華為事件啟思:美國究竟有多少高科技公司?

美國作為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地,技術(shù)根基深厚,技術(shù)維度廣闊,實(shí)力不容小視。

作者:王元

來源:蘇寧財(cái)富資訊(ID:SuningWealthInsights)

自美國商務(wù)部工業(yè)與安全局(BIS)將華為及其70個(gè)關(guān)聯(lián)企業(yè)列入美方“實(shí)體”黑名單以來,Micro-SD、WiFi、USB、JEDEC等國際行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組織迫于壓力,相繼禁止或暫停華為的合法成員資質(zhì),全球一片嘩然。

美國針對(duì)華為的禁令,將對(duì)華為及其所在的信息科技行業(yè)造成多大的影響?這涉及到軟件產(chǎn)品、硬件產(chǎn)品、制造、供應(yīng)鏈、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、貿(mào)易、法律、政治等多個(gè)方面,除了當(dāng)事雙方,其實(shí)很難準(zhǔn)確評(píng)估。

在此,筆者想為廣大讀者系統(tǒng)梳理一下我們每一個(gè)人目前所依賴和使用的信息科技里面,有哪些具有影響力的美國科技公司,以及它們?cè)诩夹g(shù)版圖上的分布位置。本文將從應(yīng)用主線、研發(fā)主線兩個(gè)層面來展開。如下圖所示。

一、應(yīng)用主線

應(yīng)用主線,是以應(yīng)用產(chǎn)品為顆粒度,主要包括硬件產(chǎn)品、軟件產(chǎn)品,以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)類產(chǎn)品。

所謂應(yīng)用產(chǎn)品,可以理解為其產(chǎn)品以直接或集成形式,服務(wù)客戶最終目標(biāo)需求的產(chǎn)品。它往往是以成品交付,比如,用戶買電視,那么電視就是一個(gè)應(yīng)用產(chǎn)品,因?yàn)樗苯臃?wù)于用戶看電視的目標(biāo)需求;再比如,電視廠商買液晶屏幕,那么液晶屏幕也是一個(gè)應(yīng)用產(chǎn)品,因?yàn)殡娨晱S商買了液晶屏幕,組裝到自己的產(chǎn)品里,然后再賣給終端用戶。

在應(yīng)用主線下,我們以手機(jī)為終端產(chǎn)品,可以梳理出2條分支:手機(jī)端和云端。這是由于手機(jī)的工作原理所致:一個(gè)手機(jī)用戶A與另一個(gè)手機(jī)用戶B實(shí)現(xiàn)通信與交互,其本質(zhì)是一連串0和1組成的數(shù)據(jù)流的交互,這個(gè)數(shù)據(jù)流的專業(yè)術(shù)語叫比特流。

比特流的傳輸,一般情況是雙向的,即從用戶與之交互的APP或者網(wǎng)頁應(yīng)用起始,通過手機(jī)發(fā)送到云端,再從云端發(fā)送到用戶B的手機(jī)上的過程。

在這個(gè)過程中,2部手機(jī)之間傳輸?shù)谋忍亓餍枰謩e經(jīng)過手機(jī)端技術(shù)棧和云端技術(shù)棧2個(gè)部分。下面,我們先看一看手機(jī)端有哪些在行業(yè)中有影響力的美國科技公司。

1、手機(jī)端

手機(jī)端技術(shù)可粗略歸納為3個(gè)不同層次,它們是應(yīng)用層、操作系統(tǒng)層和硬件系統(tǒng)層,其中,應(yīng)用層和操作系統(tǒng)層是軟件。貫穿這3層的還有知識(shí)產(chǎn)權(quán)類產(chǎn)品,它以專利授權(quán)的形式體現(xiàn),很多情況下都不涉及具體軟件和硬件實(shí)體。下面,我們具體來看一下手機(jī)端有哪些有實(shí)力的美國科技公司,以及他們所在的技術(shù)層。

(1)應(yīng)用層

應(yīng)用層主要指的是辦公軟件、多媒體、AI應(yīng)用、VR等面向用戶的應(yīng)用程序,涉及應(yīng)用層的公司和產(chǎn)品往往是用戶最有感知的。在這之中,最具代表性的美國巨頭企業(yè)為微軟(Microsoft)、谷歌(Google)、蘋果(Apple), 這3家美國公司市值總和接近2.6萬億美元。老牌美國科技企業(yè)IBM在應(yīng)用層的知識(shí)產(chǎn)權(quán)領(lǐng)域也有布局,據(jù)映維網(wǎng)報(bào)道,2017年IBM在虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域(VR)的專利申請(qǐng)數(shù)排名全球第二。

