芯片设计|最大威胁来了！美国在这个领域，正式宣战……( 三 )
中国厂家随手能开发出来的东西 ， 日本公司再拿出来主打就没有格调了 ， 得去开发一些独家的核心器件与功能 。 有时日本公司会搞些奇奇怪怪的产品功能 ， 算是技术上有难度 ， 但就走歪了 。这涉及到计算机行业与其它产业的关系 。 比如汽车 ， 在传统汽车里面加入一些计算机元素 ， 搞搞汽车电子 ， 是一个自然的思路 。 如果是在计算机体系架构里 ， 加入汽车元素 ， 就是另一种更激进的发展方向 。 总体来说 ， 计算机体系架构有强大的扩展能力 ， 标准化做得最好 ， 软硬件天然就是全球分工合作 ， 又能自由开发 ， 技术扩散速度极快 。
中国软硬件应用的开发人员数量世界最多 ， 水平也不错 。 和各行业齐全的产业链结合 ， 中国芯片应用持续火爆高增长 。 中国的主力出口产品就是机电产品 ， 占了一半以上 ， 占比还越来越高 。
这个技术体系是美国主导搞出来的 ， 一半的芯片 ， 主要的系统软件、工具软件 ， 是美国公司开发的 。 美国是通过芯片和软件 ， 实现对这个技术体系的控制 。 美国人更大的兴趣是做芯片、做系统软件、工具软件 ， 关注整个技术生态 。
对于具体的计算机应用 ， 美国人也做得很厉害 ， 但就有些挑 。 例如美国公司对计算机特效应用到电影行业非常狂热 ， 软硬件算法技术进步非常厉害 ， 从90年代起依靠技术优势 ， 一举将好莱坞推到了全球超级垄断的霸权地位 ， 将美国文化推广到全球 。
另一个美国非常热衷的应用是互联网 ， 美国成为全球互联网霸主 。 这两个应用收益极大 ， 中国日本德国在那辛苦搞软硬件开发的“小行业” ， 美国人不一定看得上 ， 丢掉也不是太关键 。 但是有一个行业美国人认为丢得很可惜 ， 就是移动通信 ， 走错了技术路线 ， 败给了中国与欧洲 。
如果排除互联网这个赢家通吃的行业 ， 在IT计算机应用这个领域 ， 美国公司并没有特别占优 ， 中国电子消费品之类的应用更为活跃 。
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芯片设计能力的全球分布
在IT与计算机应用的下一个层级 ， 是芯片设计 ， 也是受摩尔定律的支配的 。 芯片复杂度越来越高 ， 芯片制程却越来越短 ， 会受微观世界的一些特殊规律影响 ， 芯片设计的难度是在上升的 。
IT应用 ， 写完代码经过不多几步就可以跑出结果进行调试 ， 代价不大 。 芯片设计就难多了 ， 整个流程高度依赖工具软件 ， 要经过很多步才能出结果 ， 复杂芯片的设计开发成本越来越高 。 有的公司只能赌博式开发一款芯片 ， 失败了钱就烧完了 。
在芯片设计这个层面 ， 美国公司的优势就要大多了 ， 2018年全球市场份额52%超过一半 。 这是因为芯片设计门槛高多了 ， 美国芯片设计公司的先发优势很大 。
芯片设计公司分两类 ， 一类是自己设计自己生产的IDM模式 ， 一类是设计出来让别人代工的Fabless模式 。 美国这两类都厉害 ， 英特尔、德州仪器、美光是自己有工厂生产芯片 ， 而且是从芯片产业发展之初就是如此 ， 市场份额46% 。 美国Fabless模式的芯片设计大公司更多 ， 苹果、高通、博通、AMD、英伟达等都是业界巨头 ， 市场份额更是高达68% 。
中国大陆虽然全球份额只有3%排第六 ， 但其实已经算是值得一提的玩家 ， 在纯设计领域13%的市场分额不算小能排第三 ， 海思已经是全球排名靠前的芯片设计巨头 。 可以预计中国的纯设计市场份额会不断上升 ， 已经有不少小有名气的芯片设计公司冒头 。
▲国科大“一生一芯”CPU项目的开发时间表从设计角度来看 ， 芯片越来越复杂 ， 对从业人员的要求在提升 。 但是有自动处理仿真软件 ， 也有ARM这样的架构服务简化开发难度 ， 同等性能芯片上手的难度其实降低了 。 国科大的五个本科生在几位指导老师带领下 ， 四个月就设计出了基于RISC-V架构的CPU芯片 ， 110nm制程 ， 在中芯国际流片 ， 成功跑起了linux操作系统 。
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