備受矚目的小米汽車技術發布會結束,“聯合研發”又成了社交媒體上的熱詞,有關討論又被炒股軟件的兩張“小米汽車產業鏈”圖表帶上了高潮,搞得小米第一時間站出來辟謠,表示至少50%的內容完全錯誤。
小米的技術是否自研暫且不論,圖上的小米汽車產業鏈肯定是炒股軟件自研的。不過小米耕耘制造業多年,不了解炒股圈的玩法,“深感不解”也在意料之中。
近年來,“自研”逐漸從一個產業界術語變成了一個營銷概念,期間衍生出了“全棧自研”、“全域自研”、“純自研”、“深度自研”等多條分支,通貨膨脹程度直逼炒股圈的“價值投資”。只要補了張“自研”的站票,說話的底氣都硬了幾分。
把小米送上風口浪尖的詞是“聯合研發”,比如小米稱自研的V8s電機,就逼的匯川技術專門發了個公告回應。更早前小米14搭載的小米自研“龍晶玻璃”,也引發過類似爭議。
羅永浩老師的“大家都是方案整合商”言猶在耳,跟供應商一起“聯合研發”,到底是不是自研?
有本事你拿貨出來賣
先放結論,說“聯合研發”是“自研”,沒什么問題。
全世界最擅長聯合研發的公司是蘋果。2022年3月,蘋果推出M1 Ultra芯片,這塊芯片最大的亮點在于,它是兩塊M1 Max芯片“縫合”起來的。在新聞通稿里,蘋果專門用了一小節講解名為“UltraFusion”的縫合技術。
聽起來像蘋果的研發成果,但根據蘋果和臺積電的專利和論文,UltraFusion其實源自臺積電的CoWoS Chiplet封裝方案。
在研發過程中,蘋果會根據臺積電的技術架構調整芯片設計,臺積電也會依照蘋果理想的參數指標改進技術方案,這就是所謂“聯合研發”。
從CNC一體成型、FPC軟板,到UltraFusion和Vision Pro的micro-OLED屏幕,蘋果與供應商的“聯合研發”從未停止。在這個過程中,蘋果積累了大量設計與工藝方面的專利,很難說它不是“自研”。
為什么蘋果不到處嚷嚷“自研”?因為在專利到量產的整個過程中,自研只是其中一個環節,甚至不是最重要的環節。
很長時間里,輿論對“高科技”的認知集中在科研成果的獲取和尖端環節的攻克。但電子產業既是科技山巔的冒險,也是成本管控的藝術。
“自研”出產品或零部件的原型只是第一步,接下來還有兩座大山:能不能量產?良率有多高?
雷軍在《小米創業思考》里寫過一個很經典的例子:2016年的小米MIX采用了一種特殊陶瓷,需要1500℃的高溫燒制。一旦試產時溫度控制出現誤差,5000片陶瓷會一次性報廢。
如果只做一塊陶瓷后蓋,搞不好小米的工程師就能搓出來。但做成百上千萬塊陶瓷后蓋,還要控制生產成本,才是真正復雜的地方。這個過程中,材料配比怎么調整,產線和工藝怎么優化,需要小米和供應商一起反復的試錯。
蘋果的AirPods在一枚不到5克重的耳機里塞下十多顆芯片和傳感器,但相比蘋果“自研”的設計方案,怎么把它們組裝起來才是真正的難題。最初的ODM廠商英業達就飽受良率之困,立訊精密則憑借近100%的良率成功上位。
前不久引發爭議的小米“龍骨轉軸”,也是類似的道理。小米的三級連桿方案固然有開創性,但真正的含金量在于小米和供應商經過長期的試產和試錯,讓這種精密度極高的零部件實現了大規模標準化的生產。
在這個過程中,小米和供應商都積累了大量生產環節的專利,說“聯合研發”可以,說“自研”也沒毛病。
真要論抄襲,搞不好所有的折疊屏方案都抄襲了衣柜柜門的轉軸:
就是這位
因此,小米自研V8s電機也沒什么好驚訝的。但在實驗室里做出原型產品只是第一步,能不能大規模量產,良率能爬坡到什么程度,能不能通過工藝改進降低成本,才是真正的難題。套用雷總的話說,“有本事你拿貨出來賣啊”。
輿論視角下的“自研”往往強調產品原型與設計方案的獨創性,但在產業鏈語境里,從研發到生產,需要攻克的難關不計其數。
另一方面,“自研”只是手段而非目的。目的是什么?當然是賺錢了。
技術不是拿來欣賞的
科技公司成百上千億的研發開支砸下去,目的不是把專利證書陳列在展覽柜里欣賞,而是通過自研技術提高產品競爭力,換取市場份額和利潤的提升,反哺研發環節,形成正向循環。
就像奢侈品利用稀缺性創造溢價一樣,“自研”獨創性的技術方案也只是提高產品附加值的手段之一。
海思的可貴之處不僅僅是“自研”,而是芯片性能足夠優秀,以至于對蘋果的市場地位形成了巨大的威脅。
在這方面,三星提供了一個反面教材:
三星在手機處理器的布局非常早,2007年的第一代iPhone就搭載了三星S5L8900芯片,蘋果的第一代自研處理器A4也多少“借鑒”了三星的Exynos 3110。
但Exynos處理器此后的發展卻一言難盡,不僅被高通反超,還被曾經的學生蘋果遠遠甩在后面。
在Galaxy S22系列中,三星用驍龍8Gen1和Exynos 2200芯片混搭。按照三星的預期,Exynos2200版本的銷量占比會達到40%-60%,但由于性能堪憂,實際占比不足25%[2]。
更尷尬的是,相比安排給大客戶高通的4LPX(基于5nm)產線,Exynos 2200用了晶體管密度更高的4LPE產線,但性能表現反而不如驍龍888和驍龍8Gen1[2]。從Galaxy S23開始,三星的旗艦機全都采用了高通的處理器。
Exynos處理器由三星設計生產一手抓,可謂血統純正的自研,但并沒有轉化為產品競爭力。如果只是想要實現“自研”,國內所有手機品牌都有這個能力,但將毫無競爭力的產品推向市場,只會浪費芯片工程師的汗水和青春。
“自研”的另一面是技術與成本的巧妙平衡,“不惜一切代價”聽起來回腸蕩氣,但在商業上往往是危險的。
在這方面,三星扮演了一個正面角色:
2005年,日本學者湯之上隆做客存儲芯片公司爾必達,發現爾必達可以把512M DRAM顆粒的良率做到驚人的98%,而三星只有83%,這也成為了各路分析師看好爾必達的重要原因。
但事實并非如此,芯片制造環節,把良率從60%提高到80%相對比較容易,如果要進一步提高到90%以上,成本很可能會增加好幾倍。
為了達到98%的良率,爾必達的產線的吞吐量(晶圓的處理效率)只有三星的1/2,那么生產單位數量的芯片,爾必達的成本就是三星的兩倍。
最終,技術水平強無敵的爾必達利潤率只有3%,而三星電子則高達30%。2008年金融危機過境,三星憑借反周期投資坐上存儲芯片龍頭,爾必達破產清算,被美光打包帶走。
破產發布會上的爾必達CEO坂本幸雄
湯之上隆在書中總結[3]:即使利用世界頂尖的精密加工技術實現了100%的良率,只要單個DRAM的成本增加,這種努力也毫無意義。
同樣的道理,只要加上“不計成本”這個條件,大部分芯片設計公司都能“自研”出性能不俗的處理器,但沒人買單的“自研”無異于一種資源浪費。把鉆石的光輝鎖進密不透風的保險柜,它和廢鐵又有什么區別呢?
