流片及IP費用（流片經(jīng)驗是自己設(shè)計芯片嗎）

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于流片及IP費用的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、OPPO自研芯片大冒險：有錢有人還有耐心

• 2、雷軍的貪婪時刻：兩個月密集投8家芯片公司，小米極速“補”芯！

• 3、SMIC IP等級CPV是啥意思

• 4、美日韓在芯片領(lǐng)域的霸權(quán)是如何一步步確立的

一、OPPO自研芯片大冒險：有錢有人還有耐心

文︱ 王樹一

圖︱ OPPO、網(wǎng)絡(luò)

在2021未來 科技 大會（OPPO InnoDay 2021）上，OPPO隆重推出首款自研芯片馬里亞納 X（MariSilicon X）影像專用NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器），這是OPPO自研芯片“深海計劃”的第一個里程碑。

該芯片采用應(yīng)用領(lǐng)域?qū)Ｓ眉軜?gòu)（DSA），對影像處理做出極致優(yōu)化，內(nèi)部集成ISP位寬達到20位，高通驍龍一代（ISP位寬為18位）等競品，實現(xiàn)了目前手機處理影像單元的最高位寬，高位寬ISP帶來高動態(tài)范圍，從現(xiàn)場演示的馬里亞納 X 4K視頻處理效果來看，與當前旗艦機型相比，效果有顯著提升。

與傳統(tǒng)手機影像處理算法在RGB域或YUV域不同，馬里亞納 X將影像處理算法提前至原始數(shù)據(jù)域（即RAW域），在RAW域處理，能有效避免信息損失，實現(xiàn)無損處理，根據(jù)OPPO提供的測試結(jié)果，相比傳統(tǒng)方法，馬里亞納 X在RAW域處理能帶來額外8dB信噪比提升；在圖像傳感器處理環(huán)節(jié)，馬里亞納 X支持RGBW Pro模式，實現(xiàn)了對RGB和W通道的分隔處理，最大化每一種像素特性，釋放了RGBW矩陣的潛力，在圖像傳感器尺寸不變的情況下，與傳統(tǒng)方法相比，可以提升8.6dB信噪比，解析力也提升1.7倍。

具體到計算能力，采用自研AI計算單元的馬里亞納 X，最高算力達到18TOPS，移動設(shè)備對于功耗的要求其實比性能還要嚴苛，因此OPPO芯片研發(fā)團隊對該芯片的功耗做了大量優(yōu)化工作，使其能效比達到11.6 TOPS/W，同樣也是業(yè)界領(lǐng)先。

OPPO透露，馬里亞納 X采用臺積電6納米工藝，已經(jīng)完成量產(chǎn)準備工作，將于2022年一季度首發(fā)于OPPO新一代Find X系列手機中。

從三年百億開始

近年來，手機功能創(chuàng)新主導權(quán)已經(jīng)從主芯片公司向整機廠轉(zhuǎn)移，只有具備與大規(guī)模終端用戶的直接溝通渠道，才能了解市場上真正需要什么，主芯片公司在這方面劣勢越加明顯，而整機廠自己開發(fā)芯片的需求也越強烈，有蘋果和華為的成功案例在前，國內(nèi)手機大廠不乏躍躍欲試者。

但隨著手機功能越來越復雜，作為最核心元器件的手機主處理器（SoC）開發(fā)難度越來越高。目前旗艦手機處理器均采用當前可用到的最先進工藝，集成晶體管數(shù)量超過百億個，要數(shù)千名工程師通力協(xié)作兩年以上時間才能完成，僅把設(shè)計文件提交給晶圓代工廠去制造的流片費用就高達數(shù)千萬美元，再加上IP購買、工具設(shè)備投入、專利授權(quán)等費用，從概念提出到正式量產(chǎn)，一款旗艦手機處理器芯片研發(fā)成本不低于造車，沒有百億投入最好不要想。

OPPO表示投入的3年500億并不完全是花在芯片領(lǐng)域，但假設(shè)三分之一投入到芯片自研上，至少這個投入量級是對的，旗艦手機芯片研發(fā)是碎鈔機，三年沒有百億投入，研發(fā)出來的產(chǎn)品基本不能用，這樣的投入還不如不投入。

在本次發(fā)布會上，陳明永表示：“馬里亞納 MariSilicon X只是OPPO自研芯片的一小步，OPPO未來會持續(xù)投入資源，用幾千人的團隊，去腳踏實地做自研芯片?！?/p>

OPPO創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官陳明永

OPPO自研芯片的冒險之旅

在馬里亞納 X發(fā)布環(huán)節(jié)和受訪時，OPPO 芯片產(chǎn)品高級總監(jiān)姜波一度接近哽咽，非常激動?！拔覀兊慕▓F的時間非常短，切入點又很陡峭，坦白說難度非常高，團隊每個成員從一開始就承擔了極大壓力，”姜波說，“我們招的都是經(jīng)驗豐富的人才，如果現(xiàn)做一顆平庸的產(chǎn)品練手整合團隊，相對還比較容易。但MariSilicon X，從核心IP到整個芯片前端、后端，包括軟件、硬件，全部采用自研方式開發(fā)，這是非常大的挑戰(zhàn)，理念上又追求極致，2019年我們?nèi)ザㄒ?guī)格設(shè)的目標非常高，哪怕到今天最頂級的SOC還做不到（注：指ISP位寬）?！?/p>

OPPO 芯片產(chǎn)品高級總監(jiān)姜波

姜波表示，OPPO芯片工程團隊非常辛苦，每天承受著巨大的壓力，等到芯片點亮那一刻，自然激動異常。而且自2019年才開始建隊，第一顆就采用6納米工藝，馬里亞納 X卻一次流片成功，后續(xù)連一道金屬層修改（metal fix）都不需要即可量產(chǎn)，這其中研發(fā)人員付出的心血與決策者承擔的風險可想而知。

姜波舉了一個例子，2019年市場上能買到的MIPI（移動影像傳輸接口）接口IP最高速度只能支持到3.5Gbps，但由于馬里亞納 X指標定的高，需要至少做到4.5Gbps才能適配處理速度，由于沒有成熟的商用第三方IP，OPPO團隊只能靠自研來實現(xiàn)6納米工藝下的4.5Gbps MIPI接口。模擬接口模塊的性能對于工藝適配要求較多，而仿真通常不能覆蓋全部場景，如果以前沒有做過6納米工藝，那么業(yè)內(nèi)通行做法是先采用試車機會（Shuttle，即與多人拼盤購買晶圓廠測試性工程樣品流片機會）把設(shè)計交給晶圓廠流片來測試設(shè)計與工藝的匹配度，測試樣片拿回來測試以后，根據(jù)測試結(jié)果調(diào)整設(shè)計，設(shè)計與工藝匹配有把握以后，再正式流片，即所謂全光罩（full mask）流片。

“由于時間壓力，我們把迭代流程完全取消了，這意味著做IP的同事面臨非常大的壓力?！苯ū硎?，由于模擬設(shè)計工程師超高的能力、經(jīng)驗和責任心，馬里亞納 X中集成的MIPI IP在未做工藝驗證的情況下一次性成功，承受了巨大的壓力，也體現(xiàn)了強大的能力。

馬里亞納 X首戰(zhàn)告捷，確實體現(xiàn)了OPPO芯片軍團的戰(zhàn)斗力，但正如陳明永所說，這只是OPPO自研芯片的一小步。畢竟，NPU相比手機主處理器還是簡化了很多，以海思的實力，也是在迭代數(shù)代之后才開始翻身，之前芯片都被視作華為手機的短板。OPPO起點更高，初期投入強度更大，迭代周期可能不需要海思那么長，但如何將這幾千人的團隊打造成如臂使指、信念統(tǒng)一的真正鐵軍，將這批芯片人的戰(zhàn)斗力真正發(fā)揮出來，將是OPPO高管面臨的考驗。

對待芯片這樣基礎(chǔ)性技術(shù)的研發(fā)，一定要有耐心，要做好迭代三五代都可能做不出成功產(chǎn)品的心理準備。好在，從陳明永的話來看，他做好了心理準備。陳明永說：“馬里亞納是世界上最深的海溝，代表著自研芯片之艱難。無論前路多少挑戰(zhàn)，我們都將堅持不懈，咬定青山不放松?！?/p>

手機創(chuàng)新主導權(quán)歸于整機廠

前有蘋果、華為，后特斯拉、OPPO，整機廠自己開發(fā)芯片又成潮流，其實復雜功能的產(chǎn)品定義主導權(quán)一直在芯片公司和整機廠商之間搖擺。

在半導體技術(shù)剛剛產(chǎn)業(yè)化時，獨立半導體公司極少，多數(shù)是系統(tǒng)廠商（即整機廠）內(nèi)部設(shè)置半導體部門，典型代表如摩托羅拉（后分出飛思卡爾）、飛利浦（后分出恩智浦）和西門子（后分出英飛凌）等，這些公司的半導體部門生成的芯片只供自用，理論上也可以為自家產(chǎn)品提供最優(yōu)化設(shè)計。

