5G芯片大戰(zhàn)開啟:為何華為等國產(chǎn)力量能從巨頭環(huán)伺中突圍?
2019年2月25日,位于西班牙巴塞羅那的MWC——世界通訊大會正式召開,折疊屏等新科技隨之映入眼簾。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201902/398078.htm在所有媒體關(guān)注新式電子產(chǎn)品本身的同時,為所有科技企業(yè)提供了核心技術(shù)支持、并在全球擁有幾十億用戶的兩家科技巨頭,卻少有人知。
(MWC官網(wǎng)宣傳頁面)
他們不生產(chǎn)任何已成形的電子設(shè)備,但手機和各類電子設(shè)備卻必須依賴他們的產(chǎn)品而存活。如果電子世界有著公用的技術(shù)法律,他們一家是法律之一的制定者,而另一家則是法律的維護者。
如果為未來的科技貼上標(biāo)簽,無論是人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算還是5G網(wǎng)絡(luò),這些愿景和技術(shù)背后,都無法離開一個全球頗為隱秘的寡頭壟斷產(chǎn)業(yè)——芯片。
而我們的故事便借助MWC的科技盛宴,從這兩家芯片領(lǐng)域的寡頭公司展開,并為大家解開華為海思在寡頭壟斷下的成長之謎,以及世界芯片產(chǎn)業(yè)和未來格局的冰山一角。
壟斷與寄人籬下的標(biāo)準(zhǔn)困境
了解芯片產(chǎn)業(yè)的壟斷要從芯片的設(shè)計和制造說起。
如果將芯片產(chǎn)業(yè)比如一個江湖,如今這個江湖中只有兩個超大門派,一個是微軟和英特爾主導(dǎo)的X86體系;另一個則是谷歌、蘋果、ARM Holdings和高通等眾多高手集體參與的ARM體系。
因為windos、IOS和安卓系統(tǒng)在手機電腦領(lǐng)域的絕對占有率,X86和ARM也成為了目前芯片設(shè)計領(lǐng)域的兩大標(biāo)準(zhǔn)。
其中X86架構(gòu)的創(chuàng)造者和運營者都是英特爾,陣營相對封閉。而ARM架構(gòu)的創(chuàng)造者和運營者是ARM Holdings,陣營相對開放。
事實上,盡管ARM架構(gòu)的芯片占據(jù)了移動電子市場95%的份額,但基于時間和技術(shù)積累上的絕對優(yōu)勢,芯片領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)頭羊依然屬于X86架構(gòu)的開創(chuàng)者英特爾。
芯片產(chǎn)業(yè)的起點是設(shè)計,知乎上,曾有一位網(wǎng)友發(fā)帖評論:
芯片設(shè)計好比一個巨型題庫,英特爾和ARM Holdings公司既是出題人也是考場考生,在題庫建立之初他們就開始著手練習(xí),并將自身的解答方法申請了國際專利,從而限制其他考生未不得“抄襲”。
而X86和ARM這兩套題庫在經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展后,已經(jīng)擴展出幾十億的題海內(nèi)容。
所以無論ARM架構(gòu)下的海思、高通,還是X86架構(gòu)下的AMD,要想完整的參與芯片設(shè)計的內(nèi)容,就必須取得英特爾和ARM Holdings公司對題庫中1+1=2的基礎(chǔ)證明方法,然后才能在這個基礎(chǔ)上進一步推論2+3=5的創(chuàng)新。
1+1=2有很多證明方法,但要想芯片足夠強,最簡單的那個證明邏輯便是芯片架構(gòu)設(shè)計中的最優(yōu)方案,而英特爾和ARM Holdings公司對于最優(yōu)方案的研究已經(jīng)長達十幾年甚至幾十年。
所以即便從零開始,只要安卓、IOS和windows還是主流系統(tǒng),芯片架構(gòu)就離不開ARM和X86,也離不開兩套題庫中兩家公司對1+1=2的專利最優(yōu)解。
對于芯片設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的壟斷,一個國內(nèi)芯片從業(yè)人員在另一個角度分享了自己的所見所聞:
國內(nèi)一家汽車基礎(chǔ)芯片的生產(chǎn)商曾經(jīng)做出來一個世界領(lǐng)先的零件,但這個零件完成后國內(nèi)的所有車廠卻無人采購。公司上門詢問后,車廠的統(tǒng)一回答是不敢用。
不敢用的原因不是芯片不合格,而是汽車制造時,汽車上的零件參數(shù)都是照抄國外的,企業(yè)不知道這些零件的參數(shù)為什么要設(shè)置成這樣,一旦換了新設(shè)計的零件,害怕有些參數(shù)不一樣后會出什么問題。
以至于這家公司只能先申請成為外國大廠的供應(yīng)商,拿到通用和大眾去做測試,等到通用和大眾先采用了,國內(nèi)公司才敢采用。
汽車上的一個小零件如此,放在手機和通信基站等大量需要各類芯片的電子行業(yè),標(biāo)準(zhǔn)壟斷下的其他企業(yè),又何嘗不是相同的困境?
