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为何一定要自研芯片 中国智造躲不过的坎

导读: 耗资数十亿元,研发过十载,为何华为和小米还要义无反顾地走上这座独木桥?国产手机厂商能否掌握芯片这一核心技术?从“工业的粮食”到“智能的觉醒”,国产手机芯片崛起之路还有多远?

芯片作为智能手机“皇冠上的明珠”,一直是智能手机中最难攻克的技术之一,因此手机企业自研芯片这条路也充满艰难险阻。耗资数十亿元,研发过十载,为何华为和小米还要义无反顾地走上这座独木桥?国产手机厂商能否掌握芯片这一核心技术?从“工业的粮食”到“智能的觉醒”,国产手机芯片崛起之路还有多远?

中国技术快马扬鞭:国产手机芯片崛起之路

近年来,智能手机芯片市场竞争日趋激烈,德州仪器、博通、Marvell等相继退出,中国厂商不断崛起。来自清华大学的紫光集团接连并购整合展讯和锐迪科两家芯片设计公司,华为旗下海思麒麟芯片出货量过亿,小米发布了自主研发的首款定位中高端的手机芯片……

然而数据显示,2016年高通仍然以50%的收入占据基带芯片市场的半壁江山。

今年2月底,小米在北京发布“澎湃S1”芯片,使之和华为一道,成为继苹果、三星之后,又一家自主掌握芯片技术的中国手机企业。

为何一定要自研芯片 中国智造躲不过的坎

小米旗下负责研发手机芯片的松果公司CEO朱凌为记者详解了芯片技术攻坚的“台前幕后”。朱凌说,松果2014年10月份成立时只有18个人,一年多后松果成功设计出了第一款芯片。

芯片设计成型不是难点,难的是发现问题后如何调试解决问题。朱凌说,松果的大部分工程师都有着超过十年的处理器开发经验,而且是世界上最新的处理器研发的最核心部分,经历过非常多的技术攻关。

小米创始人雷军将自研芯片比作长跑。“小米勇敢地走出了第一步,取得的成果已经超过了我的预期。”雷军说,第一代芯片研发投入已超过10亿元,花费巨资造芯的意义不止于芯片本身。

随着中国技术的快马扬鞭,华为、小米等有着自研芯片能力的中国厂商已经站在了全球智能手机的第一梯队。国家“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”科技重大专项技术总师、清华大学教授魏少军说:“我们在核心电子器件关键技术方面取得重大突破,技术水平全面提升,与国外差距由专项启动前的15年以上缩短到5年,一批重大产品使我国核心电子器件长期依赖进口的‘卡脖子’问题得到缓解。”

从失败到成功:为何要挤破头自研芯片?

2017年的政府工作报告,再次将集成电路、第五代移动通信等技术研发和转化作为发展战略性新兴产业的“牛鼻子”。从2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》发布开始,我国集成电路产业高速发展,在投资市场逐渐火热。

近年来,国内集成电路产业自给率逐年提高。音箱、机顶盒、冰箱、洗衣机…当中的核心芯片大部分已是国产品牌。在手机芯片领域,我国也开始了从无到有的攻坚战。连华为这样国内一流的企业,也经历了自研芯片从失败到成功的曲折过程。

雷军认为,今天的手机公司已经进入了最惨烈的淘汰阶段,最终只有掌握核心技术的公司才能存活下来。

从2014年10月松果公司成立,到澎湃S1芯片量产机小米5C正式发布,整整用时两年零四个月。掌握自研芯片技术后,芯片所有的物理细节的“黑箱子”全部被打开。

有业内人士透露,像苹果和三星这样可以自己生产芯片的手机终端厂商,软硬件结合的优势非常明显,当中最具顶尖的就是苹果公司,选择将自主生产芯片面积设计很大,包含了很大面积的图形处理单元,使之可以在非常低的频率下工作,意味着手机功耗的大幅降低。

这是“99.99%和99.999%”的差距。朱凌说,掌握了芯片技术后,手机的稳定性指标和功耗会有一个量级的提升,别看只是小数点后一位的差距,但在多达千万和上亿部出货量级别时,就是十倍以上的差异。在意用户体验的手机厂商,研发芯片是它的必经之路。朱凌说,如果不掌握核心技术,即使谷歌这样的公司,在没有芯片厂商的支持下,很多旧型号的手机也无法升级到最新的系统。

未来五年直接投资需求将达1000亿美金:强芯之路仍需攻坚

按照业内人士的说法,全球手机市场终将分成“有芯”和“无芯”的两类。只有掌握核心技术的企业,才会在未来的赶考中,和其他选手拉开差距。

雷军说,第一代芯片小米投入了10亿元人民币,随着工艺和技术的复杂度逐步地提升,未来投入要提高到每年10亿元、20亿元,这仅仅是研发成本,未来还有很多路要走,芯片就是信息科技的制高点。

朱凌认为,技术研发是长期积累的结果,大规模资金和人才的堆砌并不代表技术水准的提高,背后仍需要市场的引导。当生产出的芯片可以投入使用并不断改进迭代,在市场中摸爬滚打进入良性循环时,才真正将产业做活。

总体来看,中国的半导体市场仍然是机遇与挑战并存。一方面是半导体领域自给不足,投资仍显捉襟见肘。作为全球最大的电子产品制造工厂及大众消费市场,我国集成电路市场需求接近全球三分之一,但集成电路产值不足全球7%。根据工信部发布的《2016年电子信息制造业运行情况》,2016年电子器件行业生产集成电路1318亿块,同比大幅增长21.2%。中国集成电路进口额高达2271亿美元,出口额为613.8亿美元,逆差1657亿美元。魏少军预计,未来五年我国集成电路领域的直接投资需求将达到1000亿美金。

另一方面,在市场的带动下,我国将成为全球集成电路发展的聚集地。朱凌说,在硅谷感受到很多公司和中国企业合作和强烈意愿,在市场和产品的强力带动下,如果能够引导龙头企业发挥带动作用,将给中国半导体产业发展带来良机。

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