科工力量2020-08-13來(lái)源：觀察者網(wǎng)
導(dǎo)讀：上周，華為啟動(dòng)“南泥灣”項(xiàng)目，目的是，規(guī)避美國(guó)技術(shù)，制造筆記本電腦。華為官方并沒(méi)有透露細(xì)節(jié)�！澳夏酁场币辉~源于“南泥灣大生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)”，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間，先輩們?cè)谀夏酁抽_(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)，克服經(jīng)濟(jì)困難，自給自足。前面提到Wintel體系，PC端的軟硬件一直被微軟、英特爾聯(lián)合霸占，其他廠商只能依附生存。華為的“南泥灣”項(xiàng)目，是否能打破該壟斷體系，值得期待。50年代的封鎖、80年代的壟斷、近期的制裁，并沒(méi)有嚇唬到所有人，總有一批中國(guó)人不服輸、不投降。
【文/科工力量 柳葉刀】
微軟收購(gòu)TikTok的談判仍在進(jìn)行。8月5日，CNBC的報(bào)道說(shuō)：如果交易成功，TikTok運(yùn)營(yíng)的全部代碼，將從中國(guó)轉(zhuǎn)移至美國(guó)，包括1500多萬(wàn)行人工智能代碼。短視頻風(fēng)口，美國(guó)科技巨頭的反應(yīng)慢了半拍。中國(guó)各類(lèi)短視頻應(yīng)用野蠻生長(zhǎng)時(shí)，Instagram還在享受著圖片社交的霸主地位，YouTube壟斷PC端，沒(méi)想過(guò)改朝換代。臉書(shū)曾嘗試推出Lasso、Reels，可惜都失敗了。如今，圍獵TikTok成了最佳的選擇。
制裁、禁運(yùn)、封鎖，都是西方國(guó)家的優(yōu)秀傳統(tǒng)。1950年，在法國(guó)巴黎，由美國(guó)牽頭，聯(lián)合歐洲各國(guó)，建立“巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)”，也被叫做“巴統(tǒng)”。委員會(huì)明面上，對(duì)30多個(gè)社會(huì)主義國(guó)家，實(shí)行出口管制，實(shí)際上就是不想讓蘇聯(lián)和中國(guó)，拿到最先進(jìn)的技術(shù)。禁運(yùn)物資名單中，電子計(jì)算機(jī)是重要的一項(xiàng)。
七十年前的計(jì)算機(jī)跟今天的筆記本可不一樣，大得能塞滿(mǎn)整個(gè)屋子。1946年，美國(guó)第一個(gè)研制出電子計(jì)算機(jī)，名叫“ENIAC”，占地170平方米，重達(dá)30噸。它采用電子管，控制電流的開(kāi)和關(guān)，輸送0、1信號(hào)，比起之前使用老式繼電器，這是重要的技術(shù)升級(jí)。
新中國(guó)剛成立時(shí)，一窮二白。軍事和科研項(xiàng)目，都急需電子計(jì)算機(jī)支持。國(guó)內(nèi)既沒(méi)有計(jì)算機(jī)科學(xué)研究，也沒(méi)有計(jì)算專(zhuān)家，怎么辦？?jī)蓷l路子，一是在高校開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練班，招收有數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的學(xué)生，二是把尖子生送到蘇聯(lián)進(jìn)修。
