“洋裝雖然穿在身,我心依然是中國心。”
1984年張明敏在春晚中演唱的這首歌,早已傳遍大江南北。但是,在消費電子領域,情況卻恰恰相反。多年來,國人一直在努力扭轉中國制造的外殼中只能選擇外國處理器的尷尬局面。從“星光中國芯工程”到龍芯橫空出世,中國一直在努力將一顆“中國芯”植入到現(xiàn)代電子設備中。——OFweek電子工程網(wǎng)
經(jīng)過多年的發(fā)展,我國已經(jīng)成為電子產(chǎn)品制造大國。大量的手機、平板電腦和筆記本電腦從中國的工廠運往世界各地。但是,在集成電路產(chǎn)業(yè)中,我國長期以來處于產(chǎn)業(yè)鏈下游。在中國進口產(chǎn)品的清單上,集成電路產(chǎn)品總是排在第一位,從2007年至今,每年的進口額均在1000億美元以上。
“隨著集成電路步入22nm時代,巨額投資將迫使相當一部分傳統(tǒng)芯片公司退出芯片制造,全球半導體產(chǎn)能緊張的時代很快會到來。國產(chǎn)處理器面臨著前所未有的機會。”清華大學教授、“核高基”專項總體組副組長魏少軍曾在政府工作報告和“十二五”規(guī)劃綱要草案征求科教文衛(wèi)體各界代表意見座談會的發(fā)言中表示。
有需求,就會有供給。在曾經(jīng)的沙漠中,越來越多的中國芯正在默默地成長。
“今年,瑞芯微的整體銷量有望再次實現(xiàn)100%的增長。”兩年前就在CES上引起關注的瑞芯微電子最近推出了新一代RK3066處理器。瑞芯微電子有限公司副總裁陳鋒表示,中國處理器已經(jīng)迎來了發(fā)展的好時機,產(chǎn)業(yè)正在向國內(nèi)轉移。
“中國已經(jīng)是MIPS在全球增長最快的區(qū)域。”接受記者采訪時,MIPS中國區(qū)市場總監(jiān)費浙平表示,中國目前也是MIPS最為重視的市場。就在過去的一年中,MIPS上海公司總經(jīng)理何英偉帶領旗下的中國團隊研發(fā)了M14K內(nèi)核。“中國處理器廠商的實力正在不斷增長,它們和中國的制造能力正在緊密結合。”費浙平介紹,MIPS的一些中國客戶,如君正、國民技術、MediaTek、萬工科技等,都在自己的領域取得了非常不錯的成績。
然而,這些默默成長的中國企業(yè)依然非常脆弱,無論是資金、人才、規(guī)模還是品牌方面,都無法和國際企業(yè)相提并論。
“瑞芯微現(xiàn)在在平板電腦處理器的銷量方面,應當是大陸地區(qū)第一。但是,瑞芯微只有聯(lián)發(fā)科的二十到三十分之一。”陳鋒坦承,競爭是殘酷的,資金、技術和人才都是長期積累的過程。
“我是技術出身,不太會做市場推廣。”一次閑聊中,盈方微電子有限公司總裁李興仁向記者表示,雖然技術方面盈方微已經(jīng)達到了較強的水平,但品牌一直沒有打出去,這大大地限制了企業(yè)的發(fā)展。
“目前,國內(nèi)的設計水平僅能達到40納米,正在向28納米研發(fā),而英特爾已經(jīng)開始出貨22納米工藝的處理器了。英特爾等大企業(yè)從上世紀80年代就開始確立的優(yōu)勢,不是短期能夠趕上的。”賽迪智庫分析師張偉表示。
123456不過,也有人在發(fā)出樂觀的聲音。
“兩三年前,國產(chǎn)處理器和國外相比,技術上可能會差兩三代?,F(xiàn)在,這個差距已經(jīng)縮小到了半代。”兩年前還在ARM任職的楊宇欣今天已經(jīng)是新岸線的副總裁。這已經(jīng)足以說明他對國產(chǎn)處理器的前景看好。他表示,中國處理器企業(yè)先天的基因中,就有靈活、反應速度快的優(yōu)勢。這方面,國際大企業(yè)是很難做到的。而在今天這樣快速變化的市場中,這種優(yōu)勢會體現(xiàn)得淋漓盡致。
“基于龍芯的整個生態(tài)環(huán)境、產(chǎn)業(yè)鏈正在形成,未來三五年內(nèi),龍芯將拿出與大家對它的期盼相符的成績。”龍芯的堅定支持者曙光公司已經(jīng)將龍芯防火墻和龍芯刀片服務器推向實用。曙光公司總裁歷軍表示:“中國處理器一定會成功。”
那么,中國處理器的成長之路在哪里?中國處理器企業(yè)將如何積蓄未來與強敵對抗的力量?它們又期盼著哪些幫助?
