中国芯片突围战，是科技史上最悲壮的长征

当然，芯片除了设计、制造、还有地位略次的封装（刻蚀机）和测试两个环节。封测逐渐专业化，国内芯片企业倾向于选择大陆封测厂商，是如今的趋势。这两个环节大陆做的不错，在全球第一梯队，基本与台湾、美国三足鼎立。

华为与IBM陷阱

并不是所有半导体企业都屈服于资金投入、时间投入，从而选择了芯片分工制造。

目前依然有实力强劲的巨头把持着从设计、制造、封装、测试到销售的整个链条，这种模式叫IDM模式，其中最大的是美国的Intel、其次是韩国的三星和SK海力士。

世界前十的IDM厂商中没有中国企业，因为我们基本采用着分工合作的Fabless+Foundry（设计+代工）模式。

前文大篇幅介绍了代工过程中生产技术和设备的重要性、大陆目前的现状及机会，接下来的重心将转为芯片设计。正如前文所述，现在我们谈及的芯片实力多指芯片设计。

所谓的5G芯片、AI芯片，不管是巨头还是独角兽，基本也都是着眼于芯片设计。

我们说国内芯片行业孱弱实际上是有些片面的。经过几十年的不断前行，我们终究还是积累出了近两千家芯片设计公司，位列世界首位。但论及总营收，却只占全球芯片营收的13%左右。

由此可见，国内的芯片企业大多着眼于中低端产品，利润很低。尤其是近年来芯片产业迎来发展，不到十年间数量翻了三倍，可以想象有多少同质化的产品。就中低端市场而言，国内的芯片设计企业不但不缺，反而泛滥，销售难度甚于科研。

而据IC insights 2017年报告，全球营收前十的芯片Fabless（设计）公司中，中国占了三席：联发科、海思、紫光。其中，华为旗下的海思半导体，可谓风头最盛。当然，这份名单排除了欧美日韩那些既设计又生产的IDM企业。

来看看芯片设计有多难。首先，企业要确定芯片种类和用途，在此基础上选用恰当的设计架构。架构这个词，非常关键，之后会大量提及；其次，要付出高昂的成本，来购买设计工具EDA软件，它可以辅助电路设计提高效率。遗憾的是，美国的三家EDA企业几乎垄断了全球EDA市场，据称华为海思每年为此付费在千万级别。

海思，原本是一家相当低调的企业，创建之时华为还远没有今天财大气粗。1996年，海思日后的掌门人何庭波才刚念完北邮硕士加入华为。这一年，华为芯片事业起步，为了让团队用上国外的EDA软件，任正非不惜欠下高利贷。

华为的事业成长很快，何庭波也很快被委以重任，开始带团队。直到2004年，在国内市场选错了技术方向的华为，凭借在欧洲市场的优势成功突围。任正非缓了一口气，思考良久后，决定收回“谁再胡说（做手机），谁下岗”的决定。

但任正非也有顾虑，当时的手机芯片基本都是西方的，华为要做手机就得把心脏攥在西方的手上，海思由此诞生。即使是台湾联发科，直到2006年也都还在做一站式手机解决方案turnkey，跑偏在了中国“山寨机王”的路上。

任正非想起了有3G芯片研发的何庭波，把她找来做手机芯片。

华为手机发展有了起色，虽然国内的3G牌照一直卡着不发，但华为跑到了欧洲给运营商做定制手机，勉强立住了脚跟。2009年，好事儿都赶到了一块：国内3G牌照发放、华为有了第一款安卓手机、海思发布了首款应用处理器K3V1。

最后一件好事儿，以惨败收场。K3V1的制程为110nm，远远落后于人，能耗和兼容表现都很差，被自家手机放弃，只有山寨机愿意用它。

海思刚发出第一声啼哭，就被市场教育得体无完肤。

又过了三年，海思用尽全力做出了K3V2，成功的安在了华为D1四核手机上。2012年是四核ARM的爆发年，K3V2是中国大陆首个四核心智能CPU，市场期待很高，但K3V2的能耗问题依旧堪忧，被失望的用户调侃为“暖手宝”。

之后，两年时间海思没有再出新芯片。于是后来的D2手机也用了这款芯片，结局亦是惨淡，D3手机更是胎死腹中。

等于说海思的K3V2芯片，成功拖死了华为的D系列手机，海思众人几乎心灰意冷，K3系列再无续章。

“做得慢没关系、做得不好也没关系，只要有时间，海思总有出头的一天”，喜欢被称作工程师的何庭波，带着海思熬到2014年，八核芯片麒麟系列问世。以麒麟910为始，麒麟系列一扫K3系列的颓势，掀起了一段波澜壮阔的逆袭。

一直到今天的麒麟980，海思气势如虹，制程达到了全球最领先的7nm，性能与功耗的平衡也堪称业界绝佳。

华为海思芯片，再也不是华为手机嫌弃的对象，而是它的一张王牌。何庭波和她的海思，不仅是“工程师”，也是“攻城狮”。

手机芯片之难，小米也曾碰过钉子。手机芯片的设计，不同于电脑芯片，要考虑的点甚至更多。因为设计架构归属方的不同，手机芯片的市场竞争激烈程度也远高于电脑芯片。手机芯片，真·不好做。

早年，雷军也曾有过芯片梦，他的愿望是未来能按沙子的价格卖芯片，于是有了“澎湃芯片”系列。

澎湃S1，由小米5C搭载，出道即绝唱。发布会上，雷军哽咽的看向身后的黑色荧幕，“大规模量产的中高端芯片”，几个月后匆忙下架了这款手机。澎湃S1也再没能出现在其他小米手机上。

澎湃S2，雷军不敢再冒进，扎扎实实的烧进去了不少经费。芯片终于设计妥了，拿去让台积电小规模试产了一批流片，发现问题很大需要大改；第二、第三次试产流片，无法亮机；第四次试产后推到重来；第五次试产后，“仍在研发，请给小米一点时间”。

此后近一年，澎湃一直杳无音信，直至最近传来团队分拆重组的消息。无数经费也没能换回“量产”这两个字，芯片设计真不是门容易活。

再说点时髦的，最近AI热潮带火了AI芯片，也带火了几个比较相似的词。AI最重要的是算力，也就是处理数据的能力，早先用于AI运算的芯片一般为CPU（中央处理器）。后来人们发现GPU（图像处理器）适合并行计算，可以用来训练深度学习；再后来谷歌打造出了TPU，是一种专为机器学习量身定做的处理器；现在，又有了NPU（嵌入式神经网络处理器）这种加速AI落地的特殊芯片。

其中CPU和NPU都比较有聊头。CPU是所有人都很熟悉的，电脑和手机的大脑。谁都想要一颗更聪明的大脑，同样也想要性能更好的CPU，因此芯片上的电子元器件越多越好，也因此必须要按合理的设计架构来设计电路。

Intel占据先机，提出了x86架构，从此几乎垄断了整个电脑芯片市场。装在电脑里的Intel芯片虽然体积稍大一点，用电多了点，但性能极佳。同期一家叫ARM的企业，提出了一种体积小巧又省电的芯片架构，在PC电脑时代芯片这完全是鸡肋，反倒是性能不足的缺点显得致命。

（编辑：应用网_阳江站长网）

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