50年代，美蘇的計(jì)算機(jī)研究水平幾乎是同步的，美國(guó)搞出ENIAC后，蘇聯(lián)人馬上拿出了MESM，雖然算力差一點(diǎn)，但體積更小，耗電量更少，皮實(shí)耐用。1956年，他們甚至研制出了三進(jìn)制計(jì)算機(jī)。能有這樣的科技水平，美國(guó)幫了很大的忙。蘇聯(lián)施行第一個(gè)五年計(jì)劃時(shí)，還僅是個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)，但恰好趕上全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)，歐美的技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)能過(guò)剩，一個(gè)有需求，一個(gè)要輸出。1931年，美國(guó)出口的機(jī)器設(shè)備，一半賣(mài)給了蘇聯(lián)。斯大林格勒拖拉機(jī)廠里面的機(jī)器，基本上是從美國(guó)的拖拉機(jī)廠拆運(yùn)過(guò)來(lái)的。
中國(guó)的電子計(jì)算機(jī)，是在仿制中學(xué)習(xí)技術(shù)。1954年，國(guó)家選拔100名學(xué)生到蘇聯(lián)學(xué)習(xí)，蘇方只接受了30人。為了盡快掌握技術(shù)，留學(xué)生廢寢忘食，省下生活費(fèi)，購(gòu)買(mǎi)書(shū)籍資料。1958年，中國(guó)研究人員，利用蘇聯(lián)提供的計(jì)算機(jī)圖紙，成功研制出103、104電子計(jì)算機(jī)。正當(dāng)中國(guó)有所突破時(shí)，不好的消息傳來(lái)。雙邊關(guān)系惡化，蘇聯(lián)不再提供援助。西方禁運(yùn)、蘇聯(lián)撤走專(zhuān)家，中國(guó)開(kāi)始嘗試自主設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)。
60年代初，美蘇兩國(guó)都研制出晶體管計(jì)算機(jī)，與電子管相比，晶體管體積小、重量輕、運(yùn)行更穩(wěn)定，但技術(shù)要求更高。西方國(guó)家認(rèn)為，憑中國(guó)這點(diǎn)水平，不可能搞出晶體管計(jì)算機(jī)。咱們的研究人員，并沒(méi)有因此放棄，為解決晶體管的穩(wěn)定性問(wèn)題，成功研發(fā)“隔離-阻塞振蕩器”，也被叫作“康鵬電路”，以發(fā)明者的名字命名。1964年，中國(guó)哈軍工成功研制全晶體管計(jì)算機(jī)441B-I，比美國(guó)僅僅晚了5年。
單從理論認(rèn)識(shí)層面考慮，前三十年，中國(guó)的計(jì)算機(jī)與半導(dǎo)體研究水平，與美國(guó)的差距并不大。1974年，英特爾發(fā)布了大名鼎鼎的8080微處理器，指甲蓋大的硅片上，集成了6000多個(gè)晶體管，奠定了英特爾電腦芯片的霸主地位。德州儀器、AMD、西門(mén)子紛紛仿制。這些后來(lái)者中，還有中國(guó)廠商。1979年，上海元件五廠和上海無(wú)線電十四廠聯(lián)合，成功仿制8080處理器。研究人員，在缺乏精密儀器的條件下，通過(guò)“刨片子”方法，逆向工程，拆開(kāi)芯片，用顯微鏡觀察里面的布局，再依葫蘆畫(huà)瓢，復(fù)制一份�？窟@種“土辦法”，中國(guó)比日本和德國(guó)提前一年，實(shí)現(xiàn)仿制。在芯片設(shè)備制造領(lǐng)域，我們與歐美相比，也并非0和1的差距。同樣在1979年，上海勞動(dòng)儀表廠成功研制JKG-2光刻機(jī)，兩年后，又研制了JKG-3，這系列光刻機(jī)至今仍在市場(chǎng)銷(xiāo)售。中科院上海冶金所開(kāi)發(fā)的離子注入機(jī)，還出口到了日本。
無(wú)論是50年代，引進(jìn)蘇聯(lián)的技術(shù)資料，還是70年代，通過(guò)特殊渠道購(gòu)買(mǎi)歐美先進(jìn)設(shè)備，我們走得都是“消化吸收、融會(huì)貫通，推陳出新，舉一反三”的路線，不僅沒(méi)有對(duì)自主技術(shù)造成沖擊，反而融入自己的工業(yè)體系。但與國(guó)外最先進(jìn)的技術(shù)相比，差距確實(shí)存在。以集成電路為例，良品率低，故障頻發(fā)。這是時(shí)代的局限性。1981年，日本集成電路的產(chǎn)量是中國(guó)的260倍，市場(chǎng)需求量高，廠家競(jìng)爭(zhēng)激烈，逼迫產(chǎn)品質(zhì)量提升，他們制造的集成電路自然比我們好。在那個(gè)年代，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)小，技術(shù)迭代失去動(dòng)力。國(guó)家底子薄，只靠科研機(jī)構(gòu)逆向工程，很難形成競(jìng)爭(zhēng)力。