(2)操作系統(tǒng)層

手機(jī)端的操作系統(tǒng)被安卓和iOS壟斷。大家知道,安卓是由谷歌研發(fā)推出的開源系統(tǒng),iOS則是蘋果的閉源自用系統(tǒng)。

其實(shí),微軟和甲骨文(Oracle)也歸屬于該層:微軟擁有安卓核心系統(tǒng)的專利,而甲骨文則擁有Java語言以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)方面的核心專利,這些專利多針對(duì)底層技術(shù),都是安卓系統(tǒng)本身所依賴的。

(3)硬件系統(tǒng)層

手機(jī)功能的硬件實(shí)現(xiàn)屬于此層。手機(jī)作為集計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸和顯示的多媒體設(shè)備,擁有眾多硬件功能模塊,涉及眾多元器件供應(yīng)商和技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),在此不一一贅述了。

在這些供應(yīng)商中,有影響力的美國公司有高通(Qualcomm)、德州儀器(TI)、博通(Broadcom)、鎂光(Micron)、亞德諾半導(dǎo)體(Analog Devices),還有一些體量相對(duì)較小但在手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)种匾钠髽I(yè),如思佳訊(Skyworks)、威訊聯(lián)合半導(dǎo)體(Qorvo)等。

需要指出的是,著名移動(dòng)處理器知識(shí)產(chǎn)權(quán)企業(yè)安謀科技(ARM),本身是英國公司(隸屬日本軟銀旗下),但由于其研發(fā)中心很多在美國本土,所以受到美國政府的政策影響。

2、云端

我們?cè)賮砜匆豢丛贫?。與手機(jī)端類似,云端技術(shù)也可大致分為4層結(jié)構(gòu):硬件層、虛擬化層、平臺(tái)層和應(yīng)用層。

(1)硬件層

硬件層主要涉及2大類硬件產(chǎn)品,一類是射頻基站方面的硬件,另一類是網(wǎng)絡(luò)傳輸與數(shù)據(jù)處理方面的硬件。

基站方面,除了前文提到的企業(yè)之外,具有影響力的美國企業(yè)還有阿爾特拉(Altera,隸屬英特爾)、賽靈思(Xilinx)、賽普拉斯半導(dǎo)體(Cypress),以及一些特定元器件供應(yīng)商如Acacia、Oclaro等。這些企業(yè)涉及射頻、數(shù)模轉(zhuǎn)換、光交換芯片、FPGA、MCU、存儲(chǔ)和電源管理等相關(guān)硬件領(lǐng)域。

網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)方面,具有影響力的美國企業(yè)有英特爾(Intel)、AMD、英偉達(dá)(Nvidia)、IBM、甲骨文(Oracle)、戴爾(Dell)、EMC(隸屬Dell)、思科(Cisco)、惠普(HP),涉及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、中央處理器芯片(CPU)、顯示處理器(GPU)、IT服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)等領(lǐng)域。

(2)虛擬化層

在4G/5G時(shí)代下的數(shù)據(jù)計(jì)算、交換和存儲(chǔ)離不開分布式集群式的服務(wù)器部署。虛擬化技術(shù)解決了硬件設(shè)備集群化部署與管理,以及單一硬件設(shè)備故障依賴的問題,屬于云端的核心技術(shù)層,已經(jīng)開始大規(guī)模普及。

在虛擬化層,美國科技企業(yè)在全球具有壟斷性技術(shù)優(yōu)勢,這些企業(yè)在技術(shù)版圖上呈現(xiàn)階梯型分布:首先,Intel、AMD、Nvidia和IBM作為芯片制造商,提供芯片架構(gòu)與處理器指令集的虛擬化技術(shù);其次,威睿(VMware)、微軟、Linux基金會(huì)(美國非盈利組織掌握Linux內(nèi)核開發(fā))提供操作系統(tǒng)內(nèi)核虛擬化技術(shù);在被業(yè)內(nèi)稱為輕量級(jí)虛擬化技術(shù)的容器技術(shù)領(lǐng)域,也有Docker這樣的美國企業(yè)占據(jù)市場主導(dǎo)地位;最后,還有甲骨文、紅帽(Red Hat,隸屬IBM旗下)、Canonical、思杰(Citrix)、網(wǎng)威(Novell)提供企業(yè)級(jí)虛擬化產(chǎn)品。

(3)平臺(tái)層

平臺(tái)層企業(yè)提供通常意義上的云服務(wù)。云服務(wù)層根據(jù)其服務(wù)終端對(duì)象不同,可分為2類:

A. 直接面向終端客戶。根據(jù)Statista統(tǒng)計(jì)的2018年公有云平臺(tái)使用情況來看,亞馬遜(Amazon)、微軟、谷歌、IBM、VMware、Oracle分別占據(jù)第1到第6的位置,我國企業(yè)阿里巴巴排名第7。

