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两条腿走路,打破美国对芯片与操作系统的垄断

已有 2074 次阅读 2018-5-20 23:54 |个人分类:经济断想|系统分类:海外观察|关键词:学者| 芯片, 操作系统, 中美博弈

 

两条腿走路,打破美国对芯片与操作系统的垄断

最近,美国对中兴的制裁推动了国人对芯片和操作系统的关注。本人不是业内人士,但是对这个问题有相当长期的观察和思考。

我的观点一开始是受多年前的柳倪之争的启发。当年柳传志与倪光南,一个主张搞大进大出做生意,一个要搞芯片掌握核心技术。最后上面支持了柳传志,而倪光南则出局了。当年支持柳传志搞企业借开放的大环境发展,也不算错;错的是把倪光南给否定了。这个争论本来不该是二选一的选择题,而应当让他们各得其所。在联想公司的发展方向上,也只能选柳传志。因为搞自主芯片和操作系统绝对不是一个公司所能胜任的。但是中国作为一个大国,芯片核心技术却又是绝对必要的,今天这一点应当是没有争论了。可是在当时,造不如买的思想正在大行其道,有人主张利用“国际大循环”获得我们缺乏的一切。能源也是这么做的,如果当时的领导能够站得更高看得更远,就应当创造条件给倪光南以用武之地。我也理解,搞芯片,在当时仅仅是科学院重视恐怕也还是难以迅速见效,但是应当布局,量力而行而不是把这个方向给否定了,如果我们当时就艰难起步,现在就会好的多了。

我说两条腿走路,就是能从市场上得到的,就走市场这条路,而不能从市场得到的核心技术我们就要坚持我们本来就有的自力更生的道路。联想,中兴等等都是走的纯粹市场这条路,这些年也的确有很大的发展。华为与他们两家不同,任正非在做生意的同时,投入大量资金(据说占毛利润的15%以上)独立搞基础研究,在芯片上已经卓有成效。 华为的这种做法,不是常规的商业行为。本质上是有敌情观念这根弦,放着对手对我们的封杀而采取的战略决策。但是仅仅华为一家之力恐怕也难以实现中国的芯片自主化。然而这里面却孕育着一个完全可行的国家战略。

我这里说的两条腿走路,是狭义上的在发展芯片事业上的两条腿走路。

先说商业的这条退。现在中国搞芯片的大多数人也还是在搞公司,还是要走商业模式。有的人企图投下重大资本通过并购外国公司获得技术。至今效果不彰。但是这并意味着这条路完全走不通。还可以继续探索,如果巧妙一点,直路走不通为什么不能想办法绕一绕呢。 这是个开放的战术问题。比如,可以借重境外人士,首先是港澳居民,还可能是其他国家的华侨。改革开放华侨的贡献不可磨灭。当时我们没有注重高科技,不等于高科技上华侨不能有所贡献。再扩大一点,也不一定能是华裔,其他友好人士也可以合作。古人云狡兔三窟。现在也可以说为了对付帝国主义的封锁,我们也需要多重通道,让他们封不胜封。港澳是一条路,但是仅仅是香港还不行,因为刚人会担心被封锁。泰国菲律宾的华侨也可能是一条路。我主张还要加上巴基斯坦和一个南美洲国家,与外国友人建立合资企业这条路。有这么三五条路,他封锁起来就很困难了。有人会担心,这么遍地开花,半导体就不值钱了。如果能做到让半导体白菜化,恰恰是我之所愿,让全世界共享科技的实惠。本来它现在就应当是大白菜了而不是冰山雪莲。仅仅是因为垄断才使得它奇货可居。

