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科工力量:中国军方因美国芯片禁令感到焦虑?华尔街日报又胡扯

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  【文/科工力量专栏作者 铁流】

  日前,华尔街日报发布一篇文章,先是以苹果M1芯片采用台积电5nm工艺“嘲讽”了依然使用10/14nm工艺的英特尔,然后对中国科技自立自强发展战略冷嘲热讽,并声称俄罗斯、法国、意大利等国家在生产芯片上都失败了,以此影射中国科技自立自强也会失败。

  文末又表示芯片禁令将引发地缘政治介入变数,声称如果中国的自力更生计划失败,而拜登政府继续禁止向大陆出售先进芯片,那么大陆就将陷入困境,就像1941年美国对日石油禁运迫使日本出手一样,大陆军方将因无法获得10纳米以下级芯片感到焦虑,进而考虑是否要出兵控制台湾的芯片产能,而美国也在考虑是否要“保卫”台湾。

  铁流认为,华尔街日报这种论调并不客观,是在以芯片为借口炒作大陆武力收复台湾话题,并鼓吹美国军事介入台湾,堪称唯恐天下不乱的典型。

  

  军用芯片并不依赖先进工艺

  虽然智能手机期间芯片已经普遍进入5nm、7nm时代,但实际上,绝大部分场景根本用不到这些尖端工艺,原因在于军用和民用两者的需求不一样。

  就智能手机而言,其实28nm的SoC也能满足需求,现在市场上大量手机依然在采用28nm工艺的SoC,而且销量巨大。之所以旗舰手机的SoC会普遍采用5nm、7nm,主要还是因为智能手机已经高度同质化,为了制造营销噱头和卖点,不遗余力的搞出新花样来吸引消费者,不遗余力的把新技术往旗舰手机上堆,以说服消费者为旗舰手机动辄数千元、上万元的高价格买单。

  正是因此,过去几年,很多厂商往智能手机上装点了各种高科技概念,比如人工智能、石墨烯、5G等等,哪怕这些概念是盛名之下,其实难副。手机SoC的CPU核心数越堆越多,不管实际用户体验到底有多少提升,哪怕是“1核有难,9核围观”,反正个数多就是好。类似的,摄像头个数也是越来越多,SoC的制造工艺也越来越尖端,很多硬件参数已经陷入“但求最贵,最有噱头,罔顾成本和实际需求”的地步。

  实际上,这种现象只在消费电子领域才有的,完全是资本和媒体利用消费者和商家信息不对称搞出来的东西。同样是商用的汽车电子和各类工业芯片,都还在使用成熟工艺,因为在这些领域,买家也是懂行的,有能力甄别,而且会充分权衡成本和需求。

  就军用芯片而言,最关键的不是性能,而是安全性和稳定性。安全性指的是芯片不能有后门,不会因为敌对势力敲敲键盘,我们的军用系统就瘫痪了。稳定性指的是芯片要能够适应各种恶劣环境,比如高温、低温、高辐射等环境,在战场条件下能够始终保持稳定好用不出BUG。

  可以说,军用芯片对于性能的要求反而是次要的,属于够用即可。何况过于尖端的工艺,反而容易发生电子隧穿效应,带来各种问题,成熟工艺在这方面反而具有先天优势。因此,基于稳定性方面的考虑,军用芯片基本不会采用5nm/7nm工艺,反而会采用成熟工艺。

  举例来说,景嘉微的GPU在性能上被英伟达甩出N条街,但对于军用而言是完全足够的,景嘉微的JM5400就采用65nm工艺,完全满足机载、舰载、车载环境下图形系统的功能与性能要求,并已经装备于战机上。最新一款应用于PC的JM7200也只是采用28nm工艺。

  华睿1 号(DPS)采用65nm工艺,成功应用于十多型雷达产品中,创造了国产多核DSP芯片产品应用的“三个之最”:雷达装备应用型号最多、单台套应用数量最多和总应用数量最多。

  申威的某款CPU应用于某新锐战机,虽然该战机高端大气上档次,但申威这款CPU的工艺在发烧友看起来也是老旧工艺。龙芯应用于北斗卫星的CPU则是130nm工艺。

  可以说,军用芯片对制造工艺要求并不高,华尔街日报声称的“中国军方将因无法获得10纳米以下级芯片感到焦虑,中国很可能会权衡利弊,考虑是否要控制台湾的芯片产能”完全就是瞎扯。所谓“失去10nm以下级工艺会使中国军方像1941年美国对日石油禁运迫使日本出手一样”完全就是华尔街日报的一厢情愿。

  中国科技自立自强前途光明

  一直以来,产业界、学术界一些人奉行“造不如买”,个别专家甚至在重要会议上表示洋人不会不卖我们芯片(非原话,大意如此)。一些公司通过合资或购买国外授权的方式研发所谓的“自主芯片”,使国内自主研发芯片的团队基本处于外国寡头和国内买办的夹攻之下。