中國制造創(chuàng)造養(yǎng)料
“接外單的OEM和ODM工廠是我們主要的客戶。”在采訪到的很多處理器廠商中,對主要客戶的描述如出一轍。
“中國處理器有一個得天獨厚的優(yōu)勢,那就是以珠三角為代表的中國制造。”楊宇欣在接受采訪時如是說。他介紹,很多國內(nèi)并不知名的品牌,在國外有很好的銷售成績,百萬片銷量以上的企業(yè)也有不少。
中國市場化的應用處理器,目前最主要的客戶就是以珠三角為主要基地的中小代工廠。這些代工廠每年都生產(chǎn)出數(shù)千萬臺的平板電腦等消費電子產(chǎn)品銷往全球各地。這些代工廠對處理器的要求主要集中在幾個方面:產(chǎn)品的性價比、綜合服務能力、整合解決方案的提供能力、市場反應速度。這幾個方面,正是國產(chǎn)處理器廠商最為擅長的。
123456“相較國際大企業(yè),國內(nèi)廠商對利潤的要求低:國際企業(yè)可能要求產(chǎn)品毛利率100%,國內(nèi)企業(yè)毛利率30%就滿足了,產(chǎn)品性價比更好。國內(nèi)廠商對國內(nèi)客戶的服務更全面,隨時可以派工程師和客戶交流,甚至一同工作。國際大廠商的處理器產(chǎn)品線很廣,能達到幾百條,很難針對每條隨時做出調(diào)整,而由于規(guī)模不大,國內(nèi)廠商的動作比較靈活;在整合上下游提供整體解決方案方面,雖然國際巨頭有較完備的經(jīng)驗,但是國內(nèi)廠商也已經(jīng)達到了不錯的水平,與周邊元器件、軟件開發(fā)者都已經(jīng)建立了較好的合作關系。”楊宇欣向記者逐條分析了國內(nèi)廠商的優(yōu)勢。
與代工廠的合作有利有弊。一方面,即使在國際半導體巨頭業(yè)績不佳的情況下,這些中國芯片企業(yè)依然可以取得較好的銷售成績;另一方面,如果電子產(chǎn)品出口下滑,它們也是最直接受到影響的。楊宇欣就表示,新岸線的一些訂單受到了出口形勢的影響。年初的1000萬片銷售目標,只能“盡量完成”。同時,缺乏知名品牌的標桿產(chǎn)品支持,處理器的品牌也較難打響。
與此同時,以龍芯為代表的走大工程項目路線的處理器也取得了一定進展。與充分市場化的企業(yè)不同,走大工程項目的處理器的目標更為專注,往往面向特定領域的應用需求,成長緩慢但穩(wěn)固。張偉表示:“龍芯處理器在信息安全領域的應用、神威處理器在高性能計算領域的應用就屬于此類。兩條路線的需求和側重點不一樣,各有優(yōu)勢。”
投資環(huán)境尚待完善
2000年6月24日國務院頒布《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策》(下稱“18號文件”),2011年1月28日國務院發(fā)布《國務院關于印發(fā)進一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策通知》(下稱“4號文件”)。國家從政策、資金方面給予集成電路產(chǎn)業(yè)大力支持,制定了“863計劃”、“核高基”、“973計劃”等國家級的發(fā)展計劃。國家每年對具有一定實力的研發(fā)企業(yè)給予資金支持。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗數(shù)據(jù)來看,雖然各個地區(qū)的半導體行業(yè)投入產(chǎn)出比稍有差異,但是都保持在2:1左右。《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出,銷售收入要從“十一五”末的1440億元提高到3300億元。增加的1860億元收入,按照2:1的投入產(chǎn)出比計算,我國需要在“十二五”期間投入資金估值為3720億元。中芯國際計劃“十二五”期間實現(xiàn)25%的年均收入增長率,預計到2015年,公司收入將達到50億美元。業(yè)內(nèi)人士認為要完成這樣的目標,每年需投資15億美元以上。
與芯片制造企業(yè)相比,芯片設計企業(yè)對資金的需求相對較小。國內(nèi)設計企業(yè)的成本主要包括人力成本、研發(fā)前期購買IP核費用、流片費用等,國家對設計企業(yè)的資金補助也比較少。今年6月1日,財政部對國民技術股份有限公司等四家集成電路設計企業(yè)給予各1500萬元的研發(fā)補助,這是今年發(fā)放的第二批補助。這些補助可以幫助企業(yè)有效緩解資金緊張問題。
