國產(chǎn)芯片業(yè)風(fēng)貌：我們和芯片業(yè)的一線人員聊了聊

技術(shù)全線落后，人才受互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)擠壓，國產(chǎn)芯片從業(yè)者都需要懷著一顆赤子之心。

中興的陷落，讓國人對“芯片”這個熟知已久的詞匯陷入了前所未有的恐慌。

根據(jù)《2017年中國集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析》報告，中國的國產(chǎn)芯片在核心集成電路中的占有率極低，在通用電子系統(tǒng)等多個參數(shù)中，國產(chǎn)芯片的占有率甚至為0。

2014年起，國家對集成電路產(chǎn)業(yè)投入的資金已達上千億規(guī)模，業(yè)內(nèi)俗稱的“大基金”（國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金）也即將迎來二期2000億元的投資。

然而，比起Intel、ARM等半導(dǎo)體巨頭的數(shù)十年研究，中國科研即使快馬加鞭也只能望其項背。

芯片的試錯成本高、排錯難度大，專利被巨頭壟斷，讓這個行業(yè)的發(fā)展注定艱難。這樣的困境中，一線從業(yè)人員生存狀態(tài)如何、對行業(yè)的看法怎樣值得考量。

界面新聞采訪了數(shù)位芯片行業(yè)相關(guān)人士，他們有的是從業(yè)十年的資深設(shè)計師，有的已經(jīng)轉(zhuǎn)行，有的還在大學(xué)里躊躇不前。

通過這些一線人員的故事，我們試圖探討在時代的桎梏中、在國際貿(mào)易戰(zhàn)打響的今天，國產(chǎn)芯片業(yè)究竟擁有怎樣的風(fēng)貌，整個行業(yè)又將何去何從。

總體來說，芯片行業(yè)的從業(yè)人員大多有高學(xué)歷、名校背景，一旦入行，很少再選擇轉(zhuǎn)行。但一個殘酷的現(xiàn)實卻是，新鮮血液嚴(yán)重缺乏，越來越少的年輕畢業(yè)生愿意選擇深耕芯片業(yè)。

韋晟：芯片設(shè)計經(jīng)理 從業(yè)十年

復(fù)旦微電子系畢業(yè)后，韋晟加入了目前就職的這家芯片制造公司。在這家公司，他一待就是十年。

十年前，國人對芯片行業(yè)的態(tài)度比現(xiàn)在要樂觀許多，互聯(lián)網(wǎng)的勢頭沒有如今這么鋪天蓋地，芯片設(shè)計還是高精尖行業(yè)的上層選擇。像韋晟這樣的復(fù)旦畢業(yè)生，即使只是本科學(xué)歷，依然是就業(yè)市場上的香餑餑。

韋晟生性靦腆，對賺錢也沒有太多野心。找到工作之后，他覺得專業(yè)對口，又能留在上海，芯片設(shè)計是不錯的職業(yè)。工作的十年間，他和妻子在上海買了車，買了房，生了小孩，也見證了公司總部從海外遷回上海的全過程。

韋晟所在的公司是一家中外合資企業(yè)，成立于1995年。兩年之前，中國大力扶持紫光國芯，對他們這樣海外注冊的公司也提供了利好機制。紅利之下，公司順勢將總部遷回國內(nèi)，總部設(shè)在上海。

公司雖然在海外注冊，上海的研究室卻一直是科研重點。對韋晟這樣的芯片設(shè)計師來說，總部的遷移沒有改變他的工作環(huán)境，而是為他的團隊爭取到更多的項目機會。

這家半導(dǎo)體公司主營電子消費品的芯片設(shè)計，專注于高集成度的多媒體soc芯片，擅長聲音處理與系統(tǒng)內(nèi)存，在美國加州、上海、深圳和香港都設(shè)有分支機構(gòu)。天貓精靈、智能音響等產(chǎn)品的問世，為韋晟帶來了更多項目，目前業(yè)內(nèi)許多智能音箱內(nèi)芯都能找到這家公司的影子。

設(shè)計師們規(guī)劃圖紙和模型，然后公司將制造的流程外包給臺積電等企業(yè)進行芯片制造，最后再將成品的芯片拿回企業(yè)進行再次加工。

韋晟透露，除了華為海思，目前中國企業(yè)并沒有獨立制造芯片的能力，公司將制造外包給臺積電，最主要的原因在于技術(shù)的迭代落后。

臺積電和Intel等頭部企業(yè)能達到的半導(dǎo)體最精細尺寸為7nm，為別的企業(yè)代工出來的產(chǎn)品多為14nm至16nm。這個數(shù)字對國產(chǎn)企業(yè)來說，還停留在28nm，更準(zhǔn)確地說是在28nm向14nm的維度跨越。

