华为麒麟终成绝唱，采罢百花成“芯”后，为谁辛苦为谁甜Python爱好者的专栏-

昨天华为消费者业务CEO余成东，正式宣布华为的麒麟芯片，由于无法制造，将在9月15日后终成绝唱，这消息一出真是令人唏嘘。目前自主设计芯片，几乎已经成为了各大IT厂商的必选项了，传统IT巨头在做芯片，亚马逊的Graviton；阿里的含光800、玄铁910，而苹果近日高调宣布全面弃用英特尔，转投自研芯片。手机厂商要做，比如华为海思、小米的澎湃、OPPO也在年初启动了“马里亚纳计划”，将于未来3年投入500亿元进行芯片研发, 而且从目前情况来看OPPO真的不只是说说而已，他们在今年上半年所申请的专利在国内排名第二，据说相当一部分都和芯片有关，不过芯片的产业链太长，单单掌握最为重要的设计领域，其实也难以改变我国在这个领域被卡脖子的情况。

    “芯”的生产力

2019年全球市场规模约为1,280 亿美元，其中单是移动SoC就已经接近500亿了。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 。

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。也正是因此，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经变得不再有效，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，而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恶梦。

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。

    “芯”时代，必须打通任督二脉

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%的物联多芯片。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很多，总结一下关键有以下几点。

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前文《MATLAB被禁，CAD也危险，国产工业软件路在何方》中已经很多介绍了，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，其实都是需要单独授权乃至完全封闭的IP。一旦产权方停止授权而开成断供那么后果不堪设想。而在这方面阿里达摩院的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，而且为贯彻开源精神，目前RISC-V基金会已经有搬迁至瑞士的计划了，不过RISC-V架构出现时间晚， 适配软件和工具方面沉淀不足，生态环境尚需构建。

而MIPS在给予了龙芯永久授权后，也由龙芯继承了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。目前龙芯已经发布了基于 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，而且目前龙芯已经全面进入云计算领域，并与浪潮云、阿里云、腾讯云等聚合合作。

光刻技术：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，那么晶体管相对于油墨，而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，也是由于封锁的原因，使我国采购不到最新的EUV光刻机。而且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，我国基础太薄弱，短时间内难以迎头赶上。

不得不承认，我国每年需要进口超过3000亿美元的芯片，我们在芯片制造领域就是在被各种因素卡脖子，不过中国的IT人没有退缩，继续迎难而上，完成了很多欧美国家都没有做到的壮举，而且近期国家也针对半导体行业推出了一系列的税收优惠政策，但愿我们能尽早补上短板，以身为棋，胜天半子。