2018年4月16日，美国商务部宣布禁止美国公司向中兴通讯销售零部件等设备，一石激起千层浪，半导体产业的“独立自主”顿时成为热门话题。半导体产业具有高度资本密集和高度技术密集的特点，是世界各大国信息化时代战略竞争的必争之地。中国作为全球半导体最大的消费市场，为确保国家安全和抢占信息高地，势必要大力发展半导体产业。世界半导体产业是如何发展的，而中国发展国产芯片又是否刻不容缓，本期出鞘关注中兴事件背后的中国芯片国产化。（查看完整内容搜索微信公众号：sinamilnews）

芯片关乎到国家安全，但目前国内半导体的自给率水平勉强才达一成，芯片早已超越石油成为中国进口量最大的商品。而核心芯片自给率却更低，我国计算机中的CPUMPU、通用电子中的FPGA/EPLD和DSP、通信装备中的嵌入式MPU和DSP、存储设备中的DRAM和NandFlash、显示及视频系统中的DisplayDriver，国产占有率几乎为零。龙芯近年来技术进步较快，在军品领域有所突破，但是距离民用仍然任重道远，而国内存储项目则是刚刚起步。未来FPGA、AD/DA这类高端通用芯片，可能会是国内重点发力的领域。

虽然中国在芯片整体水平上仍落后于其他国家，但在部分专用芯片上已实现快速追赶。一是消费类电子，如机顶盒芯片、监控器芯片等。二则是通信设备芯片，比如华为400G核心路由器自主芯片，2013年推出时就领先于思科等竞争对手，并得到市场广泛认可。而近年来，随着国内信息产业的发展和国家政策的扶持，特别是在2010年后中国智能手机市场的崛起，直接催生了对半导体的强劲需求，目前全球半导体产业已显现出向中国转移的趋势，中国国内也在芯片的设计、制造和封测等环节涌现出了一批具有国际竞争力的企业。

20世纪70年代，日本引进美国技术完成了初步技术积累，此后通过大力发展存储产业，培育出了包括富士通、NEC、东芝和日立等以IDM（设计、制造于一体）生产模式为主的半导体企业。在90年代之后，随着个人电脑的兴起，原本布局日本的存储产业又向韩国转移，孵化出了三星、海力士等半导体厂商。同时，台积电的成立解决了芯片厂商在设计之后必须巨额投资晶圆制造产线的问题，拉开了半导体产业晶圆代工（Foundry）的序幕。此后，韩国和中国台湾地区的半导体企业开始成为这一行业的重量级玩家。

在IDM模式中，芯片设计和制造都是由一家公司自己完成，比如我们熟知的英特尔、三星等，芯片从设计、制造到封测就都是由自己完成。不过，这种模式投入巨大，一方面设计研发费用惊人，一方面又要花大价钱建厂生产，容易给厂商带来极大的财务风险，此后代工和研发由不同的公司完成的设计（Fabless）+代工（Foundry）+封测（OSAT）模式逐渐成为半导体行业的流行趋势。比如中国的华为海思就专门从事芯片设计，不负责生产，而台湾地区的台积电就是专门从事芯片代工生产的公司。目前，华为海思的处理器由台积电代工生产的。

有人说，此次美国制裁中兴，其实就是当年美国封杀日本半导体产业的“东芝事件”重演。1981年，东芝子公司在巨额利润的驱使下，向华约秘密出口4台九轴联动数控机床，被禁止3年内对美出口。其后，美国以东芝事件为杠杆，撬动美日经贸谈判，最终于1986年迫使日本签署半导体贸易协定。这份协定的意义在于反映了，一旦美国在战略性高技术产业内的领先地位感受到威胁，他们就会立刻放弃自由贸易原则而实行侵略性的单边贸易政策。值得一提的是，现任美国贸易代表的莱特希泽，当时就曾以里根政府贸易办公室副代表的身份，参与了对日经贸谈判。

发展半导体产业是国家意志的体现，这在韩国身上体现得最为明显。以三星为代表的韩国半导体企业，曾利用存储器行业发展的强周期性特点，多次依靠政府输血，祭出“反周期定律”，在行业寒冬时期逆势疯狂扩产、下杀价格，从而逼迫竞争对手退出。2007年初，对DRAM需求量大的微软Vista系统销量欠佳，导致DRAM价格开始下跌，此后08年金融危机来袭，DRAM价格进一步暴跌。此时三星却把07年公司总利润全部用于DRAM扩产，故意加剧行业亏损，使当年DRAM的产品价格就跌破了成本线，逼得德系厂商奇梦达破产和日系厂商尔必达被收购，从此稳坐存储器行业霸主之位。

纵观美国、日本、中国台湾、韩国的半导体企业发展历程，政府在发展半导体产业上都曾发挥了重要作用，尤其是在产业发展的初期。例如，1976年日本推出的 “VLSI计划”成为推动其半导体企业快速发展的起点，而1996年推出的“超大型硅技术研究开发计划”则促成了日本半导体产业的复苏。20世纪80年代，韩国政府制订了“超大规模集成电路技术共同开发计划”，促使韩国半导体产业崛起。除了制定产业政策之外，政府投资也是重要一方面，比如韩国半导体产业在1999 年之前的总投资达20544亿韩元，其中近一半也由政府出资。

