“咱們要做芯片，芯片會很牛。”

這是20年前，范東睿和幾個剛剛二十出頭的年輕人初到中科院計算所時，李國杰院士給新生開會說的一句話。

當時，沒有人注意到這會成為中國芯片產業發展史的一組特寫。

“我們聽得熱血沸騰，散了會問李老師誰在做，老師說就你們做啊!但我們誰也不知道怎么做。”范東睿回憶道。那時候高端芯片邏輯設計、物理設計，都是大家完全沒接觸過的新鮮事物。

而現在時任中國科學院計算技術研究所高通量計算機研究中心主任、北京中科睿芯科技創始人的范東睿已經把當初的夢想落實到現實生活中。

在中科睿芯標志性的小白樓一樓，一進門，墻上就展示了幾枚鑲嵌起來的芯片，從第一代芯片到第二代芯片，再到加速卡、服務器，產品也從產業鏈上游延伸到了下游。

范東睿談起研發的過程：“好比登山，我現在還處于艱苦攀登的過程，稍有不慎就可能墜落，技術芯片只有階段性的成功或者階段性的進展，在信息領域誰也不能高枕無憂，很多知名的大公司都曾一夕之間倒掉。”

對這個前所未有敏感和重要的行業，范東睿提醒自己“不太可能歇一歇腳”。

回首過去二十年，芯片本身從冷門發展成為如今備受矚目的焦點。同樣，不敢歇一歇的還有華為、小米、汽車制造商等需要芯片的企業們。

一、“缺芯”，進退兩難

芯片危機后，之前定價為6元的韓國進口芯片，現在即使花16元也很難拿到貨——這是一家小家電企業描述出來的缺芯現狀。

今年三月份以來，芯片危機已蔓延至小家電產業，部分小家電企業已因缺芯停產。

同樣因缺芯而停產的還有汽車行業，這也是最先被殃及無辜的行業。去年12月份，上汽大眾和一汽大眾初相繼進入停產階段，如果芯片缺口不能恢復的話，一年將有400萬輛產能受到影響。

甚至有消息傳出長城汽車遭遇產能瓶頸，在接下來的6月份，其位于重慶永川、徐水的兩大生產基地將面臨停產，波及的車型包括哈弗H6、長城炮、坦克300等多款熱門車型。

針對缺芯的影響，雖然大眾和長城汽車都避重就輕的表示：會尋求解決辦法，會采取多種措施積極應對。但具體怎么做，問題解決了嗎？他們都沒有給出具體的答案。

影響最大的是汽車新勢力蔚來，從3月29日開始，蔚來在合肥的江淮工廠連續停產5天。根據蔚來的估算，停產將影響3月份產量，預計第一季度交付的2-2.05萬輛汽車，將僅有1.95萬輛。參照蔚來2020年4.4萬輛的交付量，本次停產預計減產600輛汽車，占比去年產量的1.3%。

早在此前，蔚來汽車創始人李斌早就表達過擔憂，蔚來已經具備月產1萬臺電動車的能力，但受限于芯片短缺和電池供應，僅能生產7500輛。李斌預計，到7月份，這些阻力才會消退。

與此走向兩極的是，今年上半年幾乎同時引發汽車缺芯潮和互聯網巨頭造車潮。

汽車行業自身都缺芯難自保的情況下，互聯網巨頭們開始下場造車，例如騰訊、阿里巴巴、華為、百度和小米等，不禁讓人懷疑，有著強大資本支持的互聯網巨頭們會不會讓汽車缺芯現狀更加雪上加霜，再次發生“搶芯大戰”和延長“缺芯荒”周期。

但基于此，互聯網巨頭們傳出的聲音是：

一是不涉及造車，只是提供生態服務，繼而不會搶芯。

其中，騰訊、阿里巴巴、華為主要是提供生態服務而未涉及整車制造。今年3月份，華為2020年財報重申，華為在智能網聯汽車領域的定位是增量部件供應商，目標是幫助車企“造好”車，造“好車”。

二是自己造車，但造車周期長，兩三年內還用不到芯片，繼而也不會搶芯。

例如，百度、小米和蘋果則是親自下場造車，并且搭配自家新能源汽車系統與生態服務。

雷軍給出的回應是：“芯片短缺對造車有影響，但對我們沒有影響。”

小米總裁也在小米2021一季度財報電話會議上談到芯片短缺對造車的影響時表示：“缺芯對我們沒有影響，汽車整個研發周期長，做一部好車也許需要3年時間，不認為芯片短缺會延續三年，現在不考慮這個問題，目前小米造車還處在早期階段。”