賽迪智庫張偉認為:“國家發(fā)展自主芯片有兩條產(chǎn)業(yè)路線,一是商業(yè)化的市場導向的企業(yè)路線,二是承擔大工程大項目的科研院所路線。”
第一條路線,對設計企業(yè)來說前期投入高、風險大,難以吸引資本注入,因此需要依靠國家資金補助來維持自身發(fā)展。但國家的資金支持也給企業(yè)帶來一些限制。瑞芯微副總裁陳鋒說:“瑞芯微現(xiàn)在還是靠自己的產(chǎn)品賺錢維持公司運營,2008年參加過‘核高基’項目,但是國家要求用國產(chǎn)CPU,國產(chǎn)CPU很難跟上快速變化的市場。”新岸線市場營銷副總裁楊宇欣透露,資本市場對芯片設計企業(yè)熱情度不高,企業(yè)自身發(fā)展也是靠產(chǎn)品銷售獲得流動資金。
123456第二條路線與載人航天的路線相似,相同的是資金充足、不計成本,區(qū)別在于芯片最終要應用于市場。筆者在調(diào)查中了解到,科研院所的成果大部分局限于實驗室,距離市場化還有一定差距。北京大學軟件與微電子學院曹健老師表示:“‘官、產(chǎn)、學、研、用’中的‘用’是關鍵,自主芯片只有達到‘用’的程度,才能真正發(fā)展起來。”
如何提高資金利用效率也成為關鍵問題。賽迪智庫張偉說:“國家對研發(fā)芯片給錢很多,從‘18號文件’到‘4號文件’都是支持國內(nèi)企業(yè)的,促使軟件相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展得很好,但集成電路設計方面效果一般。” 采訪中相關企業(yè)負責人表示,國家資金支持企業(yè)可以采用更好的方式。國家給予研發(fā)單位支持,確定目標,中間環(huán)節(jié)如何操作應該讓企業(yè)自主選擇。企業(yè)希望得到政府支持,也希望政府在資金支持的同時給予企業(yè)更多自主選擇,促進企業(yè)市場化發(fā)展。
呼喚實用化的人才培養(yǎng)機制
集成電路行業(yè)缺乏人才是普遍現(xiàn)狀。從管理到研發(fā)、營銷、等領域,都存在人才不足的問題。在智聯(lián)招聘、中華英才網(wǎng)等大型招聘網(wǎng)站上經(jīng)常出現(xiàn)IC設計企業(yè)的招聘廣告,一般都要求研究生學歷且有工作經(jīng)驗。新岸線負責人楊宇欣表示,集成電路設計圈子小,高薪難聘有經(jīng)驗的技術人才,于是圈內(nèi)企業(yè)相互挖人已成常態(tài)。若人才問題無法解決,集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將受到很大限制。
出現(xiàn)人才問題的根源在于一些學校的教育模式與企業(yè)的需求不匹配。楊宇欣說:“剛畢業(yè)的研究生只有理論,沒有實際的工程經(jīng)驗,學校培養(yǎng)的人才和企業(yè)需求不匹配。”高??蒲械年P注點多在科學前沿領域,這些前沿理論距離市場化往往還有一定距離。賽迪智庫張偉說:“學校評判學生的標準是發(fā)論文。如不改變這一標準,就難以培養(yǎng)出企業(yè)需要的學生。學校需要改變培養(yǎng)標準。”
人才缺乏的另一主要原因是一些國內(nèi)企業(yè)普遍留不住人才。張偉認為,目前有些企業(yè)待遇低、不注重人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新,資本至上的價值觀泛濫,企業(yè)領導寧可花幾千萬元買生產(chǎn)設備,也不愿意花錢招聘技術專家。正是這種觀念導致企業(yè)人才稀缺??茖W發(fā)展,人才先行。對企業(yè)來講,培養(yǎng)人才、留住人才的方式有很多,瑞芯微副總裁陳鋒說:“我們公司的主要員工還是從應屆生開始培養(yǎng)。工作地點、薪水等都會影響人才的去留。”
“價值流向知識匯聚地,硅谷之所以能出好的芯片,是因為全世界優(yōu)秀人才都聚集在那里。”北京大學軟件與微電子學院曹健老師說,“美國的芯片業(yè)之所以強大,是因為美國教育資源豐富,吸引了全世界的優(yōu)秀生源。發(fā)展自主芯片根源在于人才培養(yǎng)。”近五年來,教育部在嘗試研究生教育改革,擴大專業(yè)型碩士比例,縮小學術型碩士比例。