制造困境與機器壟斷
芯片標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計困境是國內(nèi)芯片行業(yè)的第一門檻,而芯片制造則是第二道難關(guān)。
和芯片設(shè)計行業(yè)不同,目前國際上擁有不下幾百家大型芯片制造商,甚至國內(nèi)的一些工廠也能擁有一些中低端芯片的生產(chǎn)能力,但芯片制造行業(yè)的壟斷卻真實存在。
因為這里的壟斷并不產(chǎn)生在芯片代工領(lǐng)域,而是生產(chǎn)制造芯片機器(光刻機)的公司身上。
在手機芯片行業(yè),目前能夠生產(chǎn)CPU的廠家主要有三星、聯(lián)發(fā)科和臺積電三個玩家,基本我們身邊的95%以上手機CPU都出自這三家之手,但這三家公司的芯片制造設(shè)備,都依賴于荷蘭的一家名為ASML控股公司。
(ASML官網(wǎng)一款支持7nm工藝的光刻機設(shè)備)
在一個技術(shù)論壇上,一位網(wǎng)友對ASML控股如此描述:
ASML控股十分任性,在缺錢時就會放出一部分股權(quán)供現(xiàn)有的合作者搶購,而搶購的名額也需要經(jīng)過ASML控股的最終審核,宛如一個霸道之極的債主。但三星、聯(lián)發(fā)科和臺積電在面對這樣的股權(quán)時又不得不放下自己的身段做一只忠誠的舔狗。
因為每當(dāng)遇到芯片的nm制程升級時,誰先拿到ASML控股的最新機器,誰就能對外宣布:我已經(jīng)掌握了7nm芯片的制造工藝。
縱然不遇到芯片的制造工藝升級,一旦臺積電、三星和聯(lián)發(fā)科失去了ASML控股的技術(shù)支持,整個企業(yè)的生產(chǎn)成本也將直線上升。
所以面對ASML控股每年只生產(chǎn)幾臺機器的傳統(tǒng)作風(fēng),當(dāng)舔狗也需要實力和運氣。這種“實力和運氣”,通過國內(nèi)芯片生產(chǎn)廠商的對比,就能可見一斑。
據(jù)一位知乎用戶介紹:英特爾、三星、臺積電2015年能買到ASML10NM的光刻機。而大陸的中芯國際,2015年只能買到ASML2010年生產(chǎn)的32NM的光刻機。5年時間對半導(dǎo)體來說,已經(jīng)足夠讓市場更新?lián)Q代3次了。
所以,在ASML嚴(yán)格控制光刻機產(chǎn)能供給的情況下,中國的企業(yè)長久以來一直無法買到當(dāng)下最先進的芯片生產(chǎn)機器。
而除了手機芯片領(lǐng)域,目前全球先進的光刻機(生產(chǎn)芯片的機器)也只有應(yīng)用材料、東京電子和KLA-Tencor等少數(shù)幾家,并且這些公司90%都分布在美國和日本。
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