在2016年，全球20大半导体企业中没有一家中国大陆企业上榜，而中国台湾地区则占了三家，有人戏称大陆发展半导体产业，“武统”台湾可能是个更快捷的办法。事实上，大陆早已在积极布局台湾地区的半导体相关企业，“挖角”人才更是大手笔频出。目前，台湾地区最大的晶圆代工厂商台积电已在江苏南京设立12寸半导体制造厂，总投资30亿美元左右，采用16nm工艺，最快将在2018年量产。台资芯片设计龙头联发科除了与大陆四维图新展开合作以外，也传出其或将旗下核心技术子公司送到大陆来上市的消息，甚至一度引发台当局的“强烈关注”。

芯片和发动机一样，都是需要量产的，单纯造出几个，用处不大，而这就涉及良品率问题。一块电路板上可能有上千颗元器件，多则需要几千颗，但只要有一颗坏掉了，整个电路板就可能会烧掉。英特尔和三星之所以能成为半导体行业翘楚，就在于能保持极高产量下的极低次品率，这就非常考验企业的生产工艺了。别家的工程师可以高薪挖来，先进的生产设备也可以砸钱买来，但行业领先的生产工艺却是需要慢慢用时间去打磨的，目前国内企业在这方面仍需努力。

当今世界正在量产的电子元器件高达3000万种，特别是在Foundry+Fabless模式盛行的当下，单独一个国家可以说是很难完全自主生产，必须依靠全世界的力量，即使美国也一样。中兴被罚之后，中兴在美国的供应商如Acacia通信和高通的股价就应声暴跌，致使投资者损失惨重。而这也是当初运10项目失败留给中国的重要启示之一。

从半导体产业的转移历史来看，韩国和中国台湾地区均从劳动密集型的代工起步，当时韩国和台湾地区的人力成本相比于日本低很多，封测业便首先开始从日本转移到韩国、台湾地区。同样由于人力成本的优势，十多年前封测业也选择了向大陆转移。技术和资金较密集型的IC制造业一般会在封测之后转移，但转移后会相差1-2代技术。知识密集而又附加值最高的IC设计一般很难转移，技术差距显著，中国需要下大力气立足自主研发。

目前美国仍是世界半导体产业的领头羊，典型如英特尔就几乎垄断了全球电脑端的芯片市场，其酷睿系列处理器更是畅销多年。而现在国产的电脑端芯片中，值得一提的可能就只有龙芯，比如龙芯3A3000是一枚64位的四核处理器，但单线程性能仅有英特尔I5 4460的三分之一。在美国半导体设计公司MIPS于09年金融危机期间面临破产边缘时，龙芯才最终获得了MIPS32位与MIPS64位的永久专利授权，勉强开始对英特尔的追赶之路。

而在手机端，美国则有另一巨头——高通，强项是芯片设计。高通进入大部分国人的视野，可能还是从2013年时发改委开出60亿人民币的反垄断罚单时开始的。现阶段的中高端安卓手机使用的几乎都是高通的芯片，但其实高通赖以生存的并不是旗下的芯片技术，而是所掌握的近4000项相关发明专利。高通有了这些专利，即便消费者购买的手机不使用高通的芯片，却依然要为高通的移动通信专利支付费用。根据公开资料显示，高通在2015年的专利收入就高达79.47亿美元。前段时间传出高管内斗新闻的魅族就曾因此与高通闹过专利纷争。

电脑端与手机端芯片的最大区别在于，前者追求高性能，后者试图获得高性能与低能耗间的平衡。英特尔的X86架构就是基于复杂指令集，性能优异但能耗较高，而英国则有家ARM公司开发了基于精简指令集的ARM架构，是现今手机芯片所采用的主流架构。当年华为海思处理器刚出来时，就被人质疑使用的是ARM公版。ARM是欧洲反对美国半导体霸权的典型，另一个则要数荷兰了，恩智浦、ASML等世界领先的半导体企业，使得荷兰成为全球少数在本国境内就拥有完整半导体产业链的国家之一。军用方面要看法国达索，这架以开发战机而闻名的军用公司，一直以来都在致力于军用芯片的独立自主开发。

此次中兴被禁，并不会对中国军用芯片造成太大不利影响。首先，因为美国对于军工电子元器件禁售很早，所以中国自身投入也很早，自给率目前能达到80%甚至更高。其次，由于军用芯片比起性能更要求可靠性，很多都是早期的落后产品。比如美军F22的宝石柱航电系统采用的是486CPU，F35的宝石台航电系统则采用了英特尔早期酷睿处理器，用的还是65纳米制程的工艺。但军用芯片领域，中国确实也有一部分无法自主生产的产品会让别人卡脖子，比如高端DSP、高端AD／DA变换器等。这些产品一般都是按订单生产，整个生产过程都受到美国安全部门监控，其他国家根本无法通过特殊手段获取。