也就是說，互聯網巨頭下場造車，對芯片短缺的現狀影響一時半會很難體現出來。不過芯片仍然是汽車的命門，任何一方都不能忽視。

那為什么，企業們會被“芯片”扼住命運的喉嚨？一但缺芯就面臨著死亡的局面呢？

這是因為我國芯片自給不足，還在過度依賴進口芯片。

由圖可見，我國半導體自給率從2013年的8.20%到2020年的15.90%，漲幅雖然上升，但速度很慢。

根據IC Insights的數據顯示，中國原本期望在2025年實現半導體芯片自給率達到70%，但按照目前發展情況來看，到2025年可能最多只能達到20%，遠遠落后于目標。

廣汽集團黨委書記、董事長曾慶洪在十四五會議上談道：“2020年全球汽車芯片市場規模約3000億元，而我國自主汽車芯片產業規模僅約為70億元，占比小于2.5%，且主要分散在低附加值和低可靠性領域。在新能源三電系統、底盤電控、自動駕駛等領域的關鍵零部件開發及主要芯片生產被國外企業壟斷。”

另外從進口芯片規模來看，我國對進口芯片的需求仍然很大。

從2013年以來，我國進口芯片數量持續增長，盡管2018年受中美貿易的影響有所下降，但不能擺脫的是，我國對進口芯片的依賴程度依然很高，從2019年開始，進口芯片依然保持持續上升。

2020年中國進口芯片3500億美元，同比增長了15%左右；進口芯片塊數為5435億塊，同比增長22%。

同年中國出口芯片1166億美元，同比增長也在15%左右；出口芯片快數為出口芯片總數量為2598億塊，同比增長18.8%。

值得注意的是，進口金額約是出口金額的3倍左右，進口數據是出口數量的2倍多，也就是說進口芯片的均價遠高于出口均價，意味著大量進口高端芯片，少量出口低端芯片。

芯片進口增長比出口增長要快，或許也就意味著對國外芯片的依賴在加重，而不是在減輕。

種種跡象表明，國內芯片生產增長滿足不了國內增長的市場需求，企業們依舊被進口芯片掣肘。

面對這種卡脖子的窘境，不服輸的態度是，一些企業也在尋求擺脫被控制命運的方法。其中，和范東睿一樣，熱血沸騰要做芯片的人陸續出現。

二、上億元“堆”芯片

兩年前，面對美國商務部工業與安全局(BIS)將華為列入所謂“實體清單”，禁止華為在未經美國政府批準的情況下從美國企業獲得元器件和相關技術等事件。

華為創始人、CEO任正非回應，“這不是很重要，我們做好了準備。”原因是早在20年前，任正非被美國圍剿的時候，他就發誓要做中國人自己的芯片。

當時他把海思的女掌門何庭波叫到面前說：“我給你每年4億美元的研發費用，再給你2萬人，一定要站起來，適當減少對美國的依賴。芯片暫時沒有用，也還是要繼續做下去，這是公司的戰略旗幟，不能動搖的”。

華為P6整整試制了100萬片，最終才敢量產，到現在也沒有人知道華為造芯到底花了多少錢。

功夫不負有心人，華為經過多年的努力還是有結果的。2019年1月，華為在北京發布用于5G手機的巴龍5000手機基帶芯片。同年9月份，華為發布集成CPU和基帶的SOC芯片麒麟990，這是全球第一款SOC集成5G手機芯片，已用于華為中高端5G手機。

馬化騰對華為做芯片的評價是：“也許華為做芯片是想有一個備胎，但是沒備胎就可能被別人扼住喉嚨。”

同樣不想被扼住喉嚨的還有小米。整整比華為晚十年做芯片的小米，在2014年10月，成立了全資子公司北京松果電子，沖進了造芯的漩渦。

當時雷軍拿出的誠意是：“10 億人民幣起步，花 10 億美元，10 年出成果”。

對于當時的情景，雷軍也有過這樣的描述：“絕大部分人心里都會七上八下，因為不知道沖出去是死是活。而我心里稍微平靜一些，因為我已經做好了干十年的準備。”

最終歷時三年，小米首款自主研發的手機 SoC 芯片澎湃 S1誕生，小米成為繼蘋果、三星、華為之后第四家具有芯片自研能力的手機廠商。

讓人意外的是，此后關于澎湃S2芯片沒有了一點消息，甚至一度傳聞芯片項目已經流產。

有人猜測原因，小米澎湃S2芯片五次流片全部失敗，而流片試產一次費用就高達幾千萬，小米或許是燒不起錢了。直到2021年3月30日，小米推出澎湃C1芯片，用實際行動表明“澎湃系列芯片沒有流產”。

