中国能否、何时实现芯片自由？

芯片已经成为一个符号，一个中国能否摆脱美国制裁、独立自主发展的象征，只要谈中国的一些产业发展，一定有留言问芯片怎么样了，今天就简单谈一下。

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几个月前小镇分享了几篇文章，重点谈追赶与开创的科研模式（参考《中国绝不能走日韩老路》《中国科研不能指望“二流人才”》），谈到中国通过追赶模式，在短短的几十年里走完了发达国家上百年的路，但随着中国在越来越多的领域同世界先进水平站在统一水平线上，中国就需要调整过去习惯的追赶者模式，尝试为全人类探路。

这个过程一定是痛苦的，在投入产出比上也一定远远高于过去，但这是必然的过程，但也不必片面追求创新，毕竟追赶模式真的很好用，比如在芯片领域。

2022年6月中旬，台积电公布了2nm工艺，还公布了多达5种3nm工艺；仅仅两周后的6月30日，三星宣布3nm芯片量产，三星成为全球第一个量产3纳米芯片的厂商，尤其还首次采用全栅极（GAA）工艺，一举将人类半导体制造带进一个新的时代。

对比下台积电和三星，中国的中芯国际作为世界五大代工厂最末一位，差距实在太大，去年刚刚实现14nm量产，正在攻关7nm，营收仍然主要以28nm以上制程为主，反观台积电7nm及更先进制程的营收早就超过一半。

这个差距不可谓不大，甚至令人绝望，小镇非常理解行业从业人员的感受，尤其中芯国际等中国芯片企业还存在急功近利等严重问题，比如为了缩小制程差距，大量采用外部技术甚至直接引进外部大牛山寨，这也导致当美国对华为进行制裁时，中芯国际虽然已经掌握14nm技术，但也不得不束手无措，未来想要向更先进支撑研发注定更加艰难。

但这说的是短期，我们往往有一个误区，就是对短期进展过于乐观，而对长期进展过于悲观，也更容易放大局部困难。

怎么讲呢？

还是要回到追赶者优势，在研究中，知道一个东西存在就已经完成了最难的部分，具体的技术参数等等当然差距很大，但相比“有、无”的差距要小的多。

比如中国军事技术研发被美苏误导，结果美国放弃了，中国反而搞出来了。

相信有不少朋友也了解过，比如说美国特炒电磁炮，2005年美国国会就拨款进行美国海军电磁轨道炮的研制，打造面向未来的新型武器系统，搞得世界各国非常紧张，结果历时16年竟然宣布项目归零，美国福特航母的电磁弹射系统也迟迟不能形成战斗力，而中国已经后来居上。

类似的例子还有很多，比如潜艇材料方面，中国拼尽全力都始终达不到美国宣布的技术指标，结果发现美国在潜艇材料测试上造假长达32年。

这都说明了一点：当知道这件事有人做出来，后来者自然就有信心去追求，那么距离最终实现也就不远了。

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小镇拿《朝闻道》这部科幻小说举例，当几十万年前人类的先祖首次遥望星空，外星人设置的预警系统就报警了，从宇宙尺度上，抬头遥望星空到真正进入星空甚至如小说中说的威胁宇宙，也不过是一瞬间。（《以“毒教材”祭旗，吹响文化进军的号角》）

在产业技术和国家发展上，时间尺度当然不会这么夸张，但5到10年就很大可能发生巨变，要远比一般人想想的快得多，具体到芯片领域，小镇认为中国基本实现独立自主大概10年就够了，肯定在2035年之前甚至更早。

有很多人往往习惯于瞄准一些具体的技术指标，比如发动机、雷达性能差距如何，芯片制程差距多少，但这样的差距仍然是在一个水平线上，因为我们能明确进行对比，就说明我们知道到底差在哪里、差距多少、哪个环节需要提高，这就已经足够了，剩下的无非就是砸钱、砸人、砸时间。

真正的差距是不知道为什么对方这么强，到底怎么追赶。

很显然，芯片领域的差距还远远不到搞不清楚差在哪里的地步。事实上中国已经实现了全国产化技术的28nm量产，这已经可以满足国内芯片需求的7成以上，除了手机、电脑等少数领域，28nm甚至40nm、55nm甚至65nm也够用了，甚至在很多军事和战略领域，更看重的是稳定性，并不需要盲目追求先进的制程工艺，比如美国的F35战机也不过用的98nm的芯片。

像汽车行业大量使用的MCU芯片，80nm都足够了，反而因为成熟可以大量供应、降低成本，家电、工业等各个领域也都类似。就算按照埃信华迈此前预测，哪怕到2025年，28nm以上的工艺制程芯片市场占比仍然为48%，而全球60%的芯片市场在中国，相比之下中芯国际在全球芯片代工订单中的份额才仅为5%左右，中国企业能把28nm以上中国市场拿下就已经足够了。