但隨著半導體產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，更新迭代技術(shù)所需投入不斷加大，靠單一公司難以維持相應(yīng)投入，于是這些系統(tǒng)公司的半導體部門紛紛獨立出來，開始向市場上所有潛在客戶兜售其產(chǎn)品，這樣就需要增加芯片的通用性，代價即成本增加，也難以對單一客戶應(yīng)用做到性能最優(yōu)化——除非為該客戶做定制化開發(fā)。但這些代價對當時而言都可以接受，所以在1990年代至2010年代，主流電子產(chǎn)品研發(fā)模式為芯片公司定義主要參與與指標，整機廠在芯片公司提供的芯片功能與性能基礎(chǔ)上去做二次開發(fā)，整機需求通過與芯片公司產(chǎn)品經(jīng)理溝通來實現(xiàn)。

但隨著智能手機出現(xiàn)，情況出現(xiàn)了變化。首先是單一廠商出貨量滿足了復雜芯片開發(fā)的規(guī)模要求，從Canalys給出的數(shù)據(jù)來看，前五大手機廠商2020年出貨量均超過一億部，只有年出貨量達到數(shù)千萬或上億才能符合用先進工藝開發(fā)手機處理器的先決條件——手機芯片產(chǎn)出利潤能夠覆蓋百數(shù)十億計的年研發(fā)成本。

再者，以手機為代表的現(xiàn)代智能設(shè)備，整機功能拓展方向既廣又深，只有一線整機大廠才能積累足夠的用戶反饋與技術(shù)預研，芯片設(shè)計公司即便養(yǎng)再多的系統(tǒng)設(shè)計人員，也無法建立起類似一線整機大廠那樣足夠多出貨量才能實現(xiàn)的設(shè)計反饋機制。這也就是姜波在接受 探索 科技 （techsugar）等媒體采訪時，反復強調(diào)的系統(tǒng)優(yōu)勢。

“OPPO是終端廠商，更明白用戶痛點在哪里，用戶場景的價值點在何處，我們會根據(jù)應(yīng)用場景來調(diào)整相應(yīng)的硬件架構(gòu)，提升能效比，提升有效算力?！苯ㄕf，在手機上堆NPU算力其實不難，只要把面積放大就行，但芯片能效比要做到馬里亞納 X的水平，需要克服非常大的挑戰(zhàn)，更離不開整機端同事的密切配合。

馬里亞納 X是OPPO自研芯片的第一步，是非常成功的一步，但確實只是萬里長征的第一步，要挑戰(zhàn)手機主處理器芯片還有很多難關(guān)要翻越。但只要OPPO堅定做好核心技術(shù)要有“咬定青山不放松”的恒心，勿忘勿助，給自己團隊留出足夠長的時間去迭代去成熟，芯片技術(shù)加終端能力，無疑將在以后的市場競爭中發(fā)揮巨大的威力。

最后，用我在個人社交媒體賬號上的一段話作為結(jié)尾：

二、雷軍的貪婪時刻：兩個月密集投8家芯片公司，小米極速“補”芯！

智東西（公眾號：zhidxcom）文 | 韋世瑋

2020年開篇不久，“投資公司”小米又開始有所行動了。

巴菲特說：“別人貪婪時我恐懼，別人恐懼時我貪婪”，在全球經(jīng)濟陷入危機邊緣的時刻，雷軍的小米產(chǎn)業(yè)基金已經(jīng)開啟貪婪模式。

從1月16日起，小米集團通過旗下的湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)（有限合伙），簡稱小米長江產(chǎn)業(yè)基金，在短短兩個多月內(nèi)，先后投資了帝奧微電子、靈動微電子和翱捷 科技 等八家半導體公司。

這一波操作，距離2019年11月19日，小米第一次投資速通半導體才過了不到半年。至此，小米供應(yīng)鏈投資版圖一隅，半導體布局已擴展至19家，覆蓋Wi-Fi芯片、射頻（RF）芯片、MCU傳感器和FPGA等多個領(lǐng)域。

小米的造芯夢并未停止。

去年10月，智東西曾針對小米的供應(yīng)鏈投資情況進行了調(diào)查報道，圍繞小米的生態(tài)鏈和供應(yīng)鏈投資戰(zhàn)略，尤其是半導體領(lǐng)域進行了梳理。（《小米突圍戰(zhàn)：兩年投資12家供應(yīng)鏈企業(yè)的布局與廝殺，雷軍還有多少底牌？》）

小米在2019年第二季度財報中透露，截止2019年6月30日，其共投資公司超過270家，總賬面價值287億人民幣，同比增長20.8%。與此同時，截至8月20日，它已投資12家供應(yīng)鏈公司，覆蓋半導體到智能制造領(lǐng)域。

其中，它所投資的8家半導體公司，不僅在短期內(nèi)為自身的“AI+AIoT”雙引擎戰(zhàn)略提供了續(xù)航動力，同時也為它長期沖擊芯片研發(fā)市場，打通產(chǎn)業(yè)鏈“經(jīng)脈”埋下了技術(shù)伏筆。

而這些，都是小米在澎湃S2芯片流產(chǎn)后，針對半導體領(lǐng)域所進行的產(chǎn)業(yè)鏈“自救”與新打法。

隨著小米在2020年以來的一系列投資動作，智東西決定再次聚焦小米的半導體投資規(guī)劃，在探究小米在半導體領(lǐng)域的布局與進展的同時，也從中摸清它隱藏在背后的戰(zhàn)略思路和變化。

與此同時，小米的產(chǎn)業(yè)鏈投資戰(zhàn)術(shù)是否真能開創(chuàng)出新的技術(shù)布局玩法？長路漫漫，小米的造芯之路又體現(xiàn)了雷軍的哪些野心和期待？

今年2月，在小米開年首個產(chǎn)品發(fā)布會上，在太空走了一遭的旗艦機小米10再次引起行業(yè)熱度，其中撐起產(chǎn)品性能的主角，也從高通驍龍855升級到了驍龍865。

驍龍865“光環(huán)”加持的背面，是小米澎湃S2“暗淡”的第三年。

“自研芯片”一詞，從2017年小米5C手機及其搭載的澎湃S1面世后，逐漸成為小米的又一軟肋，而這也是一個早已被行業(yè)講“爛”了的故事。

2018年，自小米旗下的半導體公司松果電子重組，成立南京大魚半導體后，小米的自研造芯路在外界看來似乎已經(jīng)停止了步伐。

雖然在一年后，大魚半導體聯(lián)合平頭哥共同發(fā)布了名為U1的NB-IoT SoC芯片，面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，內(nèi)置GPS和PA（功率放大器芯片），支持北斗NB-IoT R13，卻未在市場中掀起太大的浪花?；仡^看，不知從什么時候起，松果電子的官網(wǎng)也早已落滿了灰，顯示無法訪問。

但與小米自研芯片進程緩慢相反的是，小米的半導體投資動作正逐漸加快。

2018年1月23日，小米旗下的紫米 科技 和雷軍合伙創(chuàng)建的順為資本，對從事集成電路（IC）研究和設(shè)計的半導體公司——南芯半導體進行了A輪投資，交易金額數(shù)千萬人民幣，打響小米踏足半導體投資戰(zhàn)場的第一槍。

隨后兩年里，小米投資“引擎”不斷加速，相繼入股了云英谷 科技 、樂鑫 科技 、芯原微電子等19家半導體公司，覆蓋顯示驅(qū)動芯片、MCU傳感器、Wi-Fi芯片和射頻芯片等多個領(lǐng)域。其中，聚辰半導體、樂鑫 科技 和晶晨半導體3家公司，已成功在科創(chuàng)板上市。

而小米的這股沖勁兒也延續(xù)到了2020年，并在市場展現(xiàn)出更猛的勢頭。

自1月16日以來，小米旗下的湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)（有限合伙），簡稱長江小米產(chǎn)業(yè)基金，在兩個月內(nèi)共投資了8家半導體公司，新增投資7家，遠遠超過以往頻率。

據(jù)公開信息統(tǒng)計， 這8家半導體公司分別為帝奧微電子、速通半導體、芯百特微電子、Fortior（峰岹 科技 ）、昂瑞微電子、翱捷 科技 、靈動微電子和瀚昕微電子。