巴基斯坦,由于印巴矛盾无解,必然是我们的长期稳定的友好邻邦。如果由中方出资金和技术人才,巴方出土地和法人代表和部分人力,建一个高档的芯片加工中心,有可能一次到位得到最先进的技术设备,中国就不愁没有先进的芯片加工功能能力了。可能有人以为巴基斯坦经济文化比较落后,不适合搞芯片。这也是一种偏见。巴基斯坦的总体文化水平与印度差不多。他们的问题是发展不平衡,还是有相当一部分受过高等教育文化科学水平很高的阶层。人家也有诺贝尔奖。只不过他们没有这个实力搞芯片。但是如果中巴合作,巴基斯坦也可能崛起为一个中东的高科技中心。中巴合作可以是芯片突围的一个重点,而且为中国与穆斯林的关系奠定良好的基础。为了使这个渠道不被对手集中封锁,还需要其他的渠道。 东南亚一条,南美巴西或阿根廷再有一条。我比较倾向于阿根廷。这个国家规模适中,不是很大,发达程度比较高,移民政策也比较宽松,人口密度较小,中国应当向这类国家有计划有步骤大量移民。还有一个特点,就是他们这些年有经济问题,这就有跟中国发展长期合作的可能性。雪中送炭是比什么都好的建立特殊友好关系的方式。许多人喜欢偎大边,嫌贫爱富。大国外交不能这样。加入中国当年像苏联一样在印巴冲突中选择比较强大的印度,还有今天的中巴友谊吗?巴基斯坦,东南亚和南美,可以2:1:1的比例。有所主次。要知道Intel在美国就有六个芯片厂。中国与外方的合作为什么不可以在几个地方各建一个厂呢?比如说清华紫光曾经试图在国外并购没有成功。清华紫光为什么不可以先在巴基斯坦搞一个合资公司,等上了轨道,再在东南亚搞一个厂,而同时另一家中国公司则可以到阿根廷建一个合资公司。这些公司既可以内部交流合作又可以良性竞争。中国目前已经有相当的芯片基础,只不过工艺比较落后,买不到先进的设备,因而性能比较落后用户少,市场占有率为0%,也即不到0.5%,因而价格也高。如果得到先进的设备,就可能如虎添翼。既然买不进来,不妨试试走出去。也就是把这个生产线搬到国外去发展。这应当是对双方都有利的事情。

希望国资委成立一个遴选的委员会,选择有资质的机构去开展这个工作。对于中国来说,自不待言,以外国法人代表的名义,可以得到先进的设备,革新生产,解燃眉之急;而对于外方,也可以提高他们的产业水平,是旱涝保收的稳赚不赔的生意。

在东南亚选哪个合作伙伴也是很费思量的问题。这里就不多猜测了。不过我要强调的是,搞外交,国际合作,不是给你的女儿找家庭教师,不能在道德上求全责备,只要能达到要求并且能掌控局面就好。人都是复杂的。有通情理的一面也有自私自利的一面。所以既要讲原则讲道义也要照顾利益并有所制约。比如说有人会说泰国不合适,因为军方与美国有千丝万缕的联系。那么你作为一个与泰国距离这么近的大国为什么不能与泰国军方建立起比美国更密切的联系呢?中国既然可以与美国高军事交流,为什么就不重视与邻国的军事交流呢?既然要与对手较劲,就不能太宋襄公。如果中国与泰国合作建设克拉地峡运河,就有巨大的利益可以与泰国的各方搞好关系。

即使能够通过各种渠道买来最好的设备,我认为只有这一条腿还不够。 因为我们还与最先进的水平慢半拍。我认为还需要非商业的模式来补足短板。否则还不能成为芯片强国。至于操作系统就更需要自主发展。

为什么要用非商业模式?因为商业运作必须能够在可以预见的不太长的时间内实现利润,否则就难免破产。

芯片这个东西,它不是仅仅一个产品,需要有相应的配套。比如现在龙芯已经很不错了,据说工业应用,上网,办公都没有问题,但是要普及到大众,就有问题了,比如它还不方便玩游戏,因为缺乏配套的东西。操作系统就更是如此了。就是说,不仅仅需要突破芯片的技术,还需要软件和硬件与它配套。这在业内称作是个生态。可以说龙芯现在已经有一个小范围的生态,但是还不足以参与国际竞争。而在外国人垄断的民用市场上,你只要比别人差那么一点点,顾客就不用你的,你一出来就可能被掐死在摇篮里。就像是在幼儿园里学了一点拳脚的儿童无法跟泰森竞技一样。

如果我们不自己搞,即使使出混身解数,能买到人家最好的设备,也永远要比别人慢半拍,落后于人,人家就有性能与价格的优势。如果我们能做出来,即使比别人的差一些,别人因为你有了,也就不会不买给你。因为他不卖就可能失去这个市场。但是你的这个东西不可能一开始就有市场竞争力。如果是办公司搞,这个公司就无法生存。但是如果我是一个靠国家资金支持的研究机构,就不存在这个瓶颈。我可以缓慢的慢工出细活,逐步把这个东西搞到跟外国的一样好,甚至比他更好——因为对手也是人总是不能尽善尽美,我有时间琢磨学习,总有超过他的地方——然后再推向市场。这个现在已经不是我的空想,而是华为的实实在在的经验。华为多年来以大约百分之十五的毛利润支持他们的麒麟芯片开发,现在麒麟芯片已经成了一匹黑马。我记得当年任正非说,他们搞这个研发不是为了替代进口,而是为了防止别人不买个我们。华为以一个公司之力在这方面颇有成效。国家应当从中学习到经验在更深的层次,更大的规模上做的更好。(麒麟还是要买ARM的构架,由台积电代工。严格地说还不是国产芯片。但是对于一个公司这已经不容易了。)