  最近几年,特朗普屡屡制造摩擦,特别是利用美国在高科技领域的优势打击中国企业。这一方面使国内那些依赖从美国进口芯片,或购买技术授权的企业的日子比较难过,甚至不乏“关门”、“绝版”、“休克”的案例。另一方面则给国内这些几十年如一日坚持自主研发的IT公司创造出发展机遇期。

  铁流认为,特朗普一方面把“伪军”打得半死,另一方面又给“八路军”“新四军”创造了成长空间,堪称中国芯片自主可控的大贵人,不负“川建国”之名。

  当下,政策的导向非常明确,机关单位和国企对自主技术的需求非常旺盛,仅网信市场就有望达到上千亿的市场规模,这是自主芯片和基础软件茁壮成长的绝佳契机。

  就构建红色产业链,实现内循环而言,虽然道路会比较曲折,但前途是光明的。因为中国的先天条件摆在这里。

  这里先要驳斥一下华尔街日报关于“俄罗斯、法国、意大利等国家在生产芯片上都失败”的言论。由于苏联解体后俄罗斯在各方面都处于持续失血中,在半导体方面已经被中国反超,但在苏联时代,其电子工艺还是非常牛的,俄罗斯电子工业的衰弱,根源出在苏联解体上。如果美国解体,美国如今强盛的半导体产业照样分崩离析,灰飞烟灭。就法国和意大利而言,也有意法半导体这样的芯片公司,也不能说法国和意大利就失败了,只不过是因为法国和意大利体量有限,无法像美国那样,以自身和盟友的力量,支撑其整个半导体全产业链,因而只能在局部取得一席之地。日本在半导体产业上的盛极而衰,既有本国体量狭小的因素,也冷战结束后美国卸磨杀驴的因素。

  对于中国而言,国家体量摆在这里,技术人才也有,国家也不缺钱,市场是巨大的,特别是受政府影响的市场异常巨大,仅机关单位和国企的市场就足以和欧洲一些国家的市场总量相媲美。这种规模的市场足以养活一套自主技术体系。

  考虑到很多场景上硬件早已处于性能过剩的状态,国内企业完全可以通过软件和硬件磨合,从而达到总体性能满足要求的目标,这其实就是当年钱学森搞导弹的指导思想。苏联的米格25也是类似指导思想的产物,拆开来看零部件都不比西方先进,但拼在一起就成为三倍音速的不锈钢怪物。另外,没有10nm以下工艺,并不意味着芯片性能就无法提升,龙芯就在使用相同工艺的情况下,通过优化设计,将CPU性能提升100%,国内其他芯片公司完全可以学习龙芯的做法,通过优化设计,而非依赖工艺换代来提升芯片性能。

  未来,完全可以以网信市场为载体,不过度追求局部技术指标的先进性来保障自主化水平,同时,以软硬件磨合的方式,使整体性能满足用户需求。通过这种方式,先建40/65nm的红色产业链,满足特定市场需求,然后循序渐进,向28nm、14nm逐渐延申,以20年磨一剑的心态构建红色产业链。

  结语

  在军用领域,得益于西方在军品级CPU上对中国是有所限制的,在媒体上时不时就有中国商人被美国情报部门以钓鱼执法的方式被扣上走私军品级CPU的罪名。这使得军用芯片没有被“造不如买”毒害。

  由于对芯片的性能要求不高,使得自主芯片的性能完全够用,而自主芯片在安全性上是进口CPU所不能比拟的,而且国外设计公司不可能对中国军工企业提供“双归零”级别的技术支持,但国内公司却可以提供这种服务。

  正是在性能够用、更加安全、服务更好,以及西方国家严格限制的背景下,中国能够实现军品级CPU的国产化。诚然,就某些芯片而言,一定程度上还需要进口,而像MEMS传感器、电容这类元器件,更是大规模进口。不过,得益于各种工程项目的牵引,现在已经能生产相当一部分产品,进口清单每年都在以可观的速度缩短。何况中国其实也能自行制造电容器等器件,甚至航天级的钽电容国内也能生产,只不过采购外企大批量生产的成熟产品更加廉价,而且这类器件往往出货量巨大,国外供货方也不可能知道中国采购的电阻电容器等器件会被用在什么地方,因而这种采购不存在信息安全风险。即便外商断供,也能自给自足,无非是国产的贵一些而已。

  因此,是否控制台积电,对于军工而言意义不大,华尔街日报完全是在危言耸听。就科技自立自强,构建红色产业链而言,只要顶层设计完善,并以20年磨一剑的心态,农村包围城市的方式推进,完全可以逐步实现原材料、设备、设计、制造、封测的国产化替代。

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