1、帝奧微電子

成立于2010年2月的帝奧微，是一家混合模擬半導體IC設(shè)計及制造公司，其創(chuàng)始人兼董事長鞠建宏畢業(yè)于美國紐約州立大學電子工程專業(yè)，在正式創(chuàng)立帝奧微前，他曾在美國仙童半導體有著近十年的工作經(jīng)驗，負責芯片的設(shè)計、技術(shù)、應(yīng)用和市場等工作。

目前，帝奧微面向消費類電子、智能家居、LED照明、醫(yī)療電子及工業(yè)電子等領(lǐng)域，提供相應(yīng)的芯片解決方案，主要產(chǎn)品包括LED照明元件、超低功耗及低噪音放大器、高效率電源管理電子元件，以及應(yīng)用于各種模擬音頻/視頻的電子元件。

截至2019年7月1日，帝奧微已申請65項各類專利。其中，已授權(quán)發(fā)明專利15項、已授權(quán)實用新型專利17項。

據(jù)江蘇南通蘇通 科技 產(chǎn)業(yè)園區(qū)管理委員會公開信息，2019年6月30日，帝奧微已獲得科創(chuàng)板上市入軌。

而在2020年1月16日，帝奧微也迎來了小米的一筆戰(zhàn)略融資，其股東新增長江小米基金，持股17.23%，但關(guān)于交易金額尚未披露。

2、靈動微電子

靈動微電子是一家MCU芯片及解決方案提供商，成立于2011年3月，其董事長兼CEO吳忠潔博士畢業(yè)于東南大學，有著多家大型芯片設(shè)計公司工作經(jīng)驗。

在產(chǎn)品方面，靈動微電子基于Arm Cortex-M0及Cortex-M3內(nèi)核，研發(fā)了MM32系列MCU產(chǎn)品，主要為F/L/W/SPIN/P五大系列，分別針對通用高性能市場、超低功耗及安全應(yīng)用、無線連接、電機及電源專用，以及OTP（One Time Programable）型MCU。

據(jù)了解，MM32系列MCU產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于 汽車 電子、工業(yè)及電機控制、智慧家電及醫(yī)療、消費電子等市場。

實際上，早在2015年8月31日，靈動微電子就已在新三板掛牌上市，但該公司在2019年發(fā)布公告稱，其將于3月14日起終止股票掛牌，宣布退市。

緊隨著小米半導體產(chǎn)業(yè)鏈投資的擴大，小米也將投資的目光聚焦在靈動微電子的MCU技術(shù)優(yōu)勢上。今年1月19日，靈動微電子獲得長江小米產(chǎn)業(yè)基金投資的戰(zhàn)略融資資金，注冊資本增至5668萬元，增幅19.88%。

與此同時，小米產(chǎn)業(yè)基金管理合伙人王曉波成為靈動微電子新任董事。

3、芯百特微電子

相比于小米投資的其他半導體公司，成立于2018年10月的芯百特則顯得尤為年輕。

據(jù)了解，該公司創(chuàng)始人兼CEO張海濤從清華大學微電子專業(yè)碩士畢業(yè)后，赴美求學獲得了加州大學微電子系博士學位，并在高通、TriQuint和RFaxis公司有著十余年工作經(jīng)驗。同時，他也曾帶領(lǐng)研發(fā)團隊負責蘋果iPhone5/6和德州儀器WiFi射頻終端項目。

芯百特主要利用高性能射頻芯片技術(shù)，進行無線通訊射頻器件的設(shè)計和研發(fā)，產(chǎn)品布局5G、Wi-Fi和IoT等領(lǐng)域，面向通訊設(shè)備、消費電子、 汽車 電子、醫(yī)療電子和智能設(shè)備等多個市場。

目前，該公司已研發(fā)出Wi-Fi 5前端模塊（FEM）、5G通訊功率放大器和射頻開關(guān)等產(chǎn)品，與小米、聯(lián)想、中國移動和中國電信等公司達成合作伙伴關(guān)系。

今年1月21日，芯百特也披露其第一筆股權(quán)融資情況，長江小米產(chǎn)業(yè)基金投資56.03萬人民幣，持股占比4.33%，成為該公司第七大股東。

4、峰岹 科技 （Fortior）

成立于2010年5月的峰岹 科技 ，是一家較為低調(diào)的IC設(shè)計公司，主要研發(fā)電機驅(qū)動控制專用芯片。

據(jù)調(diào)查，創(chuàng)始人兼CEO畢磊在2012年曾入選國家中組部的第八批“千人計劃”，而CTO畢超在2015年同樣也入選了第十一批“千人計劃”，這是我國針對引進歸國人才方面，所實行的一項重要人才政策。

與此同時，畢超擔任新加坡國立大學博士后導師、IEEE高級會員，并曾擔任新加坡 科技 局資深科學家，在電機技術(shù)領(lǐng)域有著豐富的研發(fā)經(jīng)驗。

▲峰岹 科技 CTO畢超

目前，峰岹 科技 在中國和新加坡分別設(shè)立了兩大研發(fā)中心。

它通過多項三相、單相無霍爾直流無刷驅(qū)動等核心技術(shù)，研發(fā)了直流無刷電機驅(qū)動全系列產(chǎn)品，包括三相BLDC專用控制芯片、單相BLDC專用控制芯片、電機專用MCU系列等，廣泛應(yīng)用于終端設(shè)備、無人機、消費電子、家電電和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。

2014年4月，峰岹 科技 獲得了交易金額數(shù)千萬人民幣的A輪融資。而今年1月21日公開的戰(zhàn)略融資，則由小米長江產(chǎn)業(yè)基金、中興創(chuàng)投等機構(gòu)投資，其中小米投資129.72萬人民幣，股權(quán)占比1.87%。

5、昂瑞微電子

對剛剛搬了新家的昂瑞微來說，小米在2月20日投資的310.71萬人民幣，無疑是個喜上加喜的好消息，在此之前，昂瑞微已經(jīng)七年未曾進行增資。據(jù)了解，這筆投資后小米股權(quán)占比為6.98%，成為昂瑞微的第三大股東。

與此同時，這筆投資昂瑞微也將用于5G手機終端的射頻前端芯片，以及新一代物聯(lián)網(wǎng)SoC芯片的研發(fā)中。

昂瑞微成立于2012年7月，是我國重要的射頻/模擬集成電路設(shè)計研發(fā)廠商之一。

它通過長期積累的CMOS、SiGe、GaAs和GaN等射頻工藝，面向手機終端和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，研發(fā)了2G/3G/4G/5G射頻前端芯片、藍牙低功耗（BLE）芯片、雙模藍牙芯片、低噪聲放大器等一系列射頻前端和無線連接芯片，量產(chǎn)芯片已超過200款。

據(jù)了解，昂瑞微研發(fā)的芯片已覆蓋移動終端、可穿戴設(shè)備、無人機和智能家居等消費領(lǐng)域，客戶包括三星電子、富士康、中興、TCL和聯(lián)想等在內(nèi)的廠商。

6、速通半導體

與其他傳統(tǒng)芯片廠商相比，成立于2018年7月的速通半導體也較為年輕，是一家Wi-Fi 6芯片設(shè)計公司，但它卻是小米2020年半導體投資中唯一非新增投資的企業(yè)。

實際上，長江小米產(chǎn)業(yè)基金在2019年11月19日就已入股速通半導體，成為該公司第六大股東，而這也是小米2019年在半導體領(lǐng)域的最后一筆投資。

基于速通半導體在Wi-Fi 6領(lǐng)域的芯片研發(fā)技術(shù)，小米決定加大砝碼，并于今年2月20日領(lǐng)投該公司的A輪融資，耀途資本跟投。至此，速通半導體的注冊資本從最初的1040萬人民幣增長至1300萬人民幣，增幅25%。

除了進一步擴大工程研發(fā)團隊外，速通半導體還計劃將這筆投資用于Wi-Fi 6 SoC產(chǎn)品的研發(fā)和量產(chǎn)中。

據(jù)悉，該公司的核心研發(fā)團隊有著較為豐富的Wi-Fi 6標準化經(jīng)驗，此前已在全球范圍內(nèi)研發(fā)了超20款Wi-Fi、藍牙和蜂窩4G的無限SoC芯片組。

現(xiàn)階段，該公司亦正在加速下一代Wi-Fi 6芯片組的研發(fā)和量產(chǎn)工作，以進一步滿足市場對Wi-Fi 6芯片的強勁需求。

7、翱捷 科技

翱捷 科技 是一家主要研發(fā)移動終端設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、導航以及其他消費類電子芯片的基帶芯片設(shè)計公司，成立于2015年，并在2017年8月獲得了阿里巴巴的和深創(chuàng)投投資的A輪融資，阿里巴巴為第一大股東，持股21.75%。