曹健老師說:“高校做理論研究面向的是未來5~10年的市場,工程類的產(chǎn)學研結合預研究面向未來3~5年的市場,而企業(yè)做的產(chǎn)品主要面向未來1~3年的市場。”針對快速變化的市場需求,人才培養(yǎng)理念應該進行改變。北京大學軟件與微電子學院就是順應這種發(fā)展趨勢成立的,專門為企業(yè)培養(yǎng)應用型人才。該學院的學生第一年在學校學習理論知識,第二、第三年到企業(yè)去實習,真正做到理論和工程實踐有效結合。結合學院發(fā)展與畢業(yè)生就業(yè)情況說:“這個嘗試是成功的,學生就業(yè)后很快就成為企業(yè)的技術骨干。工程碩士培養(yǎng)模式的成功也說明了官產(chǎn)學研用的結合是推動我國工程技術進步的切實有效方法。”
123456首批國家集成電路人才培養(yǎng)基地——北京大學、清華大學、復旦大學、浙江大學、東南大學等九所高校都建立了適合企業(yè)人才需求的工程碩士培養(yǎng)體系。在這種教育模式下,學生所學的就是市場主流技術,畢業(yè)后可以直接應用到工作中。從近幾年就業(yè)情況來看,工程碩士非常受企業(yè)歡迎。新岸線市場銷售部副總裁楊宇欣也表示:“我們更喜歡這樣既有理論,又懂工程實踐,一畢業(yè)就能為公司創(chuàng)造價值的人才。”
多元架構下如何突圍
8月初,ARM公司發(fā)布了最新財報:在2012年第二季度,基于ARM架構芯片產(chǎn)品的出貨量約為20億顆,同比增長率達到了9%(與之形成對比的是,整個芯片產(chǎn)業(yè)的出貨量同比下降4%)。 ARM技術授權收入同比增長了14%,授權費率由去年的4.5%增長至4.8%。
這里面中國廠商的貢獻不小。
據(jù)《EE Times 》2011年末發(fā)表的一份關于中國芯片設計公司的報告,ARM在中國擁有34個以上的許可。ARM方面曾表示中國合作伙伴數(shù)量的增長速度令人驚喜,而一位業(yè)內(nèi)高管透露給記者:“獲得ARM Cortex A9內(nèi)核的許可至少需要500萬美元。”由此可見,中國廠商選擇ARM架構實在是下了血本的。
另一主流架構是在中國擁有20多個許可的MIPS,其中最有名的就是龍芯。MIPS的授權費用相比ARM低得多。這不一定是直接導致MIPS陷入出售絕境的原因,但不可否認,MIPS從中國市場上賺的錢相比ARM是小巫見大巫。
其余的架構可用小眾來形容——IBM研發(fā)的PowerPC架構、Sun研發(fā)的SPARC架構、DEC研發(fā)的Alpha架構、臺灣的晶心科技公司( Andes)研發(fā)的AndeStar架構。
龐大的市場和多種可供選擇的架構,再加上政府的大力扶持,這些都是中國廠商進入芯片領域的驅動力。但綜觀中國芯片廠商在細分領域的表現(xiàn),可謂冰火兩重天:由于使用更先進的工藝和設計工具,中國企業(yè)在一些“短平快”項目上容易出彩,但是對那些需要深厚功底、技術難度較大的大宗戰(zhàn)略產(chǎn)品,中國企業(yè)的能力有所欠缺。從芯片設計的基本功看,中國企業(yè)與國外企業(yè)不在同一水平,特別是在微處理器這個技術高度密集的領域,雖然政府的支持力度很大,但是由于中國企業(yè)在技術路線和設計方法上仍然采用專用集成電路(ASIC)的設計流程,國內(nèi)企業(yè)與國外企業(yè)仍存在一定的差距。
ARM從第三方的角度給出了對中國芯片市場的建議:“目前無論是消費市場還是企業(yè)的競爭都是國際化的。在所有用戶都要求通用化、標準化和開發(fā)化的大環(huán)境下,刻意強調(diào)中國牌,只關注一個有限的市場范圍,會影響廠家的視野,以至于對未來的發(fā)展產(chǎn)生影響。”ARM中國企業(yè)應用市場經(jīng)理邵巍強調(diào)了國際化和細分化,并以以色列為例:“以色列是半導體行業(yè)中的后起之秀,擁有非常多的小規(guī)模公司,這些公司啟動資金不是很多,但是他們憑借在細分市場中的敏銳眼光和創(chuàng)新,往往成為一個行業(yè)的翹楚。”
量變也會質(zhì)變
“國內(nèi)處理器企業(yè)實在是太多了。由于該領域的技術門檻很高,估計今后進入這一領域的企業(yè)數(shù)量不會增加,如果能夠整合則是一件好事。經(jīng)過多年的積累,我們已經(jīng)具備了開發(fā)一款CPU的技術能力,但CPU的發(fā)展是個系統(tǒng)工程,設計僅僅是一個方面,還要考慮工藝、整機,特別是軟件。最重要的是要設法將分散的力量聚集起來,形成統(tǒng)一意志,讓資源向一個方向集中。”“核高基”總體組副組長魏少軍迫切希望中國芯片企業(yè)能夠團結起來。
123456瑞星微副總裁陳鋒認為芯片市場的進入門檻越來越高,競爭越來越激烈,價值空間減少,因此導致企業(yè)數(shù)量減少。
中國市場中多種架構并存的現(xiàn)狀是百花齊放嗎?
