一提到國內被限制的技術,很多人首先聯(lián)想到的就是芯片領域,但是芯片的成型不僅只有制造過程,還包含了研發(fā)設計和最終的封裝測試,由于國內很多企業(yè)都擁有了高端芯片的研發(fā)設計能力,國內缺乏的技術是芯片的制程工藝,很多人自然而然會以為最難的環(huán)節(jié)是制造過程,但實際上并非如此。
實際上國內所掌握的研發(fā)設計工藝,也只是搭建在他人的核心技術上實現(xiàn)的,設計芯片之前所需要用到的架構和EDA設計軟件,都是我們所不具備的技術,這兩個核心技術直接決定著芯片后續(xù)的性能,因此國內看似輝煌的芯片領域,還有著很多的技術需要去突破。
好在全球唯一的移動架構供應商ARM公司并非是美企,因此在授權上不存在太大問題,目前最大的問題是出在工業(yè)軟件上,國內企業(yè)對于這方面的技術并不太重視,因此在工業(yè)軟件上的基礎非常薄弱,一旦這項技術被限制的話,后續(xù)所有環(huán)節(jié)的技術也就沒有意義了。
工業(yè)軟件簡單點來講的話,就類似我們日常使用的APP,不同的種類被賦予不同的功能,而工業(yè)軟件針對的是工業(yè)應用需求,主要分為編程語言以及系統(tǒng)服務兩大類,不同的工業(yè)需求有不同的軟件來完成,而我們最常見的就是用于建筑工程的CAD制圖軟件、以及用于修圖的PS軟件、用于芯片設計的EDA軟件等等!
每一個工業(yè)軟件在領域內是無可替代的存在,但這些高端的工業(yè)軟件,沒有一個是屬于國內企業(yè)研發(fā)的,更讓人無奈的是,這些軟件基本都是美企研發(fā)的,我們要想使用這些軟件,就必須要獲得他們的授權,目前已經(jīng)對這些軟件產(chǎn)生了高度的依賴,如果無法完成工業(yè)軟件的國產(chǎn)化,會對我們產(chǎn)生什么影響呢?
工業(yè)軟件主要分為民用和軍用兩個范圍,是科技發(fā)展的基礎,就好比一個房子的“框架”,然后在里面填充各式各樣的東西,如果這個基礎不夠穩(wěn)固的話,那么再華麗的東西在里面也會變得一文不值,由此可見工業(yè)軟件對于科技發(fā)展的重要性,特別是在軍用領域,更是容不得一絲馬虎。
作為全球5G技術的領導者,華為的最新旗艦手機卻不能使用5G技術,這也導致了不少消費者開始質疑華為的技術成色究竟有幾何。但是很快真相就披露了出來,原來華為5G模塊并沒有問題,但是射頻芯片卻由于找不到“去美化”的替代品,最終導致無法使用5G功能。
通過拆解華為5G手機可以看到,負責前端射頻功能主要有三塊芯片——Hi6D05、海思 13H以及村田429,其中Hi6D05和海思 13H都是由華為旗下的海思芯片提供的,因此問題不大。最大的問題來自于日本村田制作所提供的村田 429,這款芯片價格并不高僅有7塊錢,但也正因為利潤一般因此也缺少國內廠商進行研發(fā)和制造。
這其實也是國內芯片產(chǎn)業(yè)問題的一個縮影——廠商都集中在cpu、gpu等曝光和利潤更高的芯片,對于大量低一級的芯片并沒有投入足夠的研發(fā)資金,最終導致難以形成完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。
但正所謂“福兮禍所依”,芯片斷供正好提供了一個查漏補缺的機會,造不出來的芯片就成為了國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)著重進行突破的方向。2022年3月3日國內芯片制造廠商富滿微電子在回答提問的時候表示公司5G射頻芯片已經(jīng)完成量產(chǎn)并開始批量供貨,這也就意味著又一款芯片完成了從無到有的突破。
