防走失,電梯直達安全島報人劉亞東A
文·劉亞東
小米戰略新品發布會今晚7點舉行。5月19日,雷軍在微博宣布即將發布3納米制程的"小米玄戒O1"芯片,輿論場瞬間沸騰,很多人歡呼小米“造出了”3納米芯片。網民們的興奮之情可以理解,但老劉愿意少睡一小時寫篇文章提個醒,讓大家明白一個基本事實:小米只是該芯片的設計方,而真正的制造商是臺積電。這就好比一位廚師研發了新菜譜,但做菜的是另一位大廚,兩者雖有關聯,但不能混為一談。芯片生產是一個極為復雜的過程,設計與制造是其中兩大關鍵環節,各有其技術難點和產業意義。
圖源:雷軍微博
從設計角度看,小米能夠成功設計出3納米芯片,確實體現了其在芯片研發領域的進步。就拿玄戒 O1 芯片來說,其采用臺積電第二代 3nm 工藝制程,晶體管數量達 190 億個,性能可比肩高通驍龍 8 Elite 和聯發科天璣 9400,甚至實現了部分超越。雷軍表示,截至 2025 年 4 月底,玄戒累計研發投入已經超過了 135 億人民幣,研發團隊超過2500 人。這標志著小米成為繼蘋果、高通、聯發科后,全球第四家擁有 3nm 手機 SoC 自研能力的企業,是中國內地3nm 芯片設計的一次突破。玄戒O1芯片問世,體現了小米在芯片設計領域的實力和潛力。
但制造環節更是難中之難。芯片制造需要極其精密的設備和復雜的工藝流程,臺積電憑借對ASML EUV光刻機的優先采購權(是ASML股東),以及二十余年技術積淀,構建了難以復制的制造護城河。三星3nm制程良率僅20%的教訓表明,即便擁有先進設備,工藝know-how的積累仍需數十年的持續投入。目前我國最先進的中芯國際N+2工藝(等效7nm)良率據說剛突破50%,與臺積電N3E的75%存在代際差距。這就如同建造高樓,小米相當于建筑設計師,繪制出了精美的藍圖,但真正將高樓從地面拔地而起的是施工團隊,也就是臺積電。如果沒有臺積電先進的制造能力,小米的設計也只能停留在紙面上。
認清這一事實,并非是要否定小米在芯片設計方面的成就,而是為了讓大家對中國芯片產業的現狀有更清醒的認識。當前,中國芯片產業在設計和制造方面都面臨著挑戰。在設計領域,雖然華為海思、小米等企業不斷取得進展,但與國際先進水平相比,在芯片架構創新、核心算法優化等方面仍有不小差距。一些高端芯片的設計仍然依賴于國外的架構授權,自主創新能力有待進一步提升。例如,小米此次發布的玄戒 O1 的 CPU 架構采用的是 ARM公版,GPU 來自英國 Imagination 授權。在制造領域,由于受到外部技術封鎖等因素影響,國內芯片制造企業在先進制程工藝上暫時還無法望臺積電之項背,這是我們必須直面的現實。盡管近年來國內企業在部分工藝上取得突破,但在高端光刻機等關鍵設備的自主研發和應用上仍面臨重重困難。
圖源:微信公眾號平臺AI生產(提示詞:芯片)
所以,當我們看到小米 3 納米芯片的消息時,一方面應為小米在芯片設計上的進步喝彩,鼓勵更多企業加大研發投入,提升中國芯片設計的整體水平;另一方面,也要認識到芯片制造才是中國芯片產業的短板,需要長期不懈努力來突破制造環節的技術瓶頸,實現設計與制造的協同發展,這樣方能真正推動中國芯片產業邁上新的臺階。
中國的集成電路產業一路坎坷走來,始終在封鎖中突圍。回想40年前,老劉正在清華大學電子工程系就讀碩士研究生,畢業論文是設計和制作美國NOAA氣象業務衛星信息計算機實時接收的硬件接口設備。通過這個接口,美國的衛星數據進入了中國的計算機,第一次讓國人看到數字化的實時氣象云圖。接口設備要用到數以百計的各類芯片。所以,我經常騎著自行車揣著支票,游逛于中關村電子一條街的大店小鋪。以動態隨機存儲器(DRAM)為例,1986年,中國華晶電子集團公司研制成功第一塊64KB DRAM,而日本東芝每月1MB DRAM產量已經超過100萬塊。可以說,在集成電路領域,老劉親眼見證并親身感受了西方國家不斷封鎖、中國不斷突破的悲愴歷史。
站在半導體產業發展新的歷史節點,我們既要為設計端的突破喝彩,更要清醒認識制造端的挑戰。當下需要構建"設計-制造-設備"的協同創新生態:據悉,華為聯合中芯國際實現14納米疊加工藝突破,上海微電子28納米光刻機即將交付驗證,這些正在形成的技術攻關范式有望成為破局之道。 2022 年曾有多家媒體報道,長江存儲的 128 層 3D NAND 閃存已通過蘋果驗證,或已進入蘋果供應鏈。這一事件或許具有啟示意義:芯片戰爭沒有終局,唯有持續投入與開放合作,方能獲得持久的全球競爭優勢。
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