中国的芯片现状如何？
如果半导体芯片产业是一个层层迭迭的百层大楼，那么中国目前发展的最好的集中在最接近使用者的最低层（应用层）少数几层楼，越往上着墨则越少。 而这也是目前中国芯片产业链所面临的最大困境，底层的芯片应用虽然涵盖的消费体量大，但核心技术与专利都掌握在高层的手里，中国虽然就像孙悟空，在应用层面可以做出千奇百怪的变化，但不论怎么变，还是逃不出如来佛的手掌心。
简单描述半导体产业链大楼，从最高层开始是IP、IP库、设计工具、制造、材料，然后才是设计，以及最底层的芯片成品，这个大楼形状就像个金字塔，越上面的厂商越少，竞争越少，利润越庞大，而越下层的产品竞争越大，且脱离不了上层的压制。 中国半导体产业其实早有自己盖大楼的想法，而着手重点在于IP、制造，然后设计。
在IP发展分为两个阶段，最早其实是想要从无到有自行发展，但后来汉芯、龙芯的成果众所周知，后来政府也放弃了推动完全自主开发，转而以策略合作和并购的方式来取得现有IP，比较出名的案例就是ARM和中国合资创立专对国内授权的企业，另外兆芯取得来自威盛的X86核心，而海光则是拿到来自AMD的X86架构。不过中国还是有些厂商成功打造完全自有的IP核心，比如说前几天被阿里巴巴买下来的中天微，但主要是针对嵌入式应用等场景。
制造方面其实与材料有一定的联动，这方面包括了像中芯这类的芯片代工事业，以及如上海新阳等制造硅晶圆的厂商。但这方面的发展同样一波多折，中芯在工艺发展方面屡屡遭遇困难，且工艺世代差距领导厂商三代以上，保守估计需要十年的时间才有机会追上一线大厂，这方面不是单纯资本的问题，而是技术难有积累和突破，芯片制造的工艺雕琢很多时候倚赖的是经验的积累与不断尝试错误、修正，并不是工序的简单复制就有办法达成，甚至不同环境也会影响到工艺的发展，比如说台积电曾经为了要把竹科的工厂的工序搬到南科，却遭遇挫折，良率无法有效提升，而后来才发现是因为南科的空气品质较差所导致。
另外代工厂的工作环境太苦，且需要长时间加班，而中国待遇更高的工作机会太多，比如说APP应用产业、新创媒体事业、高大上的还有BAT企业等，相较于言待遇不仅较好，工时也不会过度压榨到个人作息。资本的投入虽可用来改善待遇、购买设备，但真正的技术积累无法用金钱买到，能得到如梁孟松之流的奇人相助则是机缘，如果当初台积电没有蔡力行之乱，梁孟松也不会辗转成为中芯人，过去中芯技术发展不算成功，产能和良率无法有效提升，因此即便是国内厂商的芯片代工订单，多半流到台积电、三星等外人手中，使得制造无法自主。
而梁孟松能带给中芯多大的变革，也还有待观察，但至少方向对了，少走些冤枉路是可以预期的。硅晶圆过去则是集中在日本以台湾厂商手中，但在张汝京的带动之下已经有相当明确的进展。硅晶圆最关键的技术在于加工时对材料的纯净以及表面加工处理工序和精度，这方面技术难度相对较低，因此发展虽较制造短，但已经有机会补上中国整个半导体产业供应链的一块传统缺口。
但是在设计方面，EDA工具的欠缺是中国芯片产业最难以突破的壁垒。目前设计工具供应商有Cadence、Synopsys、Mentor Graphics，除了Mentor Graphics因为被西门子收购而成为德商外，其余两家都是美商，且因为设计工具本身就是由庞大设计专利和IP库所组成，因此进入门槛极高，虽然除了这三大EDA工具厂商以外还有些第三方供应商，但是都难以对三巨头造成影响。
中国若想要发展EDA工具，就必须先补齐专利与IP库，并且与主流芯片代工厂商有技术交流，而这个任务的难度恐怕比建立金字塔的其他部分难度都要更高。好了，最后是最底层的设计和成品，众所周知，芯片设计就是使用EDA工具，在一大堆现成IP库凑成的蓝图中设计好属于自己的算法或逻辑核心，接着测试、制造，最后才是芯片成品，即便是中国最强大的AI芯片设计生态，也都避免不了这些流程。
中国早期也经历过如美国、台湾半导体产业发展那种打磨掉封装，仿制芯片布线的作法，甚至像汉芯，直接打磨掉购买自市场或者是二手回收的现成芯片LOGO，换个贴纸就变成自家产品。仿制的作法方面，早期结构比较简单的模拟与控制芯片很多都是通过这种方式设计出第一代产品，但通过这种仿造出来的成品效果通常其差无比，因此都只能低价抢市。
而打磨LOGO通常都蒙混不了太久就会曝光，后来这种作法就几乎没有了。在经历长久的发展之后，中国的芯片产业类型相当丰富，从电源器件、信号转换传输、感测、逻辑、存储等，都有不少厂商在耕耘，而部分如指纹识别、面板主控芯片、手机处理器等，在市场上都有相当出色的占有率表现，而近两年AI议题的火热，更是推动各种专有型、通用型AI 计算芯片如雨后春笋般不断冒出头来。
这些AI芯片可分为两种，一种是类似Google的TPU，是专注于数学计算强化的芯片，主要是大量的乘加器multiplier–accumulator (MAC)，乘加器的结构大家都大同小异，配合少数数据交换与总线IP就能设计出芯片成品，这类产品的重点在于算法的效率表现上。中国在算力核心、主控以及传感元件方面的相关设计、制造一直都相当活跃，问题在于，过去中国半导体产业的布局一般都没有太长远的规划，而且讲求速效，很难有跨度较长的计划，加上行业太过容易一窝蜂。
