【本文為觀察者網(wǎng)視頻欄目《懂點兒啥》的圖文版本。作者：@肝帝董佳寧 陳辰 柳葉刀 大包。主講：@肝帝董佳寧 視頻地址：BV1v54y1e7Nu】

9月15日之后，中國自主設(shè)計的、最先進的芯片被迫提前退休。華為海思高端芯片麒麟9000，正準備9月亮相，卻很可能成為絕版。絕版的原因也很簡單：是受到美國第二輪制裁的影響，臺積電將不再為華為代工。那么，華為未來的出路在哪？如何突圍？本期我就來分析一下。

?

美國第二輪制裁是5月份公布的：任何企業(yè)供貨含有美國技術(shù)的半導(dǎo)體產(chǎn)品給華為，必須先取得美國政府的出口許可。禁令公布后，有120天的緩沖期，9月15日正式生效。

?

?

?

美國就是擁有這樣一劍封喉的能力。美國的基礎(chǔ)科研、企業(yè)，有強大的研發(fā)能力，讓美國的技術(shù)成為整個系統(tǒng)里最強的一股力量。這種力量，不單會應(yīng)用在商業(yè)上，必要的時候，也會被美國政府使用。這也是從戰(zhàn)略上，中國最擔心的。一家中企業(yè)，像華為，已經(jīng)很強大了，但是仍然無法獨立完成芯片的生產(chǎn)。單單做好芯片的設(shè)計，就已經(jīng)要動用幾千上萬人，全力以赴才能完成。

?

拿設(shè)計來說，華為的芯片設(shè)計公司海思，正式成立是在2004年，之前作為一個公司內(nèi)部的部門，1991年就成立了。海思不是一開始就做手機芯片的，做的是基站，還有安防設(shè)備，還有家庭用的，路由器、機頂盒什么的。到了2009年，才推出第一款手機芯片，K3V1，還不成功。之后終于在2014年，推出了麒麟910時，打出自己的成績。再之后，一款比一款成功，最近幾年，裝配麒麟高端芯片的華為手機，一款比一款風(fēng)生水起?？墒蔷驮诤Ｋ甲汾s成功后，美國的制裁來了。海思的高端芯片，全球只有一家能夠代工，就是中國臺灣的臺積電，美國要求臺積電不給海思代工，那么海思的高端芯片就生產(chǎn)不出來了。

?

手機芯片，海思不算是從零開始，而是購買的一家英國公司，叫ARM的授權(quán)。ARM是芯片設(shè)計圖紙的供應(yīng)商，它賣的是毛坯房。全球其它的設(shè)計公司，基本都是從它這里買毛坯房，再回去自己裝修，這也叫購買ARM的架構(gòu)。買來，能力弱的，簡單裝修一下，能力中等的，可以再調(diào)整一下格局，鑿鑿墻什么的，能力強的，像蘋果、高通，還可以把毛坯房拆開，深度修改。目前，海思的麒麟、高通的驍龍、蘋果的A系列芯片，都是基于ARM架構(gòu)設(shè)計制造的。

?

任正非早就說過，芯片暫時沒有用，也還是要堅持做下去。一旦出現(xiàn)戰(zhàn)略性的漏洞，我們不是幾百億美元的損失，而幾千億美元的損失。所以這就是戰(zhàn)略層面的眼光。毛坯房買來了，還要使用工具才能設(shè)計。這種設(shè)計軟件通稱叫EDA。寫文檔我們需要Word，WPS這樣的工具，做圖我們要用PS，設(shè)計芯片就要用EDA。它核心功能包括“PS軟件+素材庫”，可以實現(xiàn)芯片上數(shù)十億晶體管的設(shè)計。還有豐富的IP庫，可以把模塊標準化，做過開發(fā)的朋友都會知道，標準化的模塊多么重要，我相信現(xiàn)在一般難度的編程，都是用標準化模塊的，然后加點邏輯什么的，從頭寫的很少。第三就是仿真，可以給設(shè)計圖紙查漏補缺。

?

EDA類軟件廠商，美國公司獨霸天下：新思科技（Synopsys），楷登電子（Cadence），明導(dǎo)科技（Mentor），占據(jù)了全球八成以上市場。而我國最大的EDA廠商，華大九天的份額只有1%。這是一個很要命的問題。

?