工藝能達到的尺寸越精細，生產(chǎn)成本就越低。同一款芯片，如果中國要自主生產(chǎn)，成本至少是臺積電的兩倍。若以時間丈量，國產(chǎn)企業(yè)與臺積電的差距為5年以上的科研時間，目前的技術(shù)發(fā)達程度和臺積電的上一代持平。

工作這么多年，韋晟所在的公司一直是行業(yè)中上流企業(yè)，究竟哪家能造機器，哪家流片做最好，都是幾十年積累的成果，不是一波錢就能改變的現(xiàn)狀。他漸漸覺得巨頭們打下的江山，他們是不可能撼動了。

上海的工作相對忙碌，韋晟每天早上八點出門，開一個小時的車到公司，幾乎天天都是八點下班，周末的常態(tài)是只休一天。遇上項目期，為了和同行拼速度，他還需要帶領(lǐng)團隊連續(xù)加班，一年之中，約有三到五個月都是這樣的狀態(tài)。

對于職業(yè)發(fā)展和國產(chǎn)芯片業(yè)的未來，韋晟沒有表示出太多熱情。同行的從業(yè)者鮮少轉(zhuǎn)行，因為硬件轉(zhuǎn)軟件要面臨技術(shù)上的難關(guān)，在同一行業(yè)，即使跳槽也很難拿到目前薪水兩倍的待遇。

韋晟認為，國產(chǎn)芯片業(yè)目前面臨的是企業(yè)與政府的雙重困境。

這樣一個投入巨大卻不常產(chǎn)出的科技領(lǐng)域，政府的扶持是改善行業(yè)現(xiàn)狀的基本要求，但外面的對手那么強，國家如何帶領(lǐng)企業(yè)趕超是首屈一指的難關(guān)。對于已經(jīng)身陷囹圇的國產(chǎn)芯片企業(yè)來說，要擺脫技術(shù)的桎梏，不再依賴進口，除了加強科研以外，市場與反壟斷也是持久的戰(zhàn)爭。

當(dāng)問到中國芯片技術(shù)是否有機會和美國持平，韋晟無奈地說，“誰知道呢。我也希望我們能夠?qū)崿F(xiàn)，但是這一天也許永遠都不會到來。”

梁宇：華為海思DFT工程師 從業(yè)一年

下午六點，成都的華為研究院門口準(zhǔn)時出現(xiàn)了梁宇的身影。他的心情不錯，這是他本周第三天準(zhǔn)時下班了。

2017年6月從電子科技大學(xué)碩士畢業(yè)之后，梁宇就進入了華為海思在成都的研究院，職位是DFT(design for test)工程師，主要負責(zé)芯片設(shè)計到投入市場之間的一整套測試流程。

臨畢業(yè)的時候，成績優(yōu)秀的梁宇手上拿了十幾個offer，他最終選擇留在成都，進入國產(chǎn)芯片行業(yè)領(lǐng)頭的華為海思，女朋友也同在芯片行業(yè)的美國芯源MPS。

談及智能手機芯片，海思半導(dǎo)體在國內(nèi)是繞不開的話題。海思公司成立于2004年，前身是華為在1991年創(chuàng)立的集成電路設(shè)計中心，系華為的全資子公司，華為手機搭載的麒麟芯片就是由海思生產(chǎn)。

DFT工程師的職業(yè)狀況，和芯片行業(yè)大公司的崛起息息相關(guān)。隨著數(shù)字芯片規(guī)模的壯大，芯片測試成本增加，準(zhǔn)確定位錯誤發(fā)生地成為生產(chǎn)過程中重要的一環(huán)。

小公司由于產(chǎn)能小、設(shè)計簡單，對DFT技術(shù)的要求并不高。而大公司里的DFT工程師，要同時具有完備的前端與后端知識，是綜合型人才的一種，他們的數(shù)量也與產(chǎn)品復(fù)雜性形成正比。

雖然海思能夠自主生產(chǎn)，但許多技術(shù)專利還是需要和國外巨頭合作。以內(nèi)核為例，華為的技術(shù)架構(gòu)使用的就是英國公司ARM的專利。ARM不制造芯片，只靠知識產(chǎn)權(quán)就成為了Intel、IBM、三星、華為等公司的合作伙伴，是全球領(lǐng)先的IP提供商。