有著豐富的融資歷程的翱捷 科技 在今年2月24日，獲得了由長江小米產(chǎn)業(yè)基金、興證投資等機構(gòu)的戰(zhàn)略投資入股，注冊資本亦從3.63億美元增長至3.75億美元。其中，小米的認繳出資額為519.17萬美元，占比1.38%。

據(jù)了解，翱捷 科技 創(chuàng)始人兼董事長戴保家碩士畢業(yè)于美國佐治亞理工學院電氣工程學，還擁有芝加哥大學工商管理碩士學位。在創(chuàng)立翱捷 科技 前，他還曾擔任射頻芯片公司銳迪科的董事長兼CEO。

值得一提的是，該公司在2017年收購了Marvell公司的移動通信部門（MBU），成為我國為數(shù)不多擁有全網(wǎng)通技術(shù)的公司之一。

目前，翱捷 科技 的產(chǎn)品線已覆蓋2G/3G/4G/5G和IoT在內(nèi)的多制式通訊標準，并成功研發(fā)了移動通信基帶芯片、Wi-Fi芯片、LoRa芯片和多模物聯(lián)網(wǎng)可穿戴芯片等多款通信芯片。

8、瀚昕微電子

成立于2017年3月的瀚昕微電子，是一家快充協(xié)議芯片公司，包括數(shù)模混合芯片、電源芯片等。目前，該公司已擁有LDO（low dropout regulator）、電壓檢測、鋰電池充電、快充接口識別和USB充電協(xié)議端口等多條業(yè)務(wù)產(chǎn)品線，廣泛覆蓋玩具、智能電表及快速充電等領(lǐng)域。

據(jù)了解，瀚昕微電子不僅與TCL、SK海力士在2017年達成了數(shù)千萬戰(zhàn)略投資合作，同時還是高通、華為和展訊等公司的快充協(xié)議供應(yīng)商，快充協(xié)議芯片的累計出貨量已將近1億顆。

就在一周前的3月10日，長江小米產(chǎn)業(yè)基金宣布新增對外投資，正式入股瀚昕微電子，認繳出資30.86萬人民幣，持股占比9.92%，成為該公司的第四大股東。

與此同時，瀚昕微電子的注冊資本也從原來的277.78萬人民幣，增長至311.21萬人民幣，增幅12.04%。

不難看出，小米的半導體產(chǎn)業(yè)布局和雷軍慣用的“一手生態(tài)鏈，一手產(chǎn)業(yè)鏈”投資路徑相同，也將“雞蛋”放在了兩個籃子里，一個是自研芯片，一個是產(chǎn)業(yè)鏈投資。

但從實際情況看來，小米的自研造芯路走的并不順暢。

據(jù)了解，小米在2017年推出的澎湃S1是一顆64位處理器，采用28nm制程工藝和八核心設(shè)計，并包含了4顆2.2GHz主頻A53內(nèi)核、4顆1.4GHz主頻A53內(nèi)核，以及4核Mali-T860 GPU。

對于互聯(lián)網(wǎng)起家的小米來說，澎湃S1的誕生雖然已很不容易，但雷軍將小米半導體研發(fā)的第一槍打在了移動智能終端市場，那么這顆芯片與其他競爭對手相比，在性能、工藝和功耗等方面卻仍顯疲軟。

隨著坊間傳言澎湃2芯片因無法突破功耗性能瓶頸，以及高管團隊無力承擔芯片研發(fā)和流片等環(huán)節(jié)巨額開銷，小米原本聲勢浩大的自研造芯計劃漸漸悄無聲息。

雖然隨著松果電子公司的重組，大魚半導體在2019年與平頭哥聯(lián)合推出了NB-IoT SoC芯片，但卻表現(xiàn)平平，未能真正刷新行業(yè)和市場對小米“造芯能力不足”的標簽。

那么，雷軍磕磕絆絆的自研造芯夢該醒了嗎？目前看來，這個答案仍然是否定的。

在產(chǎn)業(yè)鏈投資領(lǐng)域熟能生巧的小米，在過去兩年多的時間里，漸漸開辟出了一條具有“小米特色”的半導體供應(yīng)鏈投資路，從側(cè)面彌補了自身半導體研發(fā)實力不足的短板。

據(jù)智東西梳理發(fā)現(xiàn)，在過去兩年小米投資的19家半導體公司中，其通過的投資主體除了雷軍合伙創(chuàng)建的順為資本外，還包括湖北小米長江產(chǎn)業(yè)基金合伙企業(yè)（簡稱長江小米產(chǎn)業(yè)基金）、江蘇紫米電子技術(shù)有限公司（簡稱紫米 科技 ）、天津金星創(chuàng)業(yè)投資有限公司、武漢珞珈梧桐新興產(chǎn)業(yè)投資基金合伙企業(yè)和People Better。

而在小米徐徐鋪開的半導體投資版圖背后，長江小米產(chǎn)業(yè)基金則發(fā)揮了最為重要的作用。

據(jù)了解，該基金成立于2017年，基金目標規(guī)模120億人民幣，主要用于支持小米以及小米生態(tài)鏈企業(yè)的業(yè)務(wù)擴展。但與其他重點投資物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的基金不同，這一基金的對外投資則主要聚焦在半導體領(lǐng)域。

智東西發(fā)現(xiàn)，目前長江小米基金在企業(yè)工商信息查詢平臺上公開的對外投資共24筆，覆蓋手機及智能硬件、電子產(chǎn)品核心器件、智能制造、工業(yè)自動化、新材料及新工藝等領(lǐng)域。

其中，該基金半數(shù)以上的投資落在了半導體領(lǐng)域，共計13家，已然成為小米投資半導體供應(yīng)鏈的重要武器。

目前看來，“天使投資人”雷軍的半導體投資夢，正蓄足了力向前沖。

2020年，不僅是雷軍宣布啟動小米的“手機+AIoT”雙引擎戰(zhàn)略后的第二年，同時也是小米造芯夢的第三年。

現(xiàn)階段，小米的半導體投資版圖已布局MCU、FPGA、RF、GaN和IP等多個領(lǐng)域，逐漸實現(xiàn)了從半導體材料、電子元器件到IC設(shè)計等全產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋。

但不難發(fā)現(xiàn)，小米的造芯夢正在轉(zhuǎn)舵，從最初雷軍瞄準的移動終端芯片市場，慢慢朝著物聯(lián)網(wǎng)市場發(fā)展。

最直接的體現(xiàn)在于，小米的智能手機產(chǎn)品硬件依然采用高通芯片為主，而自己的半導體投資重點則布局在應(yīng)用范圍更廣泛的AIoT領(lǐng)域。

例如，小米投資涉及智能家居領(lǐng)域的半導體公司超過8家，包括無錫好達、晶晨半導體、芯原微電子、安凱微電子和昂瑞微電子等。

這無疑是小米在2018年市場掀起的AIoT發(fā)展風口下，落的重要一步棋子。

據(jù)市場研究機構(gòu)艾媒咨詢（iiMedia Research）報告數(shù)據(jù)，2018年我國的AIoT硬件市場規(guī)模已達到5000億元，而這一數(shù)據(jù)到2020年預計將突破萬億。

隨著2019年年初，雷軍宣布要在未來5年內(nèi)投入100億人民幣在AIoT領(lǐng)域，小米的研發(fā)投入費用亦逐年上升。

今年2月13日，小米發(fā)布自愿性公告公開了最新收入及研發(fā)費用。截至2019年12月31日止年度，小米的研發(fā)費用預期約為70億人民幣，并計劃加大在5G+AIoT領(lǐng)域的重點投入，進一步擴大公司在IoT方面的優(yōu)勢。

與此同時，截至2020年12月31日止年度，小米的研發(fā)費用預計將超過100億人民幣，比雷軍在2019年承諾的5年內(nèi)達到100億研發(fā)投入提前了4年。相比之下，2017年小米投入的研發(fā)費用僅為31.51億，占總營收2.75%。

從另一角度看，小米更傾向于走“投資雙贏”的造芯路。簡單地說，小米即是那些半導體公司的“金主”之一，同時也是它們的重要客戶。

以小米在2018年11月投資的晶晨半導體為例，該公司以研發(fā)多媒體智能終端應(yīng)用處理器芯片為主，包括亞馬遜、谷歌、阿里巴巴、百度和小米在內(nèi)的公司均為其客戶。其中，2018年晶晨半導體對小米的銷售金額約2.62億人民幣，占同期營收11.06%。

正是基于這一戰(zhàn)略關(guān)系，小米的AIoT業(yè)務(wù)在2019財年中亦拿下了不錯的成績。

據(jù)小米2019年Q3財報數(shù)據(jù)，截至2019年9月30日，小米IoT平臺已連接的IoT設(shè)備（不包括智能手機及筆記本電腦）數(shù)達到213.2百萬臺，同比增長62.0%。