有了巨大的市场盈利，假以时日，实现全国产技术的14nm乃至10nm以下制程也并非遥不可及，反正物理极限卡在那里，领先企业想要继续突破也基本不可能了，这就像一张卷子满分100分，学霸能考99分当然厉害，但是从99到100何其难，更别想突破100分，后来者虽然现在不过60、70分，但终究能够更快提升。

更何况国家产业不是考试，比如芯片领域，虽然我们的制程工艺落后，但是我们有规模和成本优势，就拿2021年来说，芯片仍然是我国第一大进口商品类型，甚至超越石油、铁矿石，进口芯片数量达到6354.8亿个，支付总金额达4325.541亿美元，占我国进口商品总额的16.1%。

中国在芯片上仍然不能完全自主，但我国进步也非常明显。同样是2021年，中国出口芯片数量达到3107亿个，同比增长19.6%，出口总金额达1537.896亿美元，同比增长32%。

从单价来看，中国出口芯片均价为0.495美元，进口芯片均价为0.68美元，出口与进口的均价占比已经提高到72.7%，这是一个惊人的进步。对比下2017年不到50%，2018年刚刚超过50%，2019年也不过55%，这才两年时间。

而且，我们也有一些取巧的办法，比如华为搞的堆叠技术，利用更先进的封装技术，用面积换性能，一定程度上绕过制程工艺的限制；而在芯片的新赛道上，中国正处于世界领先水平，典型的比如碳基芯片和量子芯片，目前中科院已经实现了在8寸晶圆上均匀摆放碳纳米管，虽然距离工业量产还有很遥远的距离，但并未落后。

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当然，这并不是说中国就厉害了，我们必须要承认差距，尤其是承认我们在科研体系上存在比较严重的问题，已经极大制约了我们的科研进步，这也是此前提到的，中国需要从追赶者模式向探索者模式转型。

还是拿芯片来说，中芯国际当然是中国芯片制造领域最拿得出手的，毕竟全世界能够实现14nm量产的也就5家，中芯国际再弱也是世界五强，何况背靠全球第一大芯片市场，有足够的试错空间。

但中国政府的大力扶持，不一定能获得好的效果，出现大量的浪费在所难免。比如在中国芯上走的种种弯路。

就算现在的中芯国际也有很多问题，比如前面提到的，为了保住市场份额实现商业利益，尽快追赶竞争对手，中芯国际从40nm开始放弃了纯粹的自主研发，开始加大技术引进，借助先进企业成熟技术，加快自身研发，更甚至直接引进先进企业主持过14nm研发的核心研究人才，这当然不能说错，毕竟差距这么大，如果不能缩小差距，中国企业如何生存？

于是，最近几年中芯国际进步非常迅速，在很短的时间内实现了40nm、28nm、14nm的突破，但客观上中芯国际也就失去了在先进制程上国产替代的能力，急功近利的研发方式也导致研发团队自我攻坚能力被极大弱化，高度依赖先进企业技术引进。

但硅基芯片有天然的物理限制，未来先进企业必然长期停留在2-5nm制程，就不可能把5nm的工艺技术转出去，等中芯国际依靠外部技术达到7nm之后，基本不可能再从先进企业获得技术，必然会长期卡在那里，需要回头补课。

国家也看到了这一点，有些路还是得靠自己走。于是近几年，国家着重强调国产替代的重要性，已经实现了28nm的真正全国产化，只有从低技术不断积累自我创新能力，才能在更高的技术领域实现突破，照搬是行不通的。

除此之外，一些科研领域长期存在的顽疾同样存在于芯片领域，比如说对劳动者价值的尊重不足，企业管理落后和高层内斗导致内耗严重，科研领域行政人员过于强势、研发人员话语权不足等等。

这一切都需要时间调整，但需要加快了。

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有读者朋友留言，觉得看小镇的文有时候觉得扭曲，前一天还说中国很强，转头就说中国有很大的问题，让人摸不到头脑，搞不清楚中国到底行还是不行。

小镇是有意为之的，一般来说有几篇说中国的优势，紧接着一定会谈中国的劣势甚至是严重的问题，在一篇文章里也尽量好坏都有，就是为了尽可能客观。从来没有任何一个国家处处完美、也没有任何一个国家一无是处，美国等国家也不例外。

正确认识现实，才是我们不断强化自身的必要基础。

还是拿芯片、新能源等产业来说，从留言来看，往往从业人员比行业外更加悲观，道理很简单，人往往会对自己熟悉的东西更容易看到问题，更容易陷入短期的悲观主义，也更容易被束缚在自己所在的行业。

其实行业与行业之间存在复杂的联系，有时候某个行业的问题很可能由其他行业解决，比如最近常提的光伏产业，由于光伏产业实在太卷，有些硅料企业干脆转而不断提高硅料纯度，目前光伏产业链有的硅料企业已经稳定达到了“11个9”的产品纯度，部分已经达到电子级半导体硅材料质量标准（“13个9”）。

不能骄傲自大，但也不能妄自菲薄，这两个看起来矛盾，但完全可以统一，这也是我们常讲的“辨证”。

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