對此，梁宇覺得無可厚非。他認為，許多人把這個行業(yè)想得太多悲觀，中國芯片行業(yè)其實是良性發(fā)展，行業(yè)性質(zhì)也決定不可能實現(xiàn)“大躍進”。芯片是一個全球化非常高的東西，流程長、周期長，有什么配件造不出來，委托別家做，是每個芯片產(chǎn)商都會做的事情。如果不和美國相比，光看中國自己的芯片發(fā)展歷程，總體來說還是穩(wěn)步上升。

正是由于DFT屬于高尖技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域相對狹窄，一旦入行，如果不是一心想離開，一般不會轉(zhuǎn)行。梁宇身邊的同學(xué)、同事幾乎都選擇了深耕半導(dǎo)體，在華為實驗室里更是能見到從業(yè)四十年以上的資深人員。

即使互聯(lián)網(wǎng)對高校人才敞開大門，吸引各個專業(yè)的學(xué)生入行，但和他類似背景的畢業(yè)生，在芯片行業(yè)找到心儀工作也不困難。

DFT工程師的起薪20萬，以華為的薪資水平來說并不算高，卻足以讓梁宇在成都這樣的城市活得安逸舒適。女朋友是同行，他們彼此工作都忙，但每周末都有時間相聚。梁宇覺得，自己和全中國千千萬萬平凡的上班族沒有什么區(qū)別。

成都的房價對年輕人十分友好，梁宇的工作前景也足夠可觀。26歲的梁宇覺得，是時候在成都買房、安家了。

林剛：軟件工程師 從業(yè)六年

夜晚的上海華燈初上，林剛結(jié)束了公司里的培訓(xùn)，走出公司的時候已經(jīng)十點了。

他打了個長長的呵欠，心想項目快完成了，明天上午能不能晚點兒去公司。工作6年，林剛依然像當(dāng)初剛?cè)胄械臅r候那么拼。

林剛的本科和碩士就讀于上海某高校的微電子專業(yè)，畢業(yè)之后投身了軟件。

頗為戲劇的是，當(dāng)時他到心儀的公司面試，應(yīng)聘的職位是芯片工程師，卻被軟件部門看中，勸他留下來做安卓軟件開發(fā)。

芯片部門負責(zé)人還沒有給林剛回復(fù)，軟件部門的面試官就找上了他。面試官看出林剛性格開朗、思維跳躍，對芯片以外的行業(yè)也興趣滿滿，似乎并不是一心造芯片的樣子。

剛畢業(yè)的林剛沒有社會閱歷，在春風(fēng)滿面的面試光面前稍顯局促。三言兩語，他就向?qū)Ψ綌偭说着?，表示自己也沒有想好要不要進入略微枯燥的芯片行業(yè)。

但林剛也擔(dān)心，學(xué)了七年微電子，轉(zhuǎn)而開發(fā)安卓軟件，自己豈不是要從0開始，比一個本科畢業(yè)生還不如，怕浪費了自己的碩士學(xué)歷。面試官笑笑，拍了拍他肩膀，給了定心丸，“你芯片都搞的好，區(qū)區(qū)java和C++怎么可能難倒你。”

一位負責(zé)設(shè)計，尤其是模擬設(shè)計的芯片工程師，至少要在行業(yè)上磨練三年才算得上“上手”。而這樣的磨練，如果不是在行業(yè)一流的公司，幾乎沒有意義。芯片行業(yè)有句流傳很廣的話，叫“第一名吃肉，第二名喝湯，第三名要完蛋”說的就是芯片業(yè)技術(shù)與資金都只留存在頭部企業(yè)的殘酷狀態(tài)。

讀書的時候，導(dǎo)師曾經(jīng)帶領(lǐng)林剛和班上的同學(xué)練習(xí)流片，學(xué)校給了導(dǎo)師二十萬元的經(jīng)費，按理說已經(jīng)不少了，但一次流片失敗之后，這二十萬元就打了水漂。

比起考驗?zāi)托?、投入?yún)s不一定有回報的芯片，軟件行業(yè)的高薪和機遇對林剛具有十足的誘惑力。

如今，林剛已經(jīng)做了6年的軟件工程師，他說對當(dāng)初的選擇沒有后悔過。

像林剛這樣，學(xué)了7年微電子，最終投身互聯(lián)網(wǎng)的人才不在少數(shù)。光是他所在的研發(fā)小組，就有另外兩個復(fù)旦的微電子專業(yè)畢業(yè)生和他做了一樣的選擇。大學(xué)的同班同學(xué)，也只有6到7成還堅持在芯片行業(yè)。

