台积电9月14日断供华为：中国“芯”的坎坷之路
The following article is from CSDN Author 马超
01/“芯”的统治力
2019年全球芯片市场规模约为1,280 亿美元，其中移动SoC已接近500亿。而芯片行业的上游是以EDA为代表的工业软件，下游则辐射物联网、云计算等规模破万亿美元的巨大IT市场 ，笔者初步整理了一下，光是一个小小的芯片就能支撑起上下游戏十几个产业链的运转。
由于芯片在IT行业拥有承上启下的绝对地位，据笔者观察，芯片几乎已经成为了各大IT厂商的必然选择了。
手机厂商要做自研芯片，比如华为的海思、小米的澎湃，OPPO也在年初启动了“马里亚纳计划”，将在未来3年投入500亿元进行芯片研发。从目前情况来看OPPO不仅是说说而已，他们在今年上半年所申请的专利在国内排名第二，据说一部分和芯片有关，有后来者居上的趋势。
传统IT巨头也在做芯片，亚马逊的Graviton。阿里的含光800、玄铁910，苹果近日宣布全面弃用英特尔，转投自研芯片。
从宏观上讲，算力比GDP等经济指标更加能代表一个国家的科技水平，算力是数字经济发展的核心动力，算力提升是全球未来多年发展的重点之一，而处理器核心技术的发展是提升算力的关键。
正是因此，我们看到今年年初，发改委首次明确新型基础设施的范围，把以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施明确纳入新型基础设施范围。随着政策的稳步推进和数据中心等算力基础设施的建设，相信国内市场会对服务器处理器芯片有巨大的需求，未来国产芯片行业前景可期。
从微观上讲，一旦IT产品与其它芯片厂商的处理器绑定，就只能接受被“卡脖子”的命运了。由于目前摩尔定律已变得不再有效，处理器性能升级不如以前迅猛，因此很多芯片公司为保证自身的利益，只能在换代升级方面慢慢“挤牙膏”以提高自身产品的延续期，这其中以英特尔最为明显，他们至今已经连续6年坚持使用14nm工艺不升级，甚至7nm工艺仍然遥遥无期，这种与芯片换代的绑定对于任何一款产品来说都是十分危险的。
以手机行业为例，一旦产品与高通的芯片绑定，那么自家产品的迭代周期，乃至旗舰机的发布，就只能与高通处理器的发布保持同步，那么争取高通处理器的首发，就会成为各终端厂商所必须要面对的噩梦。
因此从国家层面来说要扶持芯片行业，从各大厂商角度来说也要大举自研芯片，“芯”的趋势已经几乎不可阻挡。
02/ 自研“芯”要翻越的三座大山
2019 年，中国服务器市场规估计已经达到了1500亿人民币，其中主要包括占比约25%的市场桌面及服务器芯片，占比60%的移动SOC，以及占比10%的物联网芯片。目前华为海思、阿里达摩院虽然已经跻身于全球顶尖的芯片设计公司行列，不过我们需要打通芯片设计的上下游环节还有以下三座大山，需要我们克服：
芯片设计软件EDA：EDA一直被业内誉为“芯片产业的明珠”，不过在国产工业软件以及EDA软件等方面我们要走的路还很长。有关这方面话题笔者在MATLAB 遭禁，CAD 也危险，国产工业软件如何突围？做过介绍，这里不加赘述。
芯片指令集：目前我国还没有拥有完整知识产权的芯片指令集，目前应用较少为广泛的X86以及ARM架构芯片，都需要单独授权乃至完全封闭的IP。一旦产权方停止授权、断供的话，后果不堪设想。
在这方面，RISC-V以及龙芯所使用的MIPS架构相对比较安全。
其中RISC-V 是 2010 年新出现的开源精简指令集架构，架构设计上没有历史包袱，采用的理念和方法较为先进。和主流架构 x86/ARM 相比，RISC-V 架构篇幅更少，基本指令集更少， 支持模块化和拓展性。
不过RISC-V架构出现时间晚， 适配软件和工具方面沉淀不足，目前虽然由阿里达摩院推出了号称最强RISC-V的玄铁910芯片，不过总体上讲其生态环境构建尚需时间。
MIPS在给予龙芯永久授权后，由龙芯继承MIPS所有的生态，因此MIPS在国内发展及工具积累的情况相较于RISC-V要好一些。目前龙芯发布基于 MIPS自主版权的指令集 LoongISA。其最新产品 3A4000/3B4000 的性能与 AMD 28nm 工艺的产品相当，目前龙芯全面进入云计算领域，并与浪潮云、阿里云、腾讯云等合作。
芯片制造技术：前两天，我国芯片制造行业的领军者——中芯国际正式上市交易，逆市大涨200%。芯片制造尤其是光刻技术是整个芯片制造环节的实施末端，如果把芯片制造比作印刷术的话，那么电子相对于油墨，光刻机则相当于印刷机。目前深紫外（DUV）光刻机是应用最多的，但是到了7nm这个节点就是DUV的极限，所以英特尔、三星和台积电都会在7nm这个节点引入极紫外光（EUV）光刻技术，由于封锁的原因，使我国采购不到最新的EUV光刻机。由于光刻技术涉及基础物理、精密机械、光学等方面的综合领域，我国基础薄弱，短时间内难以迎头赶上。
虽然现阶段传统的通用计算仍是市场主流，短期内没有被取代的迹象，但是我们也应该清醒地认识到随着摩尔定律逐渐走向终点，新型计算方式正在崛起。
比如随着AI的快速发展催生了异构计算的需求；以量子和光子计算为代表的 Beyond CMOS路线，正在打破传统电子元器件的限制，带来计算性能的突破性提升。
面壁十年图破壁，目前我们在通用计算的芯片领域虽然还有很多困难要克服，有很多旧帐要还，不过未来计算的领域，我们不能再欠新帐了。最后愿我国的芯片领域能够奋发图强，在逆境中取得突破。
编辑：Joyce
来源：CSDN（ID：CSDNnews）
直播时间：7月22日 19：00-20：00
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