富滿微電子在5G射頻芯片領域的突破只是國產(chǎn)芯片廠商眾志成城的一個縮影,紫光展銳在手機和存儲芯片、長電科技在電路封裝、中芯國際在芯片制造、中興微電子在IC設計及驗證、北京豪威在CMOS傳感器芯片、匯頂科技在指紋識別芯片上都做出了巨大的提升和進步,并推出了自己的芯片產(chǎn)品。可以看到國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈正在踏著堅實的腳步向各個方向發(fā)展和延伸。
國內市場開始了大范圍進軍國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的構建行動,這其中涉及到了芯片設計、芯片制造、芯片封裝等多個領域,其中芯片設計方面我國企業(yè)已經(jīng)走到了世界一流水平,特別是華為的麒麟芯片和鯤鵬芯片,在同代產(chǎn)品中,絲毫不弱于高通、聯(lián)發(fā)科研發(fā)的產(chǎn)品,甚至有過之而無不及。
而在華為之后,中興、紫光、阿里巴巴等一眾國產(chǎn)半導體領域的“新秀”也是緊隨其后追上了華為的腳步,開啟了大范圍的芯片國產(chǎn)化的設計之路,如今也都取得了可喜的成績,例如阿里巴巴在2021年云棲大會上發(fā)布的倚天710處理器。
而在芯片設計領域獲得突破后,如今芯片制造、芯片封裝領域,國內企業(yè)也正在迎頭趕上,龍芯中科更是推出了100%自主研發(fā)的LoongArch架構,擺脫了歐美體系在半導體芯片架構領域的“壟斷局面”。
但是,即便是這樣,我們依舊需要注意的一點是,這些半導體巨頭們努力的方向主要集中在核心CPU處理器上,對于圖形處理器領域,國內芯片領域似乎還留有空白和短板,畢竟在國內的GPU市場上,幾乎是被AMD和英偉達瓜分了。
而這并非就意味著GPU不如CPU重要,畢竟當下對于圖形處理的場景變得越來越多了,所以GPU的應用場景也是越來越多,越來越廣,所以彌補上GPU領域的“短板”也是勢在必行的。
芯片作為產(chǎn)品的核心技術,多年來都是由美國等發(fā)達國家掌握的。而現(xiàn)如今,因為全球新冠軍疫情的爆發(fā),導致芯片的產(chǎn)量減少。因為進口的芯片核心技術,不再像往日那樣不斷供應,當供應來源被切斷了,本土的汽車生產(chǎn)就會停滯不前。為了擺脫這種對外國芯片的依賴,近幾年我國的研發(fā)人員一直在努力地研發(fā)我國自主創(chuàng)新的芯片。從現(xiàn)在的情況來看,我國的芯片研發(fā)技術逐漸成熟,已經(jīng)有一些企業(yè)實現(xiàn)了芯片的自主化。我國的美的企業(yè),2021年美的自主研發(fā)的MCU芯片產(chǎn)量達1000萬顆。
在過去很長的一段時間里,我國在像芯片這種核心技術的研究方面,一直在努力追逐西方發(fā)達國家的腳步。因為我國的技術研發(fā)起步晚,所以在近幾十年來,我國對于外國的芯片技術,一直是處于一個非常依賴的情況。太過于依賴外國進口芯片的話,話語權就一直掌握在別人手里,芯片提供方可以輕易地對我們進行打壓。
我國在芯片研發(fā)領域的起步比發(fā)達國家晚,所以技術目前尚且仍不成熟,十分依賴進口。根據(jù)2021年得到的數(shù)據(jù)顯示,在我國的芯片需求量中,有將近85%的芯片都是從海外進口的。所以美國經(jīng)常把芯片技術,作為打壓中國的工具。
前幾年中美貿易戰(zhàn)時,美國硅谷就減少了對我國的芯片輸出,這讓我國的汽車行業(yè)以及智能手機行業(yè),都遭受到了不同程度的打擊。為了遏制這種情況繼續(xù)發(fā)生,我國一直在致力于自主創(chuàng)新研發(fā)芯片。不能讓別人掌握自己的命脈,我們不能一直都受制于人,在芯片研發(fā)的領域,我國一直都在探索中前進。