就像雷軍在當天發布會上反復提及的一句話：“做芯片，九死一生。”

造芯片不是一般的企業能燒得起的。

其中，芯片制造工序多，包含了芯片設計、硅片制造、晶圓制造、電子封裝、基板互聯、儀器設備組裝等制造工序，每一道工序又會涉及很多小的步驟，整個流程必須全部完成，才能生產出可以使用的芯片。

每研發一片新的芯片，都要至少投入上億的資金，花費至少一兩年的時間來研發。不僅如此，制造集成電路的“開銷”也讓人瞠目結舌，僅一條 20nm工藝生產線就高達 100 億美元。

而且，即便投入如此巨大，芯片研發仍然要面臨著承擔流片失敗的技術風險和不滿足市場需要的商業風險。對于產品線尚不豐富的初創設計企業來說，一顆芯片流片失敗就可能導致企業破產。

當前芯片行業下游市場大致分為通訊（含手機）、計算機、消費電子、汽車、工業、軍事等領域，其中最主要的市場是通訊和PC/平板領域，二者占比達到 61%，其次是工業、消費電子和汽車領域。

在中國缺芯影響最大的汽車領域，小鵬汽車、比亞迪、吉利、東風等都投入自研芯片的大軍，但截止到芯片成型，恐怕還需要巨量的資本輸入。

三、“卡脖子”，和看得到的未來十年

中投顧問報告指出，芯片是半導體元件產品的統稱，是集成電路的載體，由晶圓分割而成。

其中，根據產業鏈劃分，芯片從設計到出廠的核心環節主要包括6個部分：芯片設計軟件、指令集體系、芯片設計、芯片制造設備、圓晶代工、封裝測試。

中國在大部分環節均遠遠落后于其他國家，而且在技術上主要以低端為主，高端還需要繼續努力。

在指令集、設計等產業環節中絕大多數技術壁壘比較高的環節，中國芯片產業地位非常薄弱。而在圓晶代工、封裝測試等技術要求相對不高的環節，中國則有望有所發展。

具體來看，在指令集架構方面，排名靠前的都是美國公司主導的，國內除了龍芯在 MIPS基礎上有所擴展，在一定程度上屬于自主設計，絕大多數國內公司都是花費巨額資金來購買授權獲得指令集。

從芯片設計軟件來看，美國、澳大利亞、日本的公司幾乎實現了市場的壟斷，僅美國就占70%以上的市場。而我國的華為、紫光展銳雖然擁有設計軟件，但主要是內部使用，并沒有進入市場和大范圍推廣。

芯片設計環節，已出現英特爾、三星電子、高通、聯發科、海力士等全球芯片設計巨頭，而華為海思、紫光展銳等公司雖總體市場份額增長最快，但占比仍然較小。而且芯片設計能力主要集中在中低端，高端芯片的設計能力仍然落后。

在芯片制造設備領域，國外公司的銷售額幾乎占全球市場的80%以上。相較之下，國內只能提供低端的制造設備。

但國內也有成型環節。如在在晶圓代工環節，現在扛起國產芯片制造大梁的企業是中芯國際，14納米的工藝制程，其已經可以滿足我們絕大多數的芯片制造需求。

在封測環節，中國的長電科技已成為世界領先的芯片封測企業，可以滿足大部分企業的需求。

同時，為了應對芯片危機，國家層面頂層設計正在加速國產芯片產業升級，維護穩定、健康的供應鏈生態。并且通過設立專項基金，以促進國內芯片生產。

2018年，國家大基金承諾將積極投入，特別是芯片制造領域將高達65%。

此外，上海和北京也成立了自己的基金，以加強芯片制造業。其中受益的企業有中芯國際，其成功上市后，有望與臺積電進行競爭。

截止2020 年，中國大陸芯片制造商已收到包括承付款項在內人民幣 1,440 億元的投資，這遠遠超過2019年約640億元的總額。

但從實事求是的說，我國在芯片的制造上還需要走很遠的路。無論是上游還是下游，造芯之路都很艱難。而我國到底什么時候才能完成自給自足？國產芯片又能不能挑起大梁？還需等待歷史的檢驗。

慶幸的是，未來十年國產芯片的路非常清晰。在加速奔跑的當下，未來可期。