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全球风口 丨 你的全球科技前哨侦察兵
(本文分享自2020年11月6日要闻评论)
你好,我是王煜全,这里是王煜全要闻评论。
我们【科技特训营】每周四有一场线上直播,深入分析科技产业前沿趋势,帮企业家提升科技素养,帮企业提升科技竞争力。
10月31号周四晚八点,我分享了一次课程直播:《中国芯片产业的机会》。上次我做了一场直播《生物医药的十年百倍股》之后,寻思着要不要做一场IT产业的十倍百倍股呢?后来我觉得不能那么俗,因为我们并不是研究股票,而是真正带学员们看懂产业,理解企业成长背后的规律。于是我专门把这次课程聚焦到了一个细分领域:芯片产业上。
一说芯片,大家就会想到CPU。提到CPU,我们知道得最多的是两种,一种是英特尔、AMD使用的x86架构,一种是ARM架构。其实,除了这两个之外,还有那些做得不是很成功的CPU架构,我相信你绝大部分没听说过。它们有MIPS架构、Sparc架构、Power架构和Alpha架构,还有最新出现在人们视线的RISC-V。
除了最知名的x86和ARM这两种架构,其它的架构路线可以说非常坎坷。
MIPS架构最早是由80年代初斯坦福大学研究出来的,是最早商业应用的芯片之一,但规模远不如x86和ARM。
Sparc架构是由Sun公司设计的,在微机时代 ,Sun是在硅谷唯一可以和IBM比肩的巨头,但在2010年被甲骨文收购,Sparc架构也渐渐淡出人们视线。
Power架构最早是IBM开发的,但IBM的战略是自己做系统集成,面对Intel的x86架构联合Windows联盟的竞争,IBM最后败下阵来,就没有投入更多精力继续做开发了。
Alpha架构是DEC公司开发的,后来DEC被惠普公司收购,而惠普公司产品线都集中在x86技术路线上,Alpha架构卖给了中国无锡的江南计算所,我们后面还会提到。
还有最新的RISC-V架构,据说很多国内公司包括小米、华为、阿里都砸了重金投入,但目前还没有构建出一个完整的生态出来。
接下来我们展开讲讲,采用这些不同架构技术路线的公司,哪些芯片公司做起来了,哪些公司未来有可能会失败。
一、中国的第一阶段
丨MIPS架构
MIPS架构处理器最早是由80年代初斯坦福大学研究出来的,国内使用MIPS架构处理器的代表是龙芯中科。龙芯中科的背景来自中国科学院计算所,最早用MIPS架构搭配Linux系统,打造国产PC。龙芯中科的董事长胡伟武是中国科学院计算技术研究所研究员、总工程师,在国内的CPU研发领域是相对做得还算不错的。
另一家采用MIPS架构的是北京君正,研发的领域主要是物联网设备,不需要很强的CPU性能,而是强调价格便宜、功耗低。物联网这个领域正在兴起,参与企业非常多,所以也容易在这个市场里分到一块蛋糕。
丨Power架构
刚才提到的IBM研发的Power架构,2016年一家国内企业中昊宏芯从IBM买到了POWER架构的永久授权,但是研发过程并不顺利,至今都没有看到太多的应用。
丨Alpha架构
无锡江南计算所买下了Alpha架构所有设计资料,开发了国产Alpha处理器,此前多次夺得超算排名第一的“神威·太湖之光”,就是用的这种处理器。
其实相比移动计算,超算并不需要太先进的芯片。原因很简单,移动计算的散热、能耗要求非常苛刻,而服务器的空间很大,对体积没有太大的要求,对散热、能耗更没有太大的限制,能耗大点没关系,散热可以有单独的采用液冷技术的机柜设备。简单说就是砸巨资投入,把大量的芯片和相关设备堆砌起来,从而实现强大的算力。
另外,申威处理器也是目前唯一的Alpha架构处理器产品了,并不具备大规模应用的前景,我们普通人更是基本接触不到了。
丨x86架构
然后说到x86架构了。中国企业发展x86,比较难的是授权,因为x86架构一直在Intel和AMD手里。除了Intel和AMD以外,第三家拥有X86授权的公司,是台湾威盛,上海兆芯用2.57亿美元从威盛那儿买到了x86授权。上海兆芯是上海市政府控股的基金,为了生产中国的芯片,于是和台湾威盛合资,上海政府控股80%,就是冲着芯片去的。
但是这个x86授权是很残缺的,是威盛与Intel的官司之争中拿到的,授权期限在2018年4月就过期了,以后研发新的架构只能靠兆芯自己了,所以兆芯的位置很尴尬。
另外,虽然上海兆芯也推出了产品在市场上销售了,但因为没有大规模销售,没法分摊研发成本,性价比还是非常低的。
另一家拿到x86架构的是天津海光,是从AMD那儿拿到的授权,而不是Intel。为了绕开Intel,玩了一个什么游戏呢?AMD和海光先成立合资公司A,AMD是大股东,左手授权给右手。随后AMD和海光成立合资公司B,这家公司海光是大股东,然后合资公司B从合资公司A那儿拿到了授权,这样就绕开了Intel。