比如说数年前手机、平板芯片企业的盛况亦不逊于现在 AI 生态的蓬勃发展，但能留存下来的厂商仅是少数中的少数。而且，大家都争着发展最能争夺眼光的热点产品，反而一些非常基本的产品，如 ADC/DAC、LNA 及 SerDes 等外围器件都没有太多着墨，而即便是在 5G，大厂也是争着做最被注目的专利以及主控部分，PA 这种外围器件也都是想着能用外来的就用外来的，一来关键材料与技术专利较难突破，二来利润较薄，而且做得好也很难吸引到投资人的眼光，以致于供应链对于此类料件的自研兴趣缺乏。
中国芯片需要多少年才能实现国产化？
中国芯片的问题，这两年就应该会得到解决，最快今年，最迟明年。肯定会给西方国家一个响亮的回击。国产化的芯片，可能会比西方的有差距，但是在价格和数量上应该是碾压西方国家的！按照咱们中国人的性格，总是会未雨绸缪的，咱们应该是在2015年左右就已经在默默的攻克这个难题了！应该是取得了一些成就，只是还有一些细节问题没有得到完善，使得产品不能得到量产。
我们的芯片科技，弱在哪里？怎么改变现状？
一方面是电路设计，国内的电路研发主体还是在小范围迭代更新，我朋友做了国内的电路同时参与国外的项目，发现两者差距还是非常大的，项目很难但的确很有成长性，对于细节的把握比国内好很多；另一方面是工艺也就是卡脖子问题了，本来就是从无到有发展必然缓慢，好比之前smic之前的14nm，同样工艺，tsmc的rule要对很多，各种规则框架下确保了芯片良品率以及充分发挥芯片性能，感觉差距比之前国产车与合资车的差距还要大。
从另一个角度来看目前国内芯片的境况其实也是理所应当，芯片行业本来就要时间去积累，总想着多快好省也不现实。就好比读书一样，基本上学习成绩最好的一小撮人其实是天分使然。有些时候你想不到就是想不到，别人可能一分钟就有思路了自己需要花几十分钟去理解别人的解决方案。 不过话说回来，那些聪明的顶尖的人才又有多少愿意留在国内发展，我认识一个化学领域的博士后女生，人在英国，并且个人也毫无回国打算。
她的想法是，国内市场很差，都想着赚快钱捞一笔骗一波，几乎没有学术成长环境，另一个也是房价问题，辛苦奋斗几十年也不过败给生活的苟且。 以前我不理解，认为是大学教育中爱国情怀不够，后来渐渐意识到，不怪他们，压力太大了。说出这番话，80后和90后应该深有体会。 至于改变现状，我认为首先应该改变给年轻人减负，中国梦很大，不是中庸的方法能够实现的。
我国到目前为止到底有没有能力自主研发、制造芯片？
负责任地说，我国有能力自主研发芯片、制造芯片。但到目前为止，我国在高端芯片的设计与制造上困难很大，不过在中低端芯片的设计和制造上，基本上已经掌握了生产链所有环节的技术。目前，我国芯片还是以进口为主，主要的原因如下：一、高端芯片没什么好说的，因为生产工艺还没掌握，就不得不进口。二、在中低档芯片方面，主要还是生产成本的问题，进口的芯片性价比还是高过国产芯片，所以就仍旧是以进口为主。
但国内实际上已经掌握了多数中低档芯片的产生技术，必要时转为自行生产是可以实现的，不过就是成本比较贵，目前没必要如此做。现在的问题是：一、芯片的知识产权，比如目前流行的主流系统架构平台的专利全都是外国公司掌握着，因此中国自己很难搞出一个可以与外国竞争的芯片架构平台。比如华为和飞腾就被ARM公司的ARM架构约束着。
龙芯在这方面也是深受其害，因为MIPS架构被美国WAVE公司废掉后，龙芯下一代芯片的技术线路就没了着落。二、设计芯片的EDA工具，可以设计中高端芯片，与主流芯片架构平台可以配合使用的EDA工具全部是美国货。国内开发的EDA工具，目前只能设计低端芯片。而且这个EDA工具不仅是设计公司需要，实际上高级的芯片代工厂也非常需要，比如在用DUV光刻机的多重曝光来生产14纳米/7纳米芯片时，都必须要用到EDA工具来将芯片电路图拆分成多个部分。
因此，这个EDA工具无法解决，不仅是高级芯片无法设计，实际上在生产高级芯片时也就无能为力了。三、芯片生产设备。不仅仅是光刻机，在从沙子到硅片，再到芯片的整个过程中，国内完全掌握到高端水平的工序真是不多，根本无法组成有效的高级芯片生产线。而这些芯片制造工具的市场规模又特别有限，整个市场只能养活一两家公司，让开发芯片工序上需要的工具成为极不划算的事情。
此时就陷入了两难境界，投钱研发芯片工具，就一定会赔钱；但如果不研发这些芯片工具，别人一卡脖子就没得用。总之，就变成了无论研发与否，都是赔钱，只不过是赔多赔少的问题。而且，还真不一定能算得清是研发还是不研发，哪一个赔得多。总之，在这个全球化的时代，只有中国一家关心能不能将芯片的全产业链都国产化了。但可以明确的是，全国产化的芯片产业链一定是代价非常大，而且即便花了天文数字的代价，也是以一个很低的性价比获得芯片。