除此之外，小米的IoT與生活消費產(chǎn)品部分營收156億元，同比增長44.4%。其中，據(jù)奧維云網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，小米電視在2019年第三季度中，以16.9%的市場占有率穩(wěn)居國內(nèi)出貨量第一。

由此看來，小米正以不斷加速的半導體投資布局，彰顯它在AIoT與造芯浪潮下勃勃野心。

但小米的造芯路，光有野心是僅僅不夠的。在半導體投資版圖的背后，小米仍在忍受著“缺芯”和“缺技術(shù)”軟肋的刺痛。就目前看來，小米要真正站上行業(yè)制高點，成為如雷軍所說的一家“偉大的公司”，它依然缺少一顆“芯”。

回看小米造芯的輿論場，一面是行業(yè)對小米自研芯片的調(diào)侃和質(zhì)疑，一面又是資本市場對小米戰(zhàn)略投資的好奇與期待。

現(xiàn)階段，就小米在半導體產(chǎn)業(yè)鏈的投資和具體發(fā)展情況而言，其造芯突圍仍是一場漫長持久戰(zhàn)。一方面，小米仍在等著松果電子的“東山再起”，并希望“新秀”大魚半導體能后來居上；另一面，雖然小米正不斷擴大半導體投資版圖，卻尚未真正撼動國內(nèi)頭部玩家的市場地位。

不可否認，小米投資半導體公司雖有助于自身AIoT業(yè)務(wù)的豐富與擴展，但歸根結(jié)底，這些投資對小米自身芯片研發(fā)技術(shù)的加持力度如何？能否真正給小米帶來技術(shù)創(chuàng)新？我們還不得而知。

小米逐漸加速的半導體投資布局，在短期內(nèi)能為自身的“AI+AIoT”雙引擎戰(zhàn)略提供發(fā)展動力，豐富和壯大自身的AIoT業(yè)務(wù)。但從長期來看，小米雷軍的造芯夢仍道阻且長。

三、SMIC IP等級CPV是啥意思

CPM，每千次曝光（1,000 Impression）的成本 CPV：每個訪問（Visit）的成本。

CPM應(yīng)該是這樣的，比如我把你的廣告放在我網(wǎng)站的首頁，而我的網(wǎng)站日訪問量是1000個IP，那我就要收你這筆錢，但不管這些訪問者是否看到了你的廣告。

CPV就是發(fā)布不收費，展示不收費，點擊不收費，只是按照瀏覽指向網(wǎng)站的有意向客戶數(shù)量收費的。

四、美日韓在芯片領(lǐng)域的霸權(quán)是如何一步步確立的

2020年8月7日，華為余承東公開表示海思麒麟高端芯片已經(jīng)“絕版”，中國最強的芯片設(shè)計公司，就在我們眼皮子底下被鎖死了未來。

華為海思推出第一款麒麟（Kirin）芯片是在2009年，雖然當時反響一般，但奏響了麒麟騰飛的樂章，隨后每一年都有不小的進步：麒麟925帶領(lǐng)Mate7打入高端陣營；麒麟955助力華為P9銷量過千萬……自己研發(fā)的芯片，成為華為手機甩開國內(nèi)友商的最大武器。

然而到了2020年8月7日，麒麟系列的高端芯片卻被迫提前退休，余承東表示麒麟系列中最先進的Kirin 990和Kirin 1000系列，在9月15日之后將無法生產(chǎn)，華為Mate40將成為麒麟高端芯片的絕唱。絕版的原因很簡單：受到美國禁令影響，臺積電將不再為華為代工。

臺積電并非沒有抗爭。全球高制程工藝一線難求，臺積電話語權(quán)其實很強，而且?guī)字芮皠倓偝^英特爾成為世界第一大半導體公司。所以面對美國禁令，臺積電也曾斡旋過，但只要美國提起一個公司的名字，就能讓臺積電高管們嚇出冷汗。這個公司就是： 福建晉華。

福建晉華成立于2016年，目標是在存儲芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。福建晉華是IDM一體化工藝，即設(shè)計、制造、封裝都要做，一旦產(chǎn)品落地，對大陸整個半導體工藝的都會有所帶動和提升。晉華一期投資款高達370億元，還和臺灣第二大代工廠臺聯(lián)電進行了技術(shù)合作。

研發(fā)人員日夜奮戰(zhàn)，成立一年多后，晉華就打造出了一座12寸的生產(chǎn)線，并準備投產(chǎn)，不料卻迎來了 資本主義的鐵拳。

2017年12月，美國鎂光 科技 即刻以竊取知識產(chǎn)權(quán)為由開始狙擊晉華，晉華也不甘示弱，雙方在中國福州和美國加州互相起訴。就當局勢焦灼之時，早就虎視眈眈的特朗普政府在2018年10月29日發(fā)起了閃電戰(zhàn)： 將福建晉華列入實體名單，嚴禁美國企業(yè)進行合作。

禁令發(fā)出后，和晉華合作的美國應(yīng)用材料公司（Applied Materials）的研發(fā)支持人員當天就打包撤離，另外兩家美商科磊和泛林也迅速召回了前來合作的工程師。更嚴重的是，由于設(shè)備中含有美國原件，歐洲的阿斯麥、日本東京電子也暫停了對晉華的設(shè)備供應(yīng)。

晉華員工回憶外資撤退場景時，總結(jié)說：“這些人根本給我們時間道別。”

福建晉華官網(wǎng)上的生產(chǎn)進度，停留在了2018年試投片日，遲遲沒有更新，而產(chǎn)品頁則直接顯示“頁面在建設(shè)”中。去年5月10日，英國《金融時報》稱，晉華已經(jīng)開始尋求出租或者出售自己的工廠。僅僅一個回合，擔當中國存儲突破的種子選手，就被打倒在了起跑線上。

“實體名單”就像是一份死刑通知書，可以瞬間讓企業(yè)墜入地獄。美國制裁的決心、打擊的力度，令同樣采用美國核心零部件和核心技術(shù)支撐的臺積電不寒而栗。同樣，本來興致勃勃要來搶臺積電蛋糕的三星沒了下文；中芯也含蓄地表示，可能不能為“某些客戶”代工。

為什么這些公司不愿意去觸碰美國“逆鱗”？半導體領(lǐng)域，美國真的就獨霸天下嗎？其實并不然。

雖然美國半導體行業(yè)產(chǎn)值大約占全世界的47%，體量上處于絕對優(yōu)勢；但韓國、歐洲、日本、中國臺灣、中國大陸等其他“豪強”也各有擅長，與美國的差距并不是無法越過的鴻溝。

比如， 韓國 在產(chǎn)值1500億美金的存儲芯片領(lǐng)域，占據(jù)壓倒性優(yōu)勢，雙強（三星、海力士）占據(jù)65%市場；

歐洲 在模擬芯片領(lǐng)域有三駕馬車（英飛凌、意法半導體、恩智浦），從80年代起就從未跌出全球二十強。

日本 不但有獨步天下的圖像識別芯片，以信越日立為首的幾家公司，更是牢牢扼住了全世界半導體的上游材料。

中國臺灣在千億美元級別的芯片代工領(lǐng)域，更勝美國一籌，臺積電和聯(lián)電占據(jù)60%的規(guī)模，以日月光為首的封測代工也能搶下50%的市場；

中國大陸依托龐大的下游市場，近年芯片設(shè)計領(lǐng)域發(fā)展迅速，不但誕生了世界前十的芯片設(shè)計巨頭華為海思，整體芯片設(shè)計規(guī)模也位居世界第二。

這些企業(yè)從賬面實力來看，甚至可以讓芯片行業(yè)“去美國化”，合力搞出一部沒有美國芯片的手機。 但美國515禁令一下，各路豪強卻莫敢不從。

一超多強的局面似乎就像“紙老虎”，在美國霸權(quán)之下，眾半導體商分封而治可能才是目前的“真相”。大家忌憚的，其實是美國手握的兩把利劍：芯片設(shè)備和設(shè)計工具 。 這兩把劍又和日本的材料一起，組成了威力極強的美日半導體霸權(quán)三張牌： 設(shè)備、工具和材料。

那么，美日手中握的這三把劍究竟可怕在何處？是如何能挾制各路 科技 巨頭豪強？了解這些答案，才能了解華為們的突圍之路。

一、設(shè)備：芯片制造的外置大腦

設(shè)備商對于一般行業(yè)而言，就是個賣鏟子的，交錢拿貨基本就完事兒了；但 半導體設(shè)備商卻不同，不僅提供設(shè)備賣鏟子，還要全程服務(wù)賣腦子，可謂是芯片制造商的外置大腦 。