魏少軍表示,不要指望用一種架構去統(tǒng)一所有的應用。例如,同樣是服務器的CPU,用于科學計算的服務器和用于互聯(lián)網(wǎng)的服務器對CPU的要求是不一樣的,前者要求更高的計算性能,后者則要求更大的吞吐率和并發(fā)處理能力。所以,根據(jù)應用領域細分CPU的架構是自然的選擇。當然,同一應用領域不宜出現(xiàn)多種架構。這并不是說競爭不好,而是中國企業(yè)的力量有限、資源嚴重不足,無法這么做。
3月,工業(yè)和信息化部召集相關企業(yè)和學術機構,召開了名為“中國國家指令集架構計劃”的一次會議。會議目的是商討如何為國產(chǎn)CPU打造一個統(tǒng)一的指令集架構,即統(tǒng)一的CPU架構標準(ISA)。但此次會議過后,這一計劃未有下文。
是什么阻力使得一個雄心勃勃的計劃暫時擱淺?我們不得而知,但可以肯定的是,關于這個計劃的推行有不同的觀點在激烈碰撞。魏少軍建議政府在合理范圍內(nèi)對企業(yè)加以引導:“我還是強調(diào)一點,不能指望用一種架構去統(tǒng)一所有的應用,國際上也不是這樣。但是,國家應該在相應的領域有明確的意志,不能放任自流,需要對企業(yè)進行宏觀方面的幫助指導。因為中國是市場的后來者,企業(yè)實力較弱。完全依靠市場的能力,需要很長的時間才能成功,甚至可能永遠無法成功。所以需要政府給予很大支持。政府不能代替企業(yè),而是應該通過政策的導向,引導企業(yè)去做政府希望做的事情。”
ARM似乎對中國CPU統(tǒng)一架構有所顧忌,畢竟高費用的授權模式讓它在和別的架構競爭時優(yōu)勢被抵消了一大塊:“處理器架構的統(tǒng)一,是由市場自然演變、物競天擇而成,還是由政府或者專業(yè)學術機構,甚至某些標準化組織來強制制定?這個問題應該由消費者,由最終產(chǎn)品來決定。一個非常有意思的現(xiàn)象是,很多時候,業(yè)內(nèi)人士、市場分析師、技術專家會看走眼,但是絕大多數(shù)的消費者卻總是選擇了性價比最高、創(chuàng)新最大、最能提升他們生活和工作質(zhì)量的產(chǎn)品。”言下之意,ARM架構目前的占有率很高不是天上掉餡餅。
瑞芯微的看法更為堅決:“市場選擇何種架構不以人的意志為轉移。企業(yè)應該順勢而為。芯片方面統(tǒng)一架構不現(xiàn)實,要從整個產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)一籌劃。”
從一個戰(zhàn)場到另一個戰(zhàn)場
作為一個技術和資本雙密集的行業(yè),半導體行業(yè)一直以來非常依賴規(guī)模效應。在終端變革的空檔中,中國企業(yè)依靠成本優(yōu)勢和靈活性依然殺出了一條血路。
然而,有一定的銷量并不能說明中國處理器具備了較強的競爭力。市場化的企業(yè)大多數(shù)還是直接購買內(nèi)核授權,而非進行內(nèi)核設計;同時,自主進行內(nèi)核設計的企業(yè)的市場化步伐又顯得緩慢。
未來,在中國處理器嶄露頭角之后,國際巨頭超過中國十倍的規(guī)模優(yōu)勢將開始展示出來。在這一過程中,中國處理器還需要跨越一道道難關。
單純以國家力量推動,和充分市場化發(fā)展之間,是否有一條兩全其美之路?只有找到這樣一條路,保持企業(yè)的活力的同時給予其規(guī)模上的支持,國產(chǎn)處理器才能真正成長起來。
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