另外，經(jīng)濟(jì)過(guò)度依賴(lài)規(guī)劃，效率降低，研究成果無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)化為商品。摩爾定律說(shuō)，芯片上集成晶體管的數(shù)目，每18個(gè)月翻一番。顯然，這一理論不適合所有情況。
80年代，對(duì)外開(kāi)放，老一輩科學(xué)家辛苦積累的技術(shù)遇到挑戰(zhàn)。西方的經(jīng)濟(jì)理論，沖擊著中國(guó)人的思維。“造不如買(mǎi)，買(mǎi)不如租”風(fēng)氣盛行。計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體技術(shù)剛打下基礎(chǔ)，又面臨科研經(jīng)費(fèi)不斷削減的困境。1987年，中科院計(jì)算所的大規(guī)模集成電路研究室都被撤銷(xiāo)了。
這一時(shí)期，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)看似繁榮，實(shí)際上是建立在外國(guó)核心技術(shù)上。企業(yè)成了組裝廠，停止技術(shù)升級(jí)，依靠進(jìn)口硬件維持生存。“市場(chǎng)換技術(shù)”，換來(lái)的卻是組裝技術(shù)。1994年，中國(guó)計(jì)算機(jī)企業(yè)超過(guò)8000家，絕大多數(shù)是搞銷(xiāo)售服務(wù)的，從事硬件生產(chǎn)的不到300家。在北京的高科技市場(chǎng)中關(guān)村，貨架上擺滿(mǎn)了外國(guó)產(chǎn)品，大家爭(zhēng)當(dāng)“洋代理”。“x86”電腦像潮水般涌入中國(guó)，英特爾發(fā)展一代處理器，我們就更新一代。
當(dāng)時(shí)有國(guó)內(nèi)媒體評(píng)論道：“想以市場(chǎng)換來(lái)所有的技術(shù)，既沒(méi)有可能，也沒(méi)有必要”、“中國(guó)生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)，一律是‘中國(guó)臉蛋，外國(guó)心臟’”、“CPU芯片技術(shù)被英特爾壟斷，從事研究開(kāi)發(fā)、批量生產(chǎn)需要投入幾十億美元，這種技術(shù)是換不來(lái)的，即使換來(lái)了，也吃不下，在這方面，中國(guó)正量力而行”。
進(jìn)入新世紀(jì)，數(shù)字產(chǎn)業(yè)大爆發(fā)。它的結(jié)構(gòu)類(lèi)似倒三角，最上層是網(wǎng)絡(luò)、電商、傳媒、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算，年產(chǎn)值高達(dá)十幾萬(wàn)億美元。支撐這個(gè)產(chǎn)業(yè)的下一層是數(shù)碼電子系統(tǒng)，小到電子玩具、手機(jī)、電腦，大到超算，年產(chǎn)值大概有幾萬(wàn)億美元。數(shù)碼電子的下層是芯片設(shè)計(jì)與制造，年產(chǎn)值4000多億美元。最底層是半導(dǎo)體設(shè)備，這是地基，產(chǎn)值最小，最難掌控。沒(méi)有精密的加工設(shè)備，就制造不了芯片，沒(méi)有芯片，就失去數(shù)字產(chǎn)業(yè)的話語(yǔ)權(quán)。國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭，不懂芯片，不懂設(shè)備，達(dá)到幾千億市值，靠的是市場(chǎng)模式和商業(yè)機(jī)制。抽去芯片產(chǎn)業(yè)這層地基，再高的摩天大樓都要崩塌。