B. 面向云服務(wù)技術(shù)提供方。云服務(wù)的核心技術(shù)特點(diǎn)是分布式的服務(wù)。分布式服務(wù)技術(shù)有2種途徑獲得,一個(gè)是云服務(wù)公司自研,另一個(gè)是基于開源軟件開發(fā)或集成。這里,除了前文提到的美國公司,還有2家美國機(jī)構(gòu)值得重點(diǎn)關(guān)注,他們是Rackspace和Apache軟件基金會(huì)(Apache SoftwareFoundation,簡稱ASF)。

Rackspace是一家美國云計(jì)算公司,他們與美國航天宇航局(NASA)在2010年合作創(chuàng)辦了開源云平臺(tái)OpenStack框架,很多云服務(wù)企業(yè),例如華為,其云平臺(tái)正是基于此框架開發(fā)的。

另一個(gè)機(jī)構(gòu)是Apache軟件基金會(huì)。它是專門支持和研發(fā)開源軟件項(xiàng)目的美國非盈利組織,它所支持的很多開源項(xiàng)目,譬如Kafka、Spark、ActiveMQ、CouchDB、Tomcat等,在行業(yè)內(nèi)已形成準(zhǔn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(de facto),這些軟件已經(jīng)被云服務(wù)廠商廣泛采用,作為基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)納入其產(chǎn)品中。值得關(guān)注的是,因?yàn)锳pache軟件基金會(huì)是美國所屬機(jī)構(gòu),所以該基金會(huì)的開源項(xiàng)目受到美國出口管理?xiàng)l例(EAR)約束。

(4)應(yīng)用層

應(yīng)用層是指面向用戶的應(yīng)用服務(wù),比如國內(nèi)的微信、支付寶、蘇寧易購等,又比如國外的谷歌、微軟、Twitter、Facebook、Instagram等。由于在應(yīng)用層的美國企業(yè)對(duì)于國內(nèi)無論是市場占有率還是影響力都較為有限,而且又非不可替代,這里就不一一列舉了。

以上是根據(jù)應(yīng)用主線梳理的美國科技企業(yè)在技術(shù)版圖上的分布??梢钥吹?,美國科技企業(yè)分布的特點(diǎn)是全技術(shù)版圖的覆蓋,無死角,特別是在操作系統(tǒng)、虛擬化和云平臺(tái)這3個(gè)特定技術(shù)點(diǎn)上具有行業(yè)壟斷優(yōu)勢。

如果僅僅只是分析美國科技企業(yè)在應(yīng)用主線方面的分布而不涵蓋研發(fā)主線,那么,對(duì)其實(shí)際分布的廣度和深度的認(rèn)知,將會(huì)是不完整的。

下面,我們沿著研發(fā)主線,進(jìn)一步梳理還有哪些美國科技企業(yè),以及他們?cè)诳萍及鎴D上的分布情況。

二、研發(fā)主線

研發(fā)主線主要分析的是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)階段所需要的工具,這些工具往往是由一些專門從事工具類產(chǎn)品研發(fā)的科技公司和機(jī)構(gòu)提供的。下面我們來梳理一下相應(yīng)的研發(fā)工具所涉及的美國科技公司。

一款硬件產(chǎn)品的研發(fā),例如手機(jī),可分為硬件研發(fā)和軟件研發(fā)。具體如下圖所示。

1、硬件研發(fā)

硬件研發(fā)有2個(gè)層面:硬件設(shè)計(jì)和硬件測試。下面分別梳理一下:

(1)硬件設(shè)計(jì)

硬件設(shè)計(jì)離不開電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具,硬件設(shè)計(jì)者在其EDA軟件上完成電路設(shè)計(jì)、仿真和生成交付給制造廠商的硬件電路圖。

從目前集成電路的復(fù)雜程度和晶體管數(shù)量來看,可以不夸張地說,沒有EDA軟件就無法設(shè)計(jì)硬件電路,自然也就無法制造硬件了。需要指出的是,硬件產(chǎn)品的最小顆粒是芯片,下面來梳理一下芯片設(shè)計(jì)涉及到的美國EDA軟件巨頭。

在EDA領(lǐng)域,有3家公司幾乎把整個(gè)市場份額瓜分殆盡,僅2017年,全球EDA行業(yè)的總收入中有70%被這三家公司瓜分,他們分別是:楷登電子科技(Cadence)、新思科技(Synopsys)、明導(dǎo)國際(Mentor Graphics),這3家皆為美國公司(注:Mentor Graphic雖然在2016年被德國西門子并購,但是公司仍作為獨(dú)立子公司運(yùn)營,且總部在美國)。因此,美國企業(yè)在EDA領(lǐng)域可謂具有壟斷性的市場與技術(shù)優(yōu)勢。