芯片制造成本高昂，只有將良品率控制在90%上下，才不會虧本。但要知道，芯片制造，工序一千起步，這就導致，哪怕每一步合格率都有99%，最終良率都會在0.9*0.9的多次累積下，趨近于0。因此，要想不虧本， 每個步驟的合格率就得控制在99.99%乃至99.999%以上。

要達到這個狀況，就對設(shè)備的復雜度提出了超高要求。 就目前最先進的EUV光刻機來說，單臺設(shè)備里超過十萬個零件、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。這么一臺龐大的設(shè)備，重量足足有180噸，單次發(fā)貨需要動用40個貨柜、20輛卡車以及3架貨機才能運完。

而更為重要的是，即使設(shè)備買回來，也遠不是像電視冰箱一樣，放好、插電就能開動這么簡單。一般來說，一臺高精度光刻機的調(diào)試組裝，需要一年時間。而零件的組裝、參數(shù)的設(shè)置、模塊的調(diào)試，甚至螺絲的松緊、外部氣溫都會影響生產(chǎn)效果。哪怕一里外的一輛地鐵經(jīng)過，都能導致多數(shù)設(shè)備集體失靈。

這也是所有精密儀器的“通病”。比如，十年前，北京大學12個高精度實驗室里價值4億元的儀器突然失靈，而原因居然是位于地下13.5米深的北京4號線經(jīng)過了北大東門產(chǎn)生了1Hz~10Hz的震動，為此北大高精度實驗室不得不集體搬家。

因此， 半導體制造設(shè)備每開動一段時間，就必須聯(lián)系專門原廠服務(wù)人員上門調(diào)校。 荷蘭光刻機巨頭ASML阿斯麥曾有一個客戶，要更換光器件；由于當時阿斯麥的工程師無法出國，便邀請客戶優(yōu)秀員工到公司學習，用了近2個月，才僅僅掌握了單個零部件更換的技能。

因此，阿斯麥、應(yīng)用材料等半導體巨頭，不只是把設(shè)備賣掉就結(jié)束了，更是在中國建立了2000人左右的龐大支持團隊。其中應(yīng)用材料的第二大收入就是服務(wù)，營收占比超過25%，而且穩(wěn)定增長，旱澇保收。

而設(shè)備廠的可怕之處正在于， 不但通過“一代設(shè)備，一代工藝，一代產(chǎn)品”決定了制造廠的工藝制程，更是通過售后服務(wù)將制造廠牢牢的拿捏在手中 。 隨著工藝越來越越高精尖，設(shè)備商的話語權(quán)也正在進一步提升。

設(shè)備商的強勢，可以從利潤上明確的反映出來。過去5年，芯片制造廠的頭部效應(yīng)越來越明顯，但上游設(shè)備商的凈利潤率反而大幅提升：泛林利潤率從12%提升到22%，應(yīng)用材料從14%上升到18%。代工廠想要客大欺店，那是根本不存在。

也正因如此，在長達六十年的時間里，美國一直都在以各種手段，來保證自己在設(shè)備領(lǐng)域的絕對主導地位。

根據(jù)2019年全球頂級半導體設(shè)備廠商排名，全球前五大半導體設(shè)備商占據(jù)了全球58%行業(yè)營收。 其中，美國獨占三席；其余兩席，一席是日本的東京電子，另一席荷蘭的阿斯麥，恰巧，這兩家又都是美國一手扶持起來的。

具體來說，應(yīng)用材料（AMAT）和泛林（LAM）、科磊（KLA），是根正苗紅的美國企業(yè)。

其中，泛林在刻蝕機的市場占有率高達50%以上。應(yīng)用材料則不僅在刻蝕機領(lǐng)域與泛林平分秋色，在離子注入、化學拋光等等細分設(shè)備環(huán)節(jié)也都占據(jù)半壁江山，甚至高達70%。科磊則在半導體前道檢測設(shè)備領(lǐng)域占據(jù)了50%以上的市場，并在鍍膜測量設(shè)備的市占率達到了98%。

而光刻機巨頭阿斯麥，看似是一家荷蘭企業(yè)，其實有一顆美國心。 早在2000年前后，光刻機市場還停留在DUV（深紫外）光刻階段，日本尼康才是真正的霸主，但到了EUV（極紫外）階段，尼康卻在美國的一手主導下被淘汰出局。

原因很簡單，EUV技術(shù)難度登峰造極： 從傳統(tǒng)DUV跨越到EUV，意味著光源從193nm劇烈縮短到13.5nm。這需要將20KW的激光，以每秒5萬次的頻率來轟擊20微米的錫滴，將液態(tài)錫汽化成為等離子體。這相當于在颶風里以每秒五萬次的頻率，讓乒乓球打中一只蒼蠅兩次。

當年，全球最先進的EUV研發(fā)機構(gòu)是英特爾與美國能源部帶頭組建的EUV LLC聯(lián)盟， 這里有摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下屬三大國家實驗室，可謂是集美國科研精華于一身。 可以說，只有進入EUVLLC聯(lián)盟，才能獲得一張EUV的門票。

美國彼時正將日本半導體視為大敵，自然拒絕了日本尼康的入會請求，而阿斯麥則保證55%零部件會從美國供應(yīng)商處采購，并接受定期審查。這才入了美國的局，從后起之秀變成了“帝花之秀”。

美國不僅對阿斯麥開了門，還送了禮：允許阿斯麥先后收購了美國掩罩技術(shù)龍頭Silicon Valley Group、美國光刻檢測與解決方案玩家Brion、美國紫外光源龍頭Cymer等公司。 阿斯麥技術(shù)心、研發(fā)身，都打上了星條旗烙印。那還不是任憑美國使喚。

而早年的東京電子，只是美國半導體始祖仙童半導體（Fairchild）的設(shè)備代理商，后來又與美國Thermco公司合資生產(chǎn)半導體設(shè)備，直到1988年才變成日本獨資，但東京電子身上也已經(jīng)流著美國公司的血。

因此，在2019年六月，面對第一輪美國禁令，東京電子就表示：“那些被禁止與應(yīng)用材料和泛林做生意的中國客戶，我們也不會跟他們有業(yè)務(wù)往來”，義正詞嚴表明了和美系設(shè)備商共進退。

至此，美國靠著多年的“時間積累”和超高精密度“工藝技術(shù)”，在設(shè)備領(lǐng)域形成了牢牢的主動權(quán)。而時間和技術(shù)，都不是后進者可以一蹴而就的。

二、EDA(設(shè)計軟件）：生態(tài)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)下的“幌金繩”

如果說設(shè)備是針對芯片生產(chǎn)的一把封喉劍，那么 EDA無疑是芯片設(shè)計環(huán)節(jié)的“幌金繩”，雖不致命但可以令“孫悟空”束手束腳、無處施展。

EDA這根“幌金繩”分三段： 首先，它是芯片設(shè)計師的“PS軟件+素材庫”， 可以讓芯片設(shè)計從幾十年前圖紙上畫線的體力活，變成了軟件里“素材排列組合+敲敲代碼”的腦力活。而且，現(xiàn)在僅指甲蓋大小芯片，也有幾十億個晶體管，這種工程量，離開了EDA簡直是天方夜譚。

20年前的英特爾奔騰處理器的線路圖一角，目前晶體管密度已經(jīng)上升超過1000倍

其次，EDA的奧秘，在于其豐富的IP庫。 即將經(jīng)常使用的功能，標準化為可以直接調(diào)用的模塊，而無需設(shè)計公司再重新設(shè)計。如果說芯片設(shè)計是廚師做菜的話，軟件就是廚具，IP就是料包。

而事實上，EDA巨頭公司，往往是得益于其IP的獨占。比如Cadence（楷登電子）擁有大量模擬電路IP，而其也是模擬及混合信號電路設(shè)計的王者；而Synopsys（新思 科技 ）的IP庫更偏向DC綜合、PT時序分析，因而新思在數(shù)字芯片領(lǐng)域獨占鰲頭。

而在全球前三的IP企業(yè)中，EDA公司就占了兩個，合計市場份額高達24.1%。在Synopsys的歷年營收中，IP授權(quán)是僅次于EDA授權(quán)的第二業(yè)務(wù)。

EDA還有一項重要的功能是仿真 ，即幫設(shè)計好的芯片查漏補缺。畢竟一次流片（試產(chǎn)）的成本就高達數(shù)百萬美金，頂?shù)蒙弦粋€小設(shè)計公司大半年的利潤。業(yè)內(nèi)廣為流傳一句話： 設(shè)計不仿真，流片兩行淚。

加州大學教授有一個統(tǒng)計測算，2011年一片SoC的設(shè)計費用大概為4000萬美元，而 如果沒有EDA，設(shè)計費用則會飆升至77億美元，增加了近200倍。