我建议,中国科学院组建一个计算技术(工业)研究院,或者叫国家实验室,可以在现有的龙芯的基础上,发展扩大。扩到多大看需要。需要多大就多大。国内缺什么就搞什么,需要什么就增加什么。在芯片上,我们的对手就是因特尔和台积电,在软件上是微软和苹果和谷歌,除了谷歌,他们都是十几万员工的大公司。我们要想能成事,也得有差不多的规模。太吝啬是不行的。独立自主自力更生发展我国的计算机技术这个事情没有相当规模的投入是不行的。跟这几个大公司一比较,就知道我们过去的差距在哪里了。我不能说过去不重视,但是重视得不到位则是肯定的。概括地说,我们的认识——首先是领导的认识——与行业发展的需要有巨大的差距。这个差距也不仅仅是今天才有的,也不是改革开放以来才有的。(当然造不如买,有一段时间大行其道。然而即使在文革之前,也就有了这个思潮。)在十七年时代重视的就不够。重整机而轻器件,更轻基础设施,是多年来的通病。这也不是半导体一个行业的问题,飞机制造业是如此,汽车工业又何尝不是如此。这也就是发动机长期高不上去的思想根源。这是一个大的通病,需要深刻认识下大力气改正。也许芯片是这个症候的一个最典型的集中表现。

 

有些所谓资深的经济学家反对【不惜一切代价把芯片搞上去】,说这个不符合市场法则。其实,包括美国在内,半导体和计算机从来都不是单纯的商业行为。都是从军用需要开始的,等到成熟了有利可图了,才转为商业,是军转民的典型。即使在今天,美国的七千亿美元的庞大军费开支,有相当一部分也是用来支持美国的科技创新。现在美国有成熟的垄断,可以有超额的垄断利润,当然可以冠冕堂皇的说是商业行为。但是这种垄断,不但已经成为对我们的封锁,即使不封锁,这种垄断也会妨碍这个行业的普及和发展。

如果说美国现在是以商业为主,那么就说说台湾吧。台积电现在有很好的技术和很大的市场份额。但是台积电是怎么起家的?现在甚至在百度上也找不到这个故事的真正源头了,只说是张忠谋建立了台积电。其实,张忠谋是被台湾当局中对工业发展贡献卓著的经济部门的最高领导人孙运璿从TITexas Instruments 挖回去的,开始时任工业技术研究院的院长。而台积电就是这个工业技术研究院与荷兰飞利浦公司合营的企业,至今,飞利浦和“行政院”还都还是台积电的大股东股份均在10%以上。

而这个工业技术研究院,也是孙运璿为了发展经济搞高新科技大力促成的,是主要由政府出资的半官方机构。它的方向一开始就锁定了半导体集成电路。这个机构至今还有六千多人的规模。而这个工研院也是他们从韩国学来的。在韩国有一个科技研究院(Korea Institute of Science and Technology)那是朴正熙发展经济的产业政策的产物。在这个科技研究院里诞生过韩国的第一个计算器,第一台电视机和第一台小型计算机(mini-computer, 在韩国的工业化中贡献良多。要知道,韩国和中国的台湾地区,都是与美国的有良好的合作关系。他们尚且需要非市场的手段,而中国作为一个社会主义国家,我们有着自力更生突破帝国主义封锁的传统,而那位曾经能把资本论倒背如流的老经济学家,就是到美国镀金了半年,就成了市场拜物教的信徒,主张春运铁路紧张就该提高票价,这回又坚决反对中国“不惜一切代价把芯片搞上去”。

而我们今天还处在追赶的阶段,更需要有一个不需要追求利润的非商业的国家支持的研究机构来从事技术研发。而且我们是在美国的技术封锁之下,更需要这个方式。

既然华为曾经把毛利润的的百分之十五拿来搞研发,我想我们这个计算技术研究院的预算最终也可能达到华为中兴联想等等高科技企业的利润的总和的百分之十这个水平。做大事需要有大手笔。不能扣扣索索。国家开发基础技术,供企业使用,企业做大做强就可以给国家更多的税收,这是一个良性的互动。用研究所做研发,而不是补贴企业谁也说不出什么意见。美国也有国立大型实验室嘛。