興建一條3nm產線的成本約為150-200億美元,芯片的設計費用高達5-15億美元,采用3nm制程的A17Pro芯片,經由數以億計的iPhone均攤,每一顆芯片的成本“只有”130美元。這個過程里既有物理學邊緣的試探和挑釁,也有枯燥的勞動和過量的汗水,豈是“自研”兩個字足以輕飄飄的概括。
我們需要什么樣的自研
“自研”一詞的迅速普及離不開近年來大國間的科技競賽,如火如荼的AIGC浪潮又加劇了這種技術焦慮,這種焦慮很容易讓人忽視產業運轉的客觀規律。
臺積電的一騎絕塵離不開ASML的光刻機,但在光刻機之外,芯片生產還需要泛林和應用材料的刻蝕設備,科磊的測試設備,巴斯夫和富士的化學材料,空氣化工和中央玻璃的特殊氣體。數百道制程工序里,參與的供應商就將近400家。
這就完了嗎?ASML的光刻機,最核心的光源來自美國公司Cymer,鏡頭由德國公司卡爾蔡司供應,一臺光刻機90%零件供應分散在全球的數十家公司。
2007年,《南方周末》采訪了履新科技部部長、中國新能源車的靈魂人物萬鋼。談及產業分工時,萬鋼說了這么一段話[4]:
民族主義情緒是一把雙刃劍,有時候它可能是一種動力,有時候它會造成巨大的破壞,變成唯我獨尊。比如說,不管是什么,都自己做,從一個螺絲,一塊線板,一直做到天上飛的大飛機,這個飛機里邊每一根電線都是我的,那就不大好了,很容易出問題。
無論是汽車、手機還是半導體,其產業鏈的復雜與細分程度往往難以想象。
最接近“純自研”的手機品牌是三星,三星可以自行設計和生產處理器、面板、存儲芯片、內存芯片、圖像傳感器等所有核心零部件,加起來超過零部件總成本的70%。但在設備、材料和軟件等環節,三星依然依賴海外供應鏈。
對一個產業而言,核心競爭力在于能否掌控產業鏈附加值最高的環節。
蘋果沒有一間工廠,但掌控者數百家供應商的命運。美國“產業空心化”的討論不絕于耳,但美國公司一直代表著軟件為核心的計算機科學產業的發展,不僅從未“外流”到其他經濟體,反而優勢越來越大。
在光伏、動力電池這類中國優勢產業里,中國公司的優勢同樣在于卡住產業鏈最核心的環節。化學材料是日本人的傳統優勢項目,但在整個產業鏈上,掌握話語權的往往是寧德時代和比亞迪這樣的大甲方。
良率爬坡、庫存管理、產能擴張等環節的無數積累,讓鋰電池的成本大幅下降,創造了新能源車的繁榮。
另一方面,高科技的價值不是造的出來,而是賣得出去。自研的目的是將附加值留在國內的產業鏈。
日產的電池部門AESC賣給了中國風電巨頭遠景,結果日產的電動車型姍姍來遲時,電池供應商是中國公司欣旺達;本田和大眾的新能源車電芯同樣來自寧德時代,豐田的bZ3里裝著比亞迪的電池。
動力電池占整車成本高達40%,大眾和豐田都不是中國品牌,但只要使用中國的動力電池,那就意味著40%的成本,以及背后的營收和就業留在了中國。
小米14的面板采用了TCL華星的方案,圖像傳感器來自國內的OmniVision(被中國公司收購),這是一部手機成本最高的三個零部件(面板、SoC、鏡頭模組)之二。采用國內的供應鏈,也就意味著這些零部件的附加值留在了中國。它是自研還是聯合研發,還有那么重要嗎?
所以,“自研”只是一個沒有任何感情色彩,用來描述產品和技術方案獨創性的普通詞語。在強者手中,它是高冷的自謙,在弱者嘴里,就成了遮羞布和保護傘。
參考資料
[1] Apple M1 Ultra的UltraFusion架構深入解讀,陳巍
[2] Samsung Electronics Cultural Issues Are Causing Disasters In Samsung Foundry, LSI, And Even DRAM Memory,Semianalysis
[3] 失去的制造業,湯之上隆
[4] 專訪萬鋼:從黨外人士到科技部長,南方周末
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