因此，EDA被譽為半導體里的最高杠桿，雖然全球產(chǎn)值不過一百多億美元，但卻可以影響全球五千多億集成電路市場、幾萬億電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

EDA如此高效好用，那我國自主化狀況如何呢？很可惜，比操作系統(tǒng)還尷尬 。

我國最大的EDA廠商華大九天在全球的份額差不多是1%，而美國三大廠商Synopsys（新思 科技 ）、Cadence（楷登電子）以及Mentor Graphics（明導 科技 ，2016年被西門子收購）則占據(jù)了80%以上的市場。

這也就導致了雖然我國芯片設(shè)計位居世界第二，但美國一聲令下，芯片設(shè)計就會面臨“工具危機”，巧婦難為無米之炊。不過，既然軟件已經(jīng)交過錢了， 用舊版本難道不行嗎？

很可惜，并不能。

因為這背后有一張EDA商、IP商、代工廠們互相嵌合的生態(tài)網(wǎng)。EDA是不斷更新的。新的版本對應(yīng)更新的IP庫和PDK文件。而PDK即工藝設(shè)計包，則又包含了芯片工藝中的電流、電壓、材料、流程等參數(shù)，是代工廠生產(chǎn)時的必備數(shù)據(jù)。 新EDA、新IP、新工藝，互相促進、互為一體。

因此，用舊版的軟件就會處處“脫節(jié)”：做設(shè)計時無法獲得最新的設(shè)計IP庫，找代工廠時又無法和工藝需要最新的EDA、PDK進行匹配。長此以往，技術(shù)越來越落后，合作伙伴也越來越少。不過既然EDA不過是0101的代碼，從破解小組里找?guī)讉€高手不就好了嗎？

很遺憾，也幾乎不可能。

每個EDA軟件出廠時都會內(nèi)嵌一個Flexlm加密軟件， 把EDA和安裝的設(shè)備進行一一鎖定 ，包括主機號、設(shè)備硬盤、網(wǎng)卡、使用日期等信息。而Flexlm的密鑰長度達239位，暴力破解的難度非常大。如果用英特爾高性能的CPU來破解的話，需要4000左右的核年（core-year），也就是說 用40核的CPU，需要100年 。

當然，也可以采用分布式的方式，繼續(xù)增加CPU數(shù)量減少時間。然而，即使破解成功了，來到了全新的IP庫門前時，也會被EDA廠商通過“修改時間、文件大小、確認IP來源”等方式，再次進行驗證，然后被拒絕。油然而生一股挖了百年地下隧道、卻撞到石頭上的酸爽。

破解并不有效，也不敞亮，還和我國知識產(chǎn)權(quán)保護的態(tài)度相違背。因此，依然還是要靠華大九天等公司自研崛起。那么， 這條出路有多寬呢？ 其實單純寫出一套軟件，難度并不大。關(guān)鍵還是要有海量豐富的IP、PDK，以及產(chǎn)業(yè)上下游的支持配合。單點突破未必有效，需要軍團全面突圍，而這并非一朝一夕之功。

三、材料：工匠精神最后的堡壘

2019年，日韓鬧了矛盾，雙方都很剛，但日本斷供了韓國幾款半導體材料后，沒多久韓國三星掌門人李在镕就飛往日本懇請松口了，后來他更是跑到比利時、中國臺灣，試圖繞道購買或者收點存貨過日。

按理說，韓國也是半導體強國，三星在設(shè)計、制造領(lǐng)域更是主要玩家，但面對區(qū)區(qū)幾億美金的材料，卻被鬧得狼狽不堪。

材料真的有這么難嗎？講真，半導體原始材料是非常豐富的，比如硅片用的就是滿地球的沙子。但要實現(xiàn)半導體的“材料自由”，卻并不容易，必須打通任督二脈： “純度”、“配方” 。

純度是一個無止境之路。我國已經(jīng)實現(xiàn)自產(chǎn)的光伏硅片，一般純度是6-8個9，即99.999999%，但半導體的硅片純度卻是11個9，而且還在不斷提高。小數(shù)點后多3到5位，就意味著雜質(zhì)含量相差了1000到10萬倍。

這個差距有多大呢？ 假設(shè)，光伏硅片里包含的雜質(zhì)，相當于一桶沙子灑在了操場上；那么半導體硅片的要求則是在兩個足球場大的面積里，只能容下一粒沙子。

那么， 為什么必須將雜質(zhì)含量降到這么低呢？ 因為原子的大小只有1/10納米，哪怕僅有幾個原子大小的雜質(zhì)出現(xiàn)在硅片上，也會徹底堵塞一條電路通道，導致芯片局部失靈。如果雜質(zhì)含量更高的話，甚至會和硅原子混在一起，直接改變硅片的原子排列結(jié)構(gòu)，讓硅片的導電效率完全改變。

經(jīng)過刻蝕后的硅表面和錫顆粒，如同明月在金字塔后升起

要達到如此純度，需要科學和工藝的完美結(jié)合。

一方面，需要大量基礎(chǔ)科學儀器來輔助。比如在材料生產(chǎn)過程中，設(shè)備自身就會有金屬原子滲透影響純度，因此需要不斷改良。而要確認純度，也是高難度。就像特種氣體，就需要專門的儀器來檢測10億分之一（PPB級）的雜質(zhì)含量水平。實現(xiàn)這個難度，就不僅需要半導體企業(yè)，還需要奧林巴斯等光學企業(yè)出馬助力。

另一方面，從實驗室到工廠車間也需要工藝積累。材料制造，不僅對生產(chǎn)設(shè)備要求高，就連工廠里的地墊、拖把，也都是高級別特供。而且，生產(chǎn)車間溫度、濕度的不同，也會影響材料純度，就不得不反復嘗試后得出標準。

而高純度只是第一步，復合材料（比如光刻膠）的配置更是難以跨越的鴻溝。如果說 “純度”是個藝術(shù)科學的話，那么“配方”就是玄學科學 。

其實，無論提純、還是配置，基本的理論原理、工藝技術(shù)都不是難事兒。但如何選材、配比，從而實現(xiàn)極致的效果，卻需要高度依賴經(jīng)驗法則，即業(yè)內(nèi)常說的 “know-how” 。

同樣的材料，不同的配比就會有不同的效果；就像我們用紅黃藍三色去搭配，不同的配比就能得到不同的顏色。而即使用同樣的配方、采用同樣的工藝， 在不同的濕度、溫度甚至光照下，也會有不同，甚至相差很遠的效果。

這些影響材料效果的參數(shù)，無法通過精密計算獲得，只能是實驗室、車間里一次次調(diào)配、實驗、觀察、記錄、改良。有時候，為了得到10%的效果改良，可能需要花費幾年。然而，這提升的10%，雖然搶占的只是幾百億規(guī)模的市場，但卻影響著萬億半導體行業(yè)。

因此， 無論是提純，還是配方，其實需要的都是超長的耐心待機、極致專注。 這不禁令人會想到日本的壽司之神，一輩子只做壽司，而一個學徒僅擰毛巾就要練五年。雖然在生活中，這種執(zhí)著看起來有些迂腐可笑，但事實上，材料領(lǐng)域做得最好的，正是日本企業(yè)。

據(jù)SEMI推測，2019年日本企業(yè)在全球半導體材料市場，所占份額達到66%。19種主要材料中，日本有14種市占率超過50%。而在占據(jù)產(chǎn)值2/3的四大最核心的材料：硅片、光刻膠、電子特氣和掩膜膠等領(lǐng)域，日本有三項都占據(jù)了70%的份額。最新一代EUV光刻膠領(lǐng)域，日本的3家企業(yè)申請了行業(yè)80%以上的專利。

日本在材料產(chǎn)能上占據(jù)優(yōu)勢后，又用服務(wù)將客戶捆綁得死死的 。

許多半導體材料都有極強的腐蝕性和毒性，曾有一位特種氣體的供應(yīng)商描述，一旦氣體泄漏，只需一瓶，就可以把整個廈門市人口消滅。因此，芯片制造商只能把材料的運輸、保存、檢測等環(huán)節(jié)，都交給材料的“娘家”材料商。

而另一方面，材料雖小、威力卻大。半導體制造中幾萬美金的材料不達標，就能讓耗資數(shù)十億美金生產(chǎn)線的產(chǎn)品大半報廢，因此制造商們只會選擇經(jīng)過認證的、長期合作的供應(yīng)商。新進玩家，幾乎沒有上桌的機會。

而對于材料公司而言，下游用得越多，得到的反饋就越多，就有更多的案例支持、更多的驗證機會來提升工藝、改善配比，從而進一步拉大和追趕者的差距。對于后進者而言，商業(yè)處境用一句話來形容就是：一步趕不上、步步都白忙。