这个机构干什么?主要就是两大块:芯片和操作系统以及为此所需要的一切。

在芯片这一块,我主张先建一个接近世界先进水平的实验工厂。就是五脏俱全的芯片生产线。通过这个生产线,就可以发现我们存在什么问题。然后不失时机地像平面工艺的极限冲刺。准备有十年的时间拿下23纳米这个物理极限。

如果我们在芯片生产所需要的化学试剂还不过关,就需要相应的研究课题组来攻关。我们中国人有个倾向,重视物理而轻视化学。半导体需要的各种材料是否达标是个非常值得认真检查一下的问题。化学往往是许多人忽略的东西。

当然最重要的是研制基础设备。比如光刻机。首先要赶上世界的当前的先进水平。比如研制别人已经成功了的五到七纳米的光刻机。能买到样品更好,能山寨出来就是重大进展。要准备十年磨一剑,要准备三年五年甚至十年里,没有重大的突破。突破不是个容易的事情。应当以这个研究院牵头,组织大协作,充分调动一切可以调动的力量,企业,高等院校,科研机构的积极性,搞好全国一盘棋。比如搞光刻机,就离不开光学机械。中国有不少光机所,光学仪器厂,但是任何一家都不可能独自完成过这个任务。但是如果组织起来,发挥各自的的长处,能把任务分解得当,就可能事半功倍。肯定还有一些事情,目前谁也做不了,就必须硬着头皮上马自己闭门造车了。中国开始搞核潜艇的时候,就是一穷二白,只有一个玩具模型。不是也搞出来了吗?

同时要不失时机地提出新的课题和任务。比如下一代器件所需要的光源。我猜想应当是自由电子激光。我猜想平面结构的的半导体器件的极限在二纳米左右,即十几个原子的长度。我们可以根据现有的设备外推提出对这种新光源的要求。在这里我们需要有闯禁区的勇气。我大胆预测,自由电子激光应当是理想的光源,也有可能成为未来制造最精密的掩膜的利器。

最后说一说操作系统自主化。本来我以为软件应当是中国人的强项。因为这并不需要基础工业的支撑,完全是脑力劳动,是思维能力的战场。可是这么多年下来,成效不彰。根本原因还是投入不够。有悲观人士说就是有一万人也不够。他以为一万人很多了,仅仅微软公司就有十一万多员工,人家搞了四十多年,现在还有十一万人在天天殚精竭虑地开发改进,你想用一万人,花个一年两年就赶上去?你是神仙,是三头六臂呀?过去的失败关键在于第一以商业模式,难以为继,第二投入太少。办个公司来搞,你的产品肯定不可能一开始就跟人家的一个水平,用户就不认你,你就撑不下去。所以必须用非商业的模式才有可能打破垄断。这也是个生态问题。但是这也不像那些人说那么困难,说什么有无数的软件硬件的公司在为现有的操作系统兼容无法超越。其实没有什么是【无数的】,主要的也就是十来个,而且接口也是大同小异。能吃透十家就差不多了。何况在这个领域的企业,虽然不得不适应垄断的现实,但是大多数并不赞同垄断。更有不少有志之士在为突破垄断而不懈努力。比如开源软件已经有了相当大的成功。再说现在他们也需要适应至少两大平台,有什么理由一定与我们过不去呢?关键是我们要有足够的人力资源去做。你不仅需要做出产品而且要研究你的产品是否适合用户的需要。应当有一批人专门研究用户体验,去挑毛病,找安全上的漏洞和使用上不方便的地方。实际上许多产品的设计都有很蹩脚的地方,但是,设计者自己并不知道。就像我们自己难以发现自己的发音的错误一样。我认为只要方向方式方法逐步走行正轨,操作系统是比芯片容易突破的问题。

要后来居上才能站得住脚。一个可以后来居上的地方就是安全。现在的计算机你需要加装杀毒软件,如果我们搞出一个系统,可以把杀毒软件防火墙都包括在操作系统里,而且这个系统可以自动清理垃圾保持系统不会变慢,肯定会受到用户的欢迎。假如说龙芯的计算机有这么一个操作系统,即使不方便玩游戏,也会有很大的市场。

龙芯现在的状况也还是因为投入还太少。当然从少数人研发,到大兵团作战这也是一个重大的转变。需要解决许多问题。但是首先要有对大兵团作战的必要性有清醒的认识,大手笔投入资源才有可能。




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