直到今天，林剛看到中國芯片做出28nm晶體管，即將達成14nm的新聞時，還是會感嘆，中美芯片業(yè)的差距在工藝上來說也許只有5年，但從商業(yè)角度來看，要追趕上搶占了先機的巨頭，也許永遠不可能。

“如果我當(dāng)時選擇了芯片工程師，那我可能一輩子都在做一件事。芯片行業(yè)就是需要你一直鉆研，是一個必須耐得住寂寞的行業(yè)。”

成月：美國模擬電路碩士在讀

在美國德州就讀模擬電路專業(yè)的成月，是眾多華人留學(xué)生中的一員。

本科畢業(yè)之后，成月申請了美國多所排名前50的學(xué)校。擺在她面前有兩個選擇：要么堅持自己的喜好，到德州繼續(xù)學(xué)習(xí)模擬電路；要么聽從學(xué)姐的建議，接下軟件的offer，將來從事計算機行業(yè)。

身邊人勸她，互聯(lián)網(wǎng)機會多，工資高，拿到綠卡的幾率也比較大。但是靠著對模擬電路的一腔熱情，她還是選擇了TAMU（德州農(nóng)工大學(xué)）。

芯片行業(yè)有兩大分支，分為模擬電路芯片（analog IC）和數(shù)字電路芯片（digital IC）。

人們生活的世界里，又分為模擬信號和數(shù)字信號。所有的數(shù)字信號都擁有非0即1的特性，而生活中的光與聲音所發(fā)出的信號是0到1之間的任意一種信號，稱為模擬信號。換言之，數(shù)字信號是單一的，而模擬信號是連續(xù)的。

將模擬信號與數(shù)字信號互相轉(zhuǎn)換的技術(shù)被稱為ADC（Aanalog to Digital Convertor），即人們常說的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。通過數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器將模擬信號和數(shù)字信號互相轉(zhuǎn)換，只能識別單一數(shù)字信號的手機才能夠識別人類發(fā)出的聲音，反過來也是一樣。

類似的功能在許多電子產(chǎn)品上都有所體現(xiàn)，可以說，ADC就是現(xiàn)實世界和二維數(shù)字的“翻譯器”。成月所研究的領(lǐng)域被稱為sigma delta ADC，是ADC的其中一個分支。

然而，她無奈地發(fā)現(xiàn)，這項十分重要的技術(shù)，卻由于資金耗費巨大、人才流向互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)等原因，在中美兩國都沒有受到足夠的重視。

芯片業(yè)從電路的設(shè)計、畫圖、版圖，至最終的流片（即制造成品），需要投入大量的資金，整個過程要花費上千萬元。芯片恰恰是需要不斷試錯、多方領(lǐng)域共同合作的一個行業(yè)。昂貴的代價，高度集中的技術(shù)，讓學(xué)生們的實踐經(jīng)歷缺失，對留在芯片這個行業(yè)也并不執(zhí)著。

即使成月的導(dǎo)師已經(jīng)是這個細分領(lǐng)域的“大牛”，她依然對是否繼續(xù)深造懷著觀望的態(tài)度。

同系的師兄讀了五年模擬電路的PHD,畢業(yè)之后華麗轉(zhuǎn)身去谷歌當(dāng)了‘碼農(nóng)’。棄芯片轉(zhuǎn)硬件，是許多ADC學(xué)生迫于就業(yè)、行情等壓力無奈的選擇。

拿到offer的學(xué)長回學(xué)校請成月吃飯，頗為感觸地勸她，即使喜歡模擬電路，空閑的時候多了解一下編程也是為自己留一條后路。

成月不禁問自己，當(dāng)初拒絕別的offer，一頭栽進模擬電路，她的選擇是對的嗎？

由于發(fā)展時間久，行業(yè)趨于成熟，科研領(lǐng)域的每一塊土、每一片地似乎都被前人挖掘過，芯片業(yè)在美國已經(jīng)算得上“夕陽產(chǎn)業(yè)”。

除去科研的瓶頸，行業(yè)薪資水平也在催促成月盡快轉(zhuǎn)行。隔壁計算機系的同學(xué)一個小時能賺50美金，而她們模擬電路的學(xué)生卻只能拿35至40美金的時薪。