日本能取得這個成就，其實離不開日本“經(jīng)營之圣”稻盛和夫在上世紀80年代給日本規(guī)劃的方向：歐美先進國家不愿再轉(zhuǎn)讓技術(shù)的條件下，日本人除了將自己固有的“改良改善特質(zhì)”發(fā)揚光大之外，別無出路；各類企業(yè)都要在各自的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)做徹底，把技術(shù)做到極致，在本專業(yè)內(nèi)不亞于世界上任何國家的任何企業(yè)。

這種匠人精神，令日本在規(guī)模不大的材料領(lǐng)域，頂住美國、成為領(lǐng)主。

四、何處突圍

我們在做產(chǎn)業(yè)研究的時候，有個強烈的感受， 中國似乎在美國的打壓中，陷入一個被無限向上追溯的絕境：

發(fā)現(xiàn)芯片被卡脖子后，我們在芯片設(shè)計領(lǐng)域有了崛起的華為海思，但隨后就發(fā)現(xiàn)：還需要代工領(lǐng)域突破；當中芯國際攻堅芯片代工制造時，卻又發(fā)現(xiàn)：需要設(shè)備環(huán)節(jié)突破；當中微公司、北方華創(chuàng)在逆襲設(shè)備、有所收獲時，卻又發(fā)現(xiàn)：設(shè)備核心零部件又仰人鼻息；當零部件也有所進展時，又發(fā)現(xiàn)：芯片材料還是被卡脖子。

而當我們繼續(xù)一步步向前溯源、“圖窮匕見”時，才發(fā)現(xiàn)一切都回到了任正非此前無數(shù)次強調(diào)的 基礎(chǔ)科學 。

回顧來看，如果沒有1703年建立的現(xiàn)代二進制，那么兩百年后的機器語言就無從談起；如果沒有1874年布勞恩發(fā)現(xiàn)物理上的整流效應(yīng)，那么就沒有大半個世紀后晶體管的發(fā)明和應(yīng)用；而等離子物理、氣體化學，更是刻蝕機等關(guān)鍵設(shè)備的必備基礎(chǔ)。

而在美國大學中，有7所位列全球物理學科排名前十，有6所位列全球數(shù)學學科排名前十，有5所位列全球材料學科排名前十。 基礎(chǔ)科學強大的統(tǒng)治力，成為美國半導體公司汲取力量的源泉。

在強勢的基礎(chǔ)學科背后，卻又是1957年就已經(jīng)埋下伏筆的美國基礎(chǔ)學科支持體系—— 對大學基礎(chǔ)學科進行財政支持；通過超級 科技 項目帶領(lǐng)應(yīng)用落地。

當年美蘇爭霸，蘇聯(lián)的全球第一顆人造衛(wèi)星升空刺激了美國執(zhí)政者，這也成為美國 科技 發(fā)展的重要轉(zhuǎn)折點：

一方面，為了保持“美國領(lǐng)先”，政府開始直接對研究機構(gòu)發(fā)錢。美國國家科學基金會（NSF）給大學的基礎(chǔ)研究經(jīng)費從1955年的700萬美金，飆升到1968年的2億美金。在2018年，NSF用于基礎(chǔ)研究的經(jīng)費，更是高達42億美金。這長達50年的基礎(chǔ)研究經(jīng)費里， 美國聯(lián)邦政府出了一半 。

尤其值得一提的是，NSF每年為數(shù)以千計的基礎(chǔ)學科研究生提供獎學金，這其中誕生了 42位 諾貝爾獎得主。

另一方面， 美國啟動了超級工程來落地研發(fā)成果。 1958年，NASA成立，挑戰(zhàn)人類 科技 極限的阿波羅登月和航天飛機工程也就此啟動。

在研究需要250萬個零件的航天飛機過程中（作為對比，光刻機零件大約是10萬個，一輛 汽車 只有1萬多個零件），大量尖端技術(shù)找到用武之地；而這些當時“冷門”的尖端技術(shù)，又在條件成熟時，相繼轉(zhuǎn)化為殺手級民用品（比如從航天飛機零件中誕生的人造心臟、紅外照相機）。

航天飛機的技術(shù)外溢，并不是孤例。 醫(yī)院核磁共振設(shè)備中采用的超導磁鐵，也正是在美國粒子加速器“Tevatron”的研發(fā)中應(yīng)用誕生。美國的超級 科技 工程，成為基礎(chǔ)學科成果的試驗田、練兵場和民用轉(zhuǎn)化泉。

事實上，通過基礎(chǔ)研究掌握源頭 科技 ，隨后一步步外溢建立產(chǎn)業(yè)霸權(quán)，這條路徑并不只是美國的專利，也應(yīng)該是各個產(chǎn)業(yè)強國的選擇，更是面對美國打壓時一條真正可行的道路。王侯將相，寧有種乎。 避免無窮盡的“國產(chǎn)替代向上突破”的陷阱，實現(xiàn)和“基礎(chǔ)研究向下溢出”的大會師。

事實上，我們面臨的困難、打壓，日本也經(jīng)歷過。

上世紀八十年代后期，美國對日本半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)起突襲：政治封殺、商業(yè)打壓、關(guān)稅壓迫無所不用其極，尤其是培養(yǎng)了“新小弟”韓國來擠壓日本半導體產(chǎn)業(yè)。沒幾年，日本就從全球第一半導體強國寶座上跌落了。日本半導體引以為傲的三大楷模，松下、東芝、富士通的半導體部門先后被出售。

面對美國的壓制，日本選擇 進軍高精尖材料，用時間換空間、用匠心換信心。

1989年，韓國發(fā)力補貼存儲芯片，而日本通產(chǎn)省制定了投資160億日元的“硅類高分子材料研究開發(fā)基本計劃”，重點補貼信越化學為首的有機硅企業(yè)。

1995年，韓國發(fā)動第二輪存儲價格戰(zhàn)前夕，而日本東京應(yīng)化（TOK）則實現(xiàn)了 KrF光刻膠商業(yè)化，打破了美國IBM長達10余年的壟斷，并在隨后第五年，其產(chǎn)品工藝成為行業(yè)標準，全球領(lǐng)先。

2005年，三星坐上存儲芯片老大的位置，而日本凸版印刷株式會社以710億日元收購了美國杜邦公司的光掩膜業(yè)務(wù)，成為光罩龍頭。

在韓國全力擴張產(chǎn)能，和其他半導體下游廠搏殺的日子里，日本一步步走到了材料霸主的寶座前。從看似掌握著無解優(yōu)勢的美國人手里，硬生生搶下了一把霸權(quán)劍。

但日本的成功僅僅是因為換了一個上游戰(zhàn)場嗎？顯然不是。在過去30年，三大自然科學領(lǐng)域， 日本共計收獲了16個諾貝爾獎，其中有6個都屬于是化學領(lǐng)域 ，而這些才是日本崛起的堅實地基。

我國的基礎(chǔ)研究怎么樣呢？2018年，我國基礎(chǔ)研究費用，在全年總研發(fā)支出中僅占5%，而這還是10年來占比最高的一年。而同期美國基礎(chǔ)研究占比則是17%，日本是12%。 在國內(nèi)各個學校論壇上，勸師弟師妹們從基礎(chǔ)學科轉(zhuǎn)向金融計算機等應(yīng)用學科的帖子，層出不窮。

所以有人笑稱，陸家嘴學集成電路的，比張江還多。

今年7月份，更是爆出了中科院某所90多人集體離職的迷思。誠然，每個人都有擇業(yè)的自由，但需要警示的，是大家做出選擇的理由?；A(chǔ)學科研究的長周期、弱轉(zhuǎn)化、低收入，令研究員們在日益上漲的房價、動則數(shù)百億利潤造假套現(xiàn)面前，相形見絀。

任正非曾經(jīng)感嘆道：國家發(fā)展工業(yè)，過去的方針是砸錢，但錢砸下去不起作用。我們國家修橋、修路、修房子……已經(jīng)習慣了只要砸錢就行。但是芯片砸錢不行，得砸數(shù)學家、物理學家、化學家……

64年前，蘇聯(lián)率先發(fā)射的一顆衛(wèi)星讓美國驚醒。美國人一邊加碼“短期對抗”，一邊醞釀“長期創(chuàng)新”，從而開啟了多個領(lǐng)域的突破、領(lǐng)先；而今，一張張禁令也讓我們驚醒，我國不少產(chǎn)業(yè)只是表面上的大，急需要的是骨子里的強。

這些危機之痛，總是令人后悔不已。過去幾十年，落后就要挨打的現(xiàn)實一次次提醒著我們， 要實現(xiàn)基礎(chǔ)技術(shù)能力的創(chuàng)新和突破，才能贏取下一個時代。

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