折点后,迅速占领了国内0.9%的市场份额。Arm架构正是由阿里入股飞腾所开发,这也是一件让英特尔不开心的事儿。
不过,张建锋表示,倚天710并不会出售,主要是阿里云自用,是阿里云“一云多芯”战略的重要一步。“我们将继续与英特尔、英伟达、AMD、Arm等合作伙伴保持密切合作,为客户提供更多选择。”
今天的阿里汇聚了全球顶尖知名科学家,高手如林。号称2万+科学家、工程师。强大技术支撑,在加上战无不胜的阿里销售铁军,在中国这个盘上,平头哥的全栈布局和野心,不得不让英特尔高度警觉?
7/疑问、焦虑
中国没有EUV高端光刻机,平头哥倚天7105nm芯片怎么生产?也让台积电、三星代工吗?目前,阿里没有进入美国实体名单,找人代工生产没问题。
阿里没进实体名单,是因为阿里是电商?还是因为阿里公司有外资?但愿外资成为保护伞。被美国制裁吓怕了,总担心哪天美国又宣布名单。
不过英特尔王锐在采访中还表示,她希望在中国能有本土公司与英特尔竞争,但英特尔不会客气,会发力公平竞争。只要是企业和企业之间竞争,中国从来没怕过。怕的是美国政府。
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