芯片設(shè)計出來了，就是代工，把設(shè)計圖紙制造出來。這個領(lǐng)域主要玩家有五個：中國臺灣的臺積電，韓國的三星電子，美國的格羅方德，中國臺灣的聯(lián)電以及大陸的中芯國際。目前，臺積電占據(jù)全球市場份額一半以上，三星在兩成左右，其它幾家都在5%到10%之間。芯片代工是一個重資產(chǎn)投入、重資金密集型的產(chǎn)業(yè)，但很遺憾，華為在這個領(lǐng)域還是空白，余承東自己也承認。

?

他公開表示，未來華為要解決這些問題，將全方位扎根，突破物理學(xué)、材料學(xué)的基礎(chǔ)研究和精密制造瓶頸。在終端器件方面，華為正大力加大材料與核心技術(shù)的投入，實現(xiàn)新材料+新工藝緊密聯(lián)動，實現(xiàn)突破性創(chuàng)新。這很明顯，在美國的極限施壓下，華為更深刻認識到了在芯片制造上的不足。

?

?

?

剛才說了這么多，大家似乎都忘了一個國家，就是日本。日本哪里去了？明明曾經(jīng)是半導(dǎo)體行業(yè)最強的國家。這也與美國的打壓有關(guān)。1980年代，美國的日子有點不好過，大量進口日本汽車，市場份額一度達到20%，單汽車業(yè)，80年代初就有6萬工人失業(yè)。美國有一個名稱叫“鐵銹帶”，指的就是美國傳統(tǒng)的制造業(yè)基地：五大湖一帶，企業(yè)相繼破產(chǎn)，大批工人失業(yè)。

?

與日本的貿(mào)易摩擦不斷升溫，美國開始對日本的全面打壓。從紡織、鋼鐵、汽車、白色家電，所有對美國順差大的都要打。這里面自然就有半導(dǎo)體行業(yè)。1986年，世界半導(dǎo)體產(chǎn)為銷售前三，是日本電氣公司，就是NEC，東芝還有日立，前十位六家是日本的。1987年，美國終于抓住機會，就是“東芝事件”。東芝在幾年前，向蘇聯(lián)偷偷出口了8臺機床，違反了巴黎統(tǒng)籌委員會的禁令。巴統(tǒng)，我在上期節(jié)目里也介紹過了，是冷戰(zhàn)時期西方對社會主義國家進行技術(shù)封鎖的聯(lián)盟。

?

美國是軍方先“捅出”這件事的。他們發(fā)現(xiàn)，追蹤蘇聯(lián)潛艇變得困難，后來再一了解，哦，是進口了日本的設(shè)備，讓蘇聯(lián)潛艇的制造技術(shù)提升了，于是開始追究日本企業(yè)東芝。美國政壇群情激奮，議員們在國會山前砸毀了東芝產(chǎn)品，還提出一系列懲罰措辭：罰款150億美元，禁止東芝所有產(chǎn)口向美國進口，為期5年。

?

可是當時違反“巴統(tǒng)”的不止東芝一家，美國單單挑中了日本的東芝。最近幾年日本媒體報道，早在1979年，也就是東芝向蘇聯(lián)出口設(shè)備之前的三年，美國已經(jīng)很難偵查到蘇聯(lián)潛艇的位置。蘇聯(lián)潛艇的靜音化設(shè)計制造，其實與東芝設(shè)備無關(guān)?？墒沁@都不重要了，歷史可以給東芝“翻案”，可是美國不會。

?

還有一件事，就是“IBM商業(yè)間諜”事件。1982年，美國逮捕了6名日本人。這6人屬于日立和三菱，涉嫌非法獲取IBM最新技術(shù)情報，有操作系統(tǒng)，有硬件，偷運至美國境外。這起事件被稱為“20世紀最大的產(chǎn)業(yè)間諜事件”。一年后，這起案件以庭外和解的方式結(jié)束，日立和三菱的職員承認有罪。兩家公司支付了巨額補償金，富士通也被牽扯進來，支付了21億日元。

?

整個80年代，美國大規(guī)模使用“301調(diào)查”，對日本進行制裁?！?01調(diào)查”，指的是美國的《1974年貿(mào)易法》的第301條，在涉及技術(shù)轉(zhuǎn)讓、知識產(chǎn)權(quán)和創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)e國進行打擊和制裁。再加上1985年的“廣場協(xié)議”，誘導(dǎo)美元有秩序地貶值，讓日本商品變貴，全面降低日本日本最有競爭力的產(chǎn)業(yè)，這才有了日本“失去的20年”。

?