對成月來說，如果想要繼續(xù)深耕芯片業(yè)，擁有美國的工作經(jīng)驗再回國是她目前心儀的選擇。一是因為她在學(xué)校學(xué)的知識與國內(nèi)實踐接不上軌，更重要的還是美國芯片業(yè)的工作經(jīng)歷比她的學(xué)歷還具有更高的參考價值。

然而，同許多華人留學(xué)生擔(dān)心的一樣，在中美芯片業(yè)差距依然顯著的現(xiàn)在，中國芯片業(yè)的投入產(chǎn)出比不平衡，常常投入巨資，卻無法得到理想的結(jié)果；如何平衡這樣的偏差，國家又是否會繼續(xù)對國產(chǎn)芯片這個昂貴的行業(yè)不計回報地投入資源，是成月躊躇不前的原因。

陳司：中科院博士生 從業(yè)兩年

90后陳司是中科院的博士在讀生，同時也是龍芯公司的芯片研發(fā)工程師。身邊朋友常說，陳司是徹徹底底的木訥理工男，平時沒事就泡在實驗室里，連女朋友也不上心找一個。

芯片行業(yè)職位眾多，設(shè)計也分很多流程。陳司的職業(yè)屬于芯片設(shè)計的上層，負責(zé)寫verilog代碼、設(shè)計架構(gòu)，除此之外的流程有物理設(shè)計、流片等。

陳司一邊讀書，一邊在龍芯做設(shè)計師。芯片的科研不比其他領(lǐng)域，入門要求高，對經(jīng)驗和知識儲備更高。一直到研究生的時候，他才想好自己的職業(yè)方向。

中國芯片業(yè)與美國相比，無論上層設(shè)計還是制造生產(chǎn)都處于全線落后的狀態(tài)。陳司發(fā)現(xiàn)，芯片設(shè)計整個行業(yè)需要經(jīng)驗積累，并不是出現(xiàn)幾個天才人物就能夠快速崛起的行業(yè)。

縱觀Intel的發(fā)展歷程，上個世紀(jì)八十年代就開始設(shè)計芯片，目前的設(shè)計人員已經(jīng)是全球頂尖了。但即使是Intel，對每一代芯片的推進都不能一蹴而就。

局限技術(shù)推進速度的因素在于兩方面：一是物理器件，芯片的基本單元——晶體管的尺寸越小，芯片運行的速度越高，這是頻率提升最重要的因素；二是架構(gòu)改進，除去昂貴的試錯過程，對于架構(gòu)的改良需要每個方面都投入人力和時間。

導(dǎo)師為陳司分析，目前中國芯片業(yè)的水平大約處于Intel的中期水準(zhǔn)，這指的是設(shè)計。在設(shè)計以外的領(lǐng)域，才是中美芯片業(yè)難以跨越的鴻溝。

陳司常常想，如果有一天國產(chǎn)芯片技術(shù)趕上了國外巨頭的步伐，制造和流片都達到一樣的水準(zhǔn)，中國芯片就能揚眉吐氣了嗎？

答案是否定的。

歸根到底，芯片不是產(chǎn)品。要造出好的產(chǎn)品如蘋果電腦、安卓系統(tǒng)等，還需要與芯片適配的頂層APP與操作系統(tǒng)。由于軟件硬件生態(tài)的不完善，即使芯片造出來了，中國制造依然不會成為首選。

幾十年的發(fā)展，電子消費業(yè)早就形成了特定的“圈子”。PC系統(tǒng)一般適配Intel的芯片架構(gòu)，手機系統(tǒng)無論是蘋果還是安卓都是更適用于ARM架構(gòu)的芯片。

中國制造的電子產(chǎn)品如果想要達到世界頂級，芯片之外，還需要設(shè)計一個與中國芯片配合良好的操作系統(tǒng)。在此之上，APP也需要大量人力和金錢的投入。只有生態(tài)完善了，中國制的CPU才真正獲得了競爭力。

重重困境之下，陳司卻更堅定了深耕芯片的決心。

他相信，正是由于中美兩國在芯片上的落差巨大，才更需要更多人投身科研。雖然做芯片設(shè)計的工資沒有軟件高，但現(xiàn)在正是需要芯片人才的時候。即使中國在芯片行業(yè)只處于Intel的中期水平，但國外巨頭們的技術(shù)瓶頸與緩步發(fā)展給了中國科研追趕的時間。

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