军工芯片作为电子化的硬件基础，被喻为信息化装备的“神经中枢”，很大程度上决定信息化武器装备的作战效能，特别是在军事装备加速从信息化转向智能化的当下。目前，我国军工科研院所等机构正在通过“逆向设计+自主研发”等方式逐款逐型号实现国产化替代，在军用CPU（龙芯、飞腾等）、GPU（景嘉微国产GPU）、DSP（38所魂芯、14所华睿）等领域已取得一些突破。AESA相控阵雷达上常用的MMIC TR组件，砷化镓、氮化镓功率组件也早已实现量产。

中国军用芯片不仅实现了自用，还顺利出口到了包括俄罗斯在内的多个国家。北京微电子研究所光是在去年，就向俄罗斯出口了数千万美元的航天级电子元器件。法国总统马克龙访华时，法国军工企业泰勒斯集团的质量总监还曾专赴微电子所，给其颁发质量证书。据法国人员评估，中国的航天级电子元器件目前水平仅落后美国一两年。也怪不得，当中国提出购买大型液体火箭发动机技术时，俄罗斯就提出中国以航天芯片技术来交换的要求。

再回到中兴事件本身。且不论中国芯片产业确实自给率水平很低，即使站在芯片产业顶端的美国，在目前的Foundry+Fabless模式下，他们也没有一家企业敢放话能脱离产业链独立生存。美国向中兴发出禁售令，实质上是一种以行政力量来强行切断市场供应链的行为，用中科院微电子所所长叶甜春的话来说，这其实就是一场高科技领域的“核战争”行为，一旦纵容，后患无穷。否则，当初马岛战争中法国站在英国那边，对阿根廷封锁“飞鱼”导弹及相关技术出口的一幕，就会在中国身上重演。

其实，中国也曾经拥有过全自主的半导体产业。1949年后，国家大力发展计算机技术，为军事服务。1952年，成立电子计算机科研小组，由数学家华罗庚负责。两年后，这个计算机小组转到中国科学院近代物理研究所，由钱三强领导，具体干什么大家可能都清楚。1964年，吴几康成功研制119计算机，运算能力为每秒5万次，是第一台自主设计的晶体管计算机。1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，我国从此进入集成电路时代，要知道当时可是一穷二白。1972年，四川永川半导体研究所自主研制出大规模集成电路，实现了从中小集成电路发展到大规模集成电路的跨越。

芯片制造是一个重资产、高风险且投资回报周期长的产业，行业内主流企业的年资本支出基本都在百亿美元规模，新兴国家的企业贸然投入进去都要面临巨大的财务风险，加之缺乏人才集聚效应，资金对这类大国重器行业的投入一般都是国家意志的体现。但即便由国家主导发展和投入，也要仔细琢磨路径，更合适的做法是在税收和产权保护上给创新者提供培育土壤，让市场需求来倒逼企业技术部门的研发创新，而非计划式地大规模投资。很多国人对中兴被制裁的第一反应是，认为中国要不惜一切代价发展芯片行业，这种看法是不对的，最好的办法仍是政府搭台，企业唱戏。

中兴被制裁后，中国高端芯片业如何突围？“拿出‘两弹一星’精神，举全国之力把芯片业搞上去”，是一种比较有代表性的观点。但我们要认识到，产业化的芯片业与“两弹一星”服从完全不同的发展规律，“两弹一星”精神要继承，但夸大“两弹一星”中的独立自主和人定胜天因素，却不可取。对军事项目来说，“有”是第一目标，原子弹能造出来就算成功，略次一点也不要紧。但遵循摩尔定律的芯片产品，不仅要做出来，而且还要以比对手更快的速度做出来，不但要做出来而且要以高良品率量产。一旦失败，就难再有翻身之日。如果不能实现产业自我造血，就将成为财政的无底洞，而这与“两弹一星”那种一次性消耗是完全不同的。

“青山座座皆巍峨，壮心上下勇敢求索”，今天中国发展半导体产业不缺钱，真正缺的是人才和技术积累，以及努力保护知识产权的社会环境和科研体制，而这是要经过艰苦的努力才能补上的课。当年，中国在一穷二白的条件下搞出了“两弹一星”，如今芯片在战争中的作用已不亚于核武器，如何继承“两弹一星”精神，搞好工业机床、发动机、芯片等堪称决定中国前途的“大国重器”，这考验着包括科研工作者在内的每个国人。本期出鞘就到这里，我们下期再见。

《出鞘》完整内容可扫描图片二维码关注新浪军事官方微信抢先查看（查看详情请搜索微信公众号：sinamilnews），《出鞘》每天在新浪军事官方微信完整首发，阅读往期《出鞘》请查看新浪军事官方微信历史消息，搜索《出鞘》文章请回复关键词查询，如查看本期《出鞘》，回复芯片，查看上期《出鞘》，回复印度军工。