我們想一想，日本在1991年之后的經(jīng)濟問題，是因為日本人不勤奮、不夠肝嗎？是因為日本創(chuàng)新力不足嗎？我看到國內(nèi)有些文章，說日本的經(jīng)濟危機，只說他們的國內(nèi)經(jīng)濟泡沫，房價高，越來越多的人去辦高爾夫會員卡，卻完全不提美國對于日本制裁，這種人恐怕不是蠢，而是壞。

?

好了我們再說回華為。美國現(xiàn)在的做法，是逼華為從地基開始打起。華為已在為扎根半導(dǎo)體制造做準備。8月初，任正非訪問了四所高校：上海交大、復(fù)旦、東南大學(xué)、南京大學(xué)。從學(xué)科背景看，上海交大在計算機領(lǐng)域有獨特優(yōu)勢，東南大學(xué)有幾個國家一級學(xué)科，電子科學(xué)與技術(shù)，信息與通信工程，復(fù)旦大學(xué)數(shù)學(xué)、物理是王牌專業(yè)。

?

值得注意的是，任正非一行的隊伍中，包括海思總裁何庭波，還有戰(zhàn)略研究院院長徐文偉。何庭波在我之前的節(jié)目里頭提到過了，她領(lǐng)導(dǎo)了華為在芯片設(shè)計的成功。其次是徐文偉，他早在1991年，就牽頭做出了華為第一顆專用集成芯片，后來還主導(dǎo)了多項芯片業(yè)務(wù)。

?

任正非正在釋放出一個重要信號：從高校挖掘、儲備人才，試圖通過產(chǎn)學(xué)研一體，讓芯片自主的整個產(chǎn)業(yè)壯大。目前，上海是全國集成電路產(chǎn)業(yè)的龍頭城市，華為不僅在浦東建立了有1萬多人的研究所，在青浦還投資了400億，建設(shè)2萬多人的研發(fā)基地。

?

7月，有媒體報道，華為也在從幾家半導(dǎo)體廠商挖人。有一家半導(dǎo)體廠商，除了總經(jīng)理，基本上都接到了華為的電話。而且有的人，是放下了手中的重要項目，直接走的。這也顯示出華為深入扎根半導(dǎo)體設(shè)備的緊迫性。

?

短期，還是要靠采購別家產(chǎn)品，有外媒報道，華為將已經(jīng)把聯(lián)發(fā)科設(shè)計的最高端芯片——天璣2000，納入到明年的供應(yīng)鏈中。如果情況屬實，是一件好事。但變數(shù)也是有的，聯(lián)發(fā)科設(shè)計的芯片，也是由臺積電代工，這算不算違反美國禁令？現(xiàn)在還沒有十分明確。聯(lián)發(fā)科那邊也是有所畏懼的，所以對此事也是半遮半掩。

?

?

?

剛才說了，美國對于芯片制造企業(yè)有掌控權(quán)，芯片設(shè)計企業(yè)，也掌握著最強的三家。芯片制造企業(yè)，還會用到多種設(shè)備，包括光刻機、刻蝕機、檢測設(shè)備等等。

?

光刻機行業(yè)，最強的是一家荷蘭公司，阿斯麥（ASML）。最高端的產(chǎn)品叫EUV光刻機，比如賣給臺積電的就是這種產(chǎn)品：體積極其龐大，重量足有180噸，單次發(fā)貨需要動用40個貨柜、20輛卡車以及3架貨機。一臺設(shè)備，就有超過十萬個零件、4萬個螺栓，以及3000多條線路。僅僅軟管加起來，就有兩公里長。即使設(shè)備買回來，也不是插電就用，光調(diào)試組裝就需要一年。2019年，阿斯麥賣出了30臺EUV光刻機，臺積電買了18臺，三星8臺，英特爾4臺。單價都在1億美元以上。阿斯麥的股東由美資主導(dǎo)，另外，EUV光源技術(shù)也來源于美國。

?

除此之外，還有刻蝕機、離子注入、化學(xué)拋光等等很多環(huán)節(jié)，美國企業(yè)占據(jù)主導(dǎo)權(quán)，應(yīng)用材料（AMAT）和泛林（LAM）、科磊（KLA），都是細分領(lǐng)域的巨頭。

?

所以，美國對臺積電的號令，不過是它手里的一張牌而已。如果真的進一步封鎖，每一個環(huán)節(jié)，都可能致命。就是我剛才說的生態(tài)，整個生態(tài)領(lǐng)域非常多，涉及企業(yè)也非常多，環(huán)環(huán)相扣，少了一個領(lǐng)域都無法完成生產(chǎn)，至少是卡住了最高端產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些企業(yè)在平時，可以有競爭，有合作，可是在非常時期，就只能受霸權(quán)指揮。

?