制造芯片有三類(lèi)最重要的設(shè)備：光刻機(jī)、等離子體刻蝕機(jī)、化學(xué)薄膜設(shè)備。用它們?cè)谛酒瑑?nèi)部雕刻，就好比在里面蓋房子，一層一層的蓋，現(xiàn)在蓋了多少層呢？差不多六七十層。這座高樓柱子的尺度，就是現(xiàn)在所說(shuō)的芯片制程，28納米、14納米、7納米。人的頭發(fā)絲平均直徑0.07毫米，7納米恰好是頭發(fā)絲的萬(wàn)分之一。在這樣的尺度上雕刻非常困難。
現(xiàn)在要做光刻機(jī)，必須用德國(guó)蔡司的鏡頭或反光碗，這種反光碗有多難做呢？相當(dāng)于把德國(guó)國(guó)土這么大的面積，平整到正負(fù)一毫米。蔡司是百年老店，德國(guó)的精密加工世界第一。荷蘭ASML公司最先進(jìn)的EUV極紫外光刻機(jī)，用的就是德國(guó)的反光碗。這樣的設(shè)備，我們有錢(qián)也買(mǎi)不到。1996年，西方國(guó)家聯(lián)合制定的《瓦森納協(xié)定》規(guī)定，出售給中國(guó)的技術(shù)設(shè)備，按N-2原則審批，什么意思呢？中國(guó)能拿到的技術(shù)設(shè)備必須發(fā)達(dá)國(guó)家晚兩代以上。2015年，中微半導(dǎo)體公司研制的等離子體刻蝕機(jī)，達(dá)到世界先進(jìn)水平，美國(guó)商務(wù)部立馬解除對(duì)這類(lèi)設(shè)備的出口管制。
芯片能做到今天這樣的精度，是全世界所有科學(xué)家努力的結(jié)果。如果哪個(gè)國(guó)家想把它據(jù)為己有，不切實(shí)際，也做不到。美國(guó)在芯片技術(shù)的開(kāi)發(fā)上，確實(shí)起步早。但近30年來(lái)，半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)一直向亞洲移動(dòng)，75%的芯片都是在亞洲生產(chǎn)。美國(guó)要想建立一條芯片生產(chǎn)線，也要購(gòu)買(mǎi)其他國(guó)家的設(shè)備和材料。
雖然不能完全掌控半導(dǎo)體制造，但美國(guó)憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)，在全球市場(chǎng)，搶先建立了Wintel體系和AA體系，主導(dǎo)數(shù)字產(chǎn)業(yè)。前者是英特爾的處理器（CPU）和微軟的Windows操作系統(tǒng)聯(lián)合，霸占個(gè)人PC和服務(wù)器市場(chǎng)。后者是ARM公司的處理器和谷歌的Android操作系統(tǒng)結(jié)盟，壟斷移動(dòng)智能機(jī)市場(chǎng)。其他的軟硬件廠商，要想生存，必須依賴(lài)這一生態(tài)，在美國(guó)公司搭建的地基上，推出自己的產(chǎn)品，代價(jià)是失去自主權(quán)。
可是，有一批中國(guó)人卻想要突破這一壟斷體系。2001年，北京市在政府采購(gòu)計(jì)劃中，選擇了國(guó)產(chǎn)Linux操作系統(tǒng)，放棄了微軟Windows XP。負(fù)責(zé)這次采購(gòu)任務(wù)的是俞慈聲，她當(dāng)時(shí)是北京市科委副主任，堅(jiān)決支持國(guó)產(chǎn)軟件。本來(lái)北京市考慮微軟的產(chǎn)品和國(guó)產(chǎn)的，都采購(gòu)一部分。但在和微軟的談判中，它們態(tài)度十分囂張，操作系統(tǒng)和office軟件捆綁銷(xiāo)售，單獨(dú)買(mǎi)，價(jià)格更高。而且Windows XP系統(tǒng)必須網(wǎng)上激活，連接到微軟的服務(wù)器，這是巨大的安全隱患，之前不用網(wǎng)上激活的Windows 2000，它們不賣(mài)。微軟不給一絲商量的余地，俞慈聲和采購(gòu)團(tuán)隊(duì)決定將訂單全部交給國(guó)內(nèi)企業(yè)。后來(lái)的政府采購(gòu)中，國(guó)產(chǎn)軟件的比例不斷提高，而微軟也主動(dòng)降價(jià)。