不过这样的做法海光处理器是十分受限的,被规定只能在中国境内销售。海光是很被动的,产品能否长期生产销售主要取决于AMD,如果AMD不同意,那海光处理器就不能继续生产了。所以这样的合作只能防住Intel,但是防不住美国封锁。
二、中国的第二阶段
上面提到的芯片架构,中国的国产化都做得不算成功,但是到ARM架构上我们能看到一些曙光了。华为海思、飞腾、展讯都是做ARM相对比较不错的。华为海思的处理器主要应用于移动端产品,手机和智能家居产品都有应用。天津飞腾最早用Sparc处理器,也就是刚才提到的Sun公司开发的,但是Sun被甲骨文收购以后,飞腾就转向ARM架构了,主要面向国家安全市场,为军队、政府服务。
这里特地要表扬的是展讯,这是一家不错的国内的采用ARM架构的公司。展讯的手机芯片主要用于低端手机,只支持GSM和GPRS两种网络制式,市场主要面向非洲、东南亚等低收入海外市场。同时展讯也有基带芯片,目前有5G基带芯片的厂商只有五家:华为、联发科、高通、三星,最后一家就是展讯。这也是中国企业未来可能去实践的一条芯片破局之路,那就是和行业深度结合。通讯就是一个很重要的行业,展讯也是从通讯行业做起来的。
三、中国的第三阶段
芯片的发展速度在加快,真正的机会在于第三阶段,那就是人工智能和云的时代。寒武纪在科研方面非常领先,陈云霁2014年就设计出了用汉语拼音命名的DianNao人工智能芯片设计架构,被认为是世界第一,要比谷歌的TPU都要早了两年。而且之前一直和他有紧密合作的法国的Olivier Temam教授14年被挖到了谷歌,谷歌研究TPU的论文里也多次引用陈云霁的论文,应该说TPU的设计里借鉴了陈云霁的思想。
但是寒武纪之所以也比较难,那是因为我们的生态还没有搭建起来。我们看见哪一个是好的芯片企业,我就拿大钱给他,结果芯片企业的心态就是:我不能合作,如果我扶植一帮合作伙伴起来,这个补贴的钱就分流了,而我越说自己什么都干就越拿更多的钱。最终就导致了“竖井式结构”:比如华为抛弃了寒武纪,从芯片设计到生产、应用全都自己做,阿里巴巴本来是需求方,做云计算需要大量芯片,结果也是从研发到生产大包大揽。这跟全世界的发展趋势是背道而驰的。
四、总结
前面我们讲了那么多芯片,你会发现,有不少今天不那么普及的芯片架构,都是一些边边角角的不重要的技术领域。一家芯片企业如果没有选中未来的主流技术,很有可能会被淘汰掉,因为你的做法不是未来有最大机会的方向,这家企业再怎么优秀都没有用。
芯片的发展是两条路线,一条是通用芯片,覆盖所有人。这条路要跟上时代,现在的机会就是人工智能+云计算,这方面的赢家是NVIDIA。中国曾经本来有机会,但是很可惜没有把握住。但是另一条路是我们未来可以把握住的,那就是与行业深度结合的专用芯片。
所谓专用芯片,就是在行业里深挖,借助自己的行业优势来培养自己的芯片优势。像欧洲依托行业配置出了英飞凌、意法半导体、恩智浦这样的芯片公司,在汽车电子、工业制造、传感器有着很深的应用。而中国未来的行业机会,我认为有三个:无线通讯、无人驾驶和物联网。
在无线通讯领域,已经有比较优秀的公司,就是刚才介绍的做5G基带芯片的展讯。
在无人驾驶领域,因为未来电动车都会上自动驾驶,以后越来越多会出现封闭路面的自动驾驶、货运车、还有小型的送货车,自动驾驶的芯片的需求越来越大。这方面我觉得有机会的是地平线。我开玩笑说,高端是负责管吆喝的,低端是负责赚钱的,地平线的芯片虽然没那么高端,但是性价比更高,接地气的战略可能会有更大的优势。
最后,物联网领域给我们留下了一个悬念。这个领域的差异化很大,比如未来这个领域需要很多相对低端的芯片,性能参差不齐,也需要所谓叫模拟转数字的芯片,大量的模拟芯片会有应用空间。这个领域还有一定的不确定性,中国有可能会有胜出的机会。
对于中国芯片企业的发展,我的建议是要在正确的方向上两条腿走路:首先是持续的研发投入,然后是不断巩固生态。
芯片战争不是一个瞬间能决定胜负的东西,像Intel和AMD打了这么多年,因为科技领域的用户没有品牌忠诚度,比的是性能好坏而不是品牌,如果Intel过去三十年不努力做研发,“Intel Inside”的标志就没有那么大的作用。所以持续研发投入是个必要条件。
另一方面来讲,凭什么能在研发上有持续投入?因为你在市场上能够持续获得高额回报,而巩固市场的核心是要巩固生态,你要能够和一堆的合作伙伴一起去开发更多的应用,这个市场才能繁荣起来。这是中国的短板,也是未来四十年中国必须要面对和解决的问题。
至于如何打造一个繁荣生态,我在科技特训营会详细拆解中国芯片产业面临的问题,这里就不详细展开了。以上就是今天的内容,更多产业深度分析和底层思考逻辑,会在“前哨科技特训营”里分享,欢迎关注微信公众号“全球风口”,报名加入。
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