我做這個視頻，也只是做為行業(yè)外的人，進行的一點點普及工作。華為是行業(yè)內(nèi)的人，對這些太熟悉不過了，形勢看得太清楚了。余承東就呼吁，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈加強合作，快速探索出一套在美方制裁下，生產(chǎn)制造半導(dǎo)體產(chǎn)品的方法，避免今后在更長時間段內(nèi)被“卡脖子”。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)該全面發(fā)展，突破包括EDA的設(shè)計，材料、生產(chǎn)制造、工藝、設(shè)計能力、制造、封裝封測等等。

?

要想打破半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的壟斷，不是華為一家公司能完成的，需要中國企業(yè)通力協(xié)作、歷盡時艱，把全部環(huán)節(jié)打通，同時達到世界先進水平。當然，這是一條極其艱辛的路，需要跋涉很久。

?

中國發(fā)現(xiàn)芯片被卡脖子后，在芯片設(shè)計上有了海思，然后是代工領(lǐng)域，現(xiàn)在有了第二集團的中芯國際，這時又發(fā)現(xiàn)設(shè)備環(huán)節(jié)需要突破，于是中微公司、上海微電子在刻蝕機和光刻機設(shè)備有所收獲時，這時又發(fā)現(xiàn)設(shè)備核心零部件受制于人；當零部件也有所進展時，最終發(fā)現(xiàn)芯片材料還是被卡脖子。

?

早就有人提出在多個領(lǐng)域攻艱，任正非也認識到，芯片靠砸錢是不行的，得砸數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家?，F(xiàn)在，華為目前至少有700名數(shù)學(xué)家，800多名物理學(xué)家，120多名化學(xué)家，以及六千多名基礎(chǔ)研究專家，六萬多名工程師?；A(chǔ)研究的人，都算起來15000多人，把金錢變成知識，應(yīng)用型人才，6萬多，開發(fā)產(chǎn)品，把知識變成金錢。

?

那我國整體基礎(chǔ)研究怎么樣呢？從宏觀上來看，2018年，我國基礎(chǔ)研究只占5%，這也已經(jīng)是近十年新高。而同期美國，17%，日本是12%。國內(nèi)基礎(chǔ)學(xué)科研究長周期、弱轉(zhuǎn)化、低收入，很多人都選擇了轉(zhuǎn)行。預(yù)估2021年前后，我國集成電路人才缺口接近30萬。華為高端芯片絕版后的最終出路，或者說中國半導(dǎo)體制造的最終出路，在于產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)通力協(xié)作、全面突圍，更在于基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展以及相關(guān)人才的培養(yǎng)。以往，中國要突破半導(dǎo)體，曾有十座大山，現(xiàn)在只剩兩三座。

?

?

?

這期節(jié)目稍微有些難懂，但我已經(jīng)使用最簡單的語言進行了講解。如果你覺得我說得有道理，請幫忙給個三連，或者僅僅點一個贊。問題是存在已久的，我們幾代科研人員都一直在呼吁，現(xiàn)在我們能用華為的例子來照向暗處，也是因為我們初步具有了一定的能力。在這個世界上，有資格為這件事著急的國家并不多，絕大多數(shù)國家，只要準備好錢包就夠了。我們觀察者網(wǎng)之所有一直在關(guān)注這些話題，不是因為我們有暢想的意愿，更重要的是我們國家的水平，的確處于這樣一個位置。我們還有一個會員頻道，觀察員，也會關(guān)注這樣的話題。

?

觀察員，會陸續(xù)推出多門課程。使用我的專屬邀請碼666，不僅可以立減10元，還可以參加抽獎?！稏|方學(xué)刊》總第4期，只有一本。網(wǎng)頁端，訪問member.guancha.cn，手機上，各個應(yīng)用市場搜索觀察者三個字，下載注冊后即可以購買。使用我的專屬邀請碼666，可以立減10元，這樣每天相當于不到6毛錢，也暗合了我的邀請碼666。

?

8月份的規(guī)定禮品有三個，一是《如何創(chuàng)造可信的AI》，這是一本研究AI的書。二是陳平老師的《代謝增長論》，三是溫鐵軍老師的書《去依附》。歡迎大家關(guān)注我的個人號，那里會更輕松，更活躍，話題更廣。好了，請大家?guī)兔c贊，我們下期再見。