在“華為”、“中興”事件發(fā)生前，美國(guó)早就在芯片領(lǐng)域，卡中國(guó)脖子。2015年，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布公告，將國(guó)防科技大學(xué)、長(zhǎng)沙超算中心、天津超算中心、廣州超算中心列入出口管制名單，理由是：中國(guó)研究機(jī)構(gòu)用超算模擬核爆炸，危害美國(guó)國(guó)家安全。在此之前，中國(guó)超算“天河二號(hào)”的計(jì)算速度，連續(xù)四次獲得世界第一。美國(guó)為什么有底氣實(shí)施制裁？“天河二號(hào)”使用了近十萬(wàn)顆英特爾“至強(qiáng)”處理器�？上е撇貌](méi)有起到效果，一年剛過(guò)，中國(guó)超算“神威•太湖之光”，又排名世界第一，它安裝的“申威26010”處理器，純國(guó)產(chǎn)。
Wintel和AA體系壟斷全球市場(chǎng)，但沒(méi)有徹底剿滅國(guó)產(chǎn)芯片制造企業(yè)。80年代后，國(guó)防、信息安全曾面臨近20年“無(wú)芯可用”的問(wèn)題。但中國(guó)人并沒(méi)有放棄研制自己的芯片。無(wú)錫江南計(jì)算所，2003年開(kāi)始研究高性能芯片，“申威26010”就是該所的成果，這家機(jī)構(gòu)還有另外一個(gè)名字，“總參謀部第五十六研究所”，曾參與中國(guó)第一代電子計(jì)算機(jī)的研制工作。
除了無(wú)錫江南計(jì)算所，國(guó)產(chǎn)處理器研究領(lǐng)域，還有一家重要企業(yè)，“龍芯中科”，它起步于中科院。2001年，中科院計(jì)算所的幾十名年輕人，在缺少經(jīng)費(fèi)的支持下，日夜奮戰(zhàn)，研制出中國(guó)首款通用處理器“龍芯1號(hào)”。之后，該團(tuán)隊(duì)不斷推出性能更好的處理器，如今已經(jīng)逼近國(guó)際主流水平。2015年3月30日，第17顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，使用了中國(guó)制造的“龍芯”處理器，它在太空的抗輻射能力，已經(jīng)接近美國(guó)高端抗輻射芯片的水平，而且價(jià)格更便宜。去年的國(guó)慶70周年大閱兵中，天上的飛機(jī)、地上的雷達(dá)，都使用了國(guó)產(chǎn)的“龍芯”。
上周，華為啟動(dòng)“南泥灣”項(xiàng)目，目的是，規(guī)避美國(guó)技術(shù)，制造筆記本電腦。華為官方并沒(méi)有透露細(xì)節(jié)。“南泥灣”一詞源于“南泥灣大生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)”，抗日戰(zhàn)爭(zhēng)期間，先輩們?cè)谀夏酁抽_(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)，克服經(jīng)濟(jì)困難，自給自足。前面提到Wintel體系，PC端的軟硬件一直被微軟、英特爾聯(lián)合霸占，其他廠商只能依附生存。華為的“南泥灣”項(xiàng)目，是否能打破該壟斷體系，值得期待。
50年代的封鎖、80年代的壟斷、近期的制裁，并沒(méi)有嚇唬到所有人，總有一批中國(guó)人不服輸、不投降。
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科工力量：英偉達(dá)的收購(gòu)，對(duì)國(guó)產(chǎn)ARM CPU堪 