(2)硬件測試

硬件測試,需要實(shí)驗(yàn)室測試與驗(yàn)證器材。在這個(gè)領(lǐng)域,現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array,簡稱FPGA),憑借著其特有的通用性和可編程性,已經(jīng)被納入到設(shè)計(jì)流程中,成為硬件原型設(shè)計(jì)的重要測試和驗(yàn)證手段。

FPGA市場是一個(gè)相對(duì)小眾的市場,據(jù)Gartner預(yù)計(jì),全球FPGA市場到2020年也就84億美元,但是,F(xiàn)PGA技術(shù)在短短二十多年中從電子設(shè)計(jì)的外圍器件逐漸演變?yōu)閿?shù)字系統(tǒng)的核心,其重要性不容忽視。該市場目前被4家美國科技企業(yè)牢牢把持,他們是:賽靈思(Xilinx)、阿爾特拉(Altera,隸屬Intel)、萊迪思(Lattice)、美高森美(Microsemi)。其中,僅賽靈思和阿爾特拉2家企業(yè),已占據(jù)了全球89%的市場份額,技術(shù)專利達(dá)到6000多項(xiàng),可見,美國企業(yè)在FPGA市場同樣具有壟斷性市場和技術(shù)優(yōu)勢。

2、軟件研發(fā)

軟件研發(fā)有2個(gè)層面:工具鏈和計(jì)算機(jī)編程語言。下面分別梳理一下:

(1)工具鏈

現(xiàn)代軟件產(chǎn)品的研發(fā)是研發(fā)人員通過編寫特定計(jì)算機(jī)編程語言,然后利用該語言環(huán)境下的一系列工具,手動(dòng)或自動(dòng)對(duì)其編寫的代碼進(jìn)行編譯、執(zhí)行、調(diào)試、集成和測試的過程。在這個(gè)過程中使用到的一系列工具,叫做工具鏈(tool chain)。

商業(yè)化軟件產(chǎn)品,因?yàn)橛醒邪l(fā)周期和市場窗口的限制,大多使用市面上成熟的工具鏈產(chǎn)品,從而快速完成軟件產(chǎn)品的研發(fā)。

在工具鏈領(lǐng)域,美國既有蘋果、谷歌、微軟、Facebook、亞馬遜這種廣為人知的企業(yè),也有Eclipse Foundation和Free Software Foundation這樣大型的開源軟件社區(qū),他們都是美國非盈利機(jī)構(gòu),還有Github(隸屬微軟)這樣的代碼托管服務(wù)公司。這些機(jī)構(gòu)提供的工具鏈基本覆蓋了從嵌入系統(tǒng)、手機(jī),到PC、服務(wù)器上的應(yīng)用軟件研發(fā)場景。

(2)編程語言

計(jì)算機(jī)語言既是編程人員與計(jì)算機(jī)交互的入口,又是軟件生態(tài)的基石。根據(jù)TIOBE網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)的計(jì)算機(jī)語言排名,Java、C、C++、Python、VB、C#語言位列2019年前6位,同時(shí)上榜的還有Matlab、R這樣被廣泛用于科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域的語言。

在這些編程語言當(dāng)中,有很多已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是,雖然語言本身已成為國際標(biāo)準(zhǔn),但其具體實(shí)現(xiàn)(專業(yè)術(shù)語叫編譯器)還是有版權(quán)的。以下表格匯總了上述編程語言的主要應(yīng)用場景、主流編譯器、以及版權(quán)歸屬情況。從中可以看到,這些語言的主流編譯器的版權(quán)均為美國公司或美國非盈利機(jī)構(gòu)所有。

三、結(jié)語

通過以上對(duì)美國科技企業(yè)在技術(shù)版圖上的分布及影響力分析,可以看到,美國作為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地,技術(shù)根基深厚,技術(shù)維度廣闊,實(shí)力不容小視。我們需要認(rèn)識(shí)到,美國科技企業(yè)之所以能夠形成這樣體系化的分布,除了有市場化的自由引導(dǎo),更離不開美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)這樣的專業(yè)政府機(jī)構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)。這次,美國政府不惜動(dòng)用國家力量打擊中國一家民營科技企業(yè),更佐證了這一點(diǎn)。

同時(shí),我們還需認(rèn)識(shí)到,大家熟知的開源軟件和自由軟件,其實(shí)都是受到美國出口管理?xiàng)l例約束的,所謂技術(shù)無國界,企業(yè)和機(jī)構(gòu)有國界。如何打破技術(shù)封鎖之路,任重而道遠(yuǎn)。

極客網(wǎng)企業(yè)會(huì)員

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2019-06-05
華為事件啟思:美國究竟有多少高科技公司?
美國作為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)源地,技術(shù)根基深厚,技術(shù)維度廣闊,實(shí)力不容小視。

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