关于中兴被美处罚对中国电子产业思考

前不久，据报道因涉嫌违反美国对伊朗的出口管制政策，中兴通讯日前遭到美国商务部处罚。美国商务部下令限制中兴通讯在美国的供应商向中兴(中国)出口产品。中兴公司股票已于2016年3月7日开市起停牌，公司原定于2016年3月24日披露2015年度报告，现因尚需就该决定对本公司的影响进行评估，导致无法在前述日期披露公司2015年度报告。

对于这次事件的反应，有些人认为没什么大不了，努比亚没了高通，不是还有中兴微电子么，用自己的呗。有些人认为，最好全部禁运，此刻正是国产芯片的好机会。但笔者却认为，若美国政府的断货制裁持续过久，会带来中兴乃至整机产业的灭顶之灾。所谓皮之不存毛将焉附，对于国产芯片而言，若失去国产整机厂作应用支撑，又谈何发展机会。所以，目前当务之急是让美国政府尽快解除禁运，度过眼下难关，再图将来。

虽然这些年，国内集成电路产业发展突飞猛进，自给率逐年提高。华为海思最新的麒麟芯片可以和高通骁龙820一比高下;龙芯积累了十多年，也终于可以和北斗卫星一起上天;随便拆开一个蓝牙音箱、机顶盒、冰箱洗衣机，里面的核心芯片已经大部分是国产品牌。但不可忽视的现状是，这些国产芯片的成功应用大多在消费类领域。在对稳定性和可靠性要求很高的通信、工业、医疗以及军事的大批量应用中，国产芯片距离国际一般水平差距较大。尤其是一些技术含量很高的关键器件：高速光通信接口、大规模FPGA、高速高精度ADC/DAC等领域，还完全依赖美国供应商。

进入二十一世纪第二个十年，西方国家遏制中国，限制高技术产品出口中国的瓦森纳协议依然生效。上述几种芯片是限制出口的重灾区。如果想看看中国这几个方向的真实水平，每年查查瓦森纳协议的更新就可以了。而现代相控阵雷达里面，他们都是必需品，只能通过“你懂的”渠道获得。每生产一台国产示波器，里面的 ADC都需要美国政府的同意才能进口，同时要承诺不被转做军事用途。打开中兴、华为出产的基站，电路板上除了几颗数字基带芯片是自产的，通信链路上 RF，PLL，ADC/DAC乃至外围测量电源电压的芯片都见不到国产供应商的身影。

虽然整机厂通过自产基带芯片掌握核心算法，但是，却无法解决被国外芯片供应商“卡脖子”的问题。了解整机产业的人都知道，一台基站假如有100颗芯片，其中只要有1颗被禁运，整台基站就无法交付。就算找到团队重新设计，根据IC研发的固有规律，一颗芯片从设计、测试到量产至少要1年以上，高可靠性的工业级芯片需要时间更长。如果制裁持续1年，这期间中兴的所有产品全面断货，合同无法履行，完全没有收入，结果不言而喻。唇亡齿寒，就算国产ICer们一年后把芯片给中兴做出来，又有什么用呢?这一次，美国政府是捏住了中兴的脉门。

诚然，这些年来中国电子整机行业水平突飞猛进。华为超越爱立信成为世界第一大通信设备公司。逼的其他几家公司只能不断合并，最后中兴得以挤进世界前四。联影、迈瑞等国产大型医疗器械的产品水平直逼GE、飞利浦等巨头。国产雷达完成主动相控阵的跨越式超越，052C/052D、歼16等高性能武器服役，其雷达制式和性能已经直逼美国，超越欧洲和俄罗斯。就在军迷们弹冠相庆，裤衩红的不能再红的时候，不能掩盖的事实是缺“芯”的命门其实一直掌握在美国人手中。

纵览历史，中国电子整机产业的突破其实也是电子技术演进和世界分工变化的结果。电子设备的核心是算法、软件和硬件。算法和软件有其自身的特点，中国人依靠聪明和勤奋容易完成赶超。客户需要一个feature，华为可以连夜派工程师加班编写;都是4G基站，华为可以做到一键配置完成，而对手需要按照操作手册一步步完成。早年的华为靠这些逐步建立起市场优势。而硬件随着IC技术的发展，芯片集成的功能越来越多，实际上技术含量都集中到了芯片中。以前一块电路板上上百个元件，调试和良率都是门槛，而现在变成一两颗芯片。

只要你能买到芯片，照着参考电路设计一下，八成能用。除了军用的高端芯片，华为中兴之流几乎可以买到世界上最先进的商用芯片。尽管有瓦森纳协议，但美国供应商们在巨大的利益诱惑面前，也在帮助我们想办法绕过限制。于是，买了一流的芯片，就有了一流的硬件，再加上勤奋铸就的软件和聪明凝聚的算法，打败懒惰的欧洲通信商们就是顺理成章的事情。于是中国成了世界工厂，有着世界上最大的半导体消费市场。但3 月7日，美国政府的制裁来了，我们才发现，世界领先的整机产业实际上是建立在沙子一般的地基之上，皇帝的新衣被人扒的一干二净。

互联网我们有BAT可以和facebook/google过过招，电子整机有华为中兴可以对抗思科爱立信，IT行业里面为什么独独集成电路，没有能跟美国抗衡的能力呢?这还要从IC设计产业的特点来说起。IC设计相对于互联网和整机设备，有两个重要特点，试错成本高和排错难度大。互联网做一个app，可以一天出一个版本，有些bug没关系，第2天就可以修复，试错和修改的成本几乎为零。整机硬件的电路板设计周期在1天到1个月之间，生产周期在3天到2周之间，出了错重新投板费用在几百到几千之间，最多数万块钱。

而IC设计，不算架构设计，从电路设计开始，到投片，最少要半年时间。投片送到工厂加工生产，一般要2个月到3个月。最重要的是一次投片的费用最少也要数十万元，先进工艺高达一千万到几千万。如此高的试错和时间成本对一次成功率的要求极高，不得不把流程拖长，反复验证，需要多个工种密切配合，团队中一个人出错，3个月后回来的芯片可能就是一块儿石头。修改一轮，又三个月出去了。

与试错成本高并存的是排错难度大。互联网编个软件，调试起来几乎可以在程序任意地方设断点，查看变量当时的状态或者打出log。硬件电路板上，几乎任何一根信号线可以拉到示波器上看波形。而一颗手指甲盖大小的芯片，里面有上亿个晶体管，而最终能在电路板上测量到的信号线却只有十几根到几百根。如何根据这少得可怜的信息，推理出哪个晶体管设计错误，难度不言而喻。

两大特点导致对IC 从业人员的素质要求极高，试错周期长需要逻辑严谨细致的工作态度，排错难度大需要一套科学的实验方法。而这两方面，恰恰是国内教育的软肋。过分重视知识的记忆，而忽略逻辑和方法。所以当软件工程师们靠自己的聪明和勤奋，不断快速迭代的时候，ICer们却经常遇到猪队友的困惑，导致原地打转。加班已经不能再多，却还是一次次的delay，上市时间依然落后。更有很多bug无法找到原因，反复投片实验也无结果，最后只能以项目失败收场。

高难度的产业背后蕴藏的是巨大的利益和商业价值。集成电路被誉为电子工业的粮食，除了对国家和行业安全有着巨大的意义，利润率也随着技术含量水涨船高。芯片本身的材料是二氧化硅，成本极低，上面凝聚的技术就决定了利润。前瞻产业研究院相关报告指出：消费类芯片产品一般毛利率在30%~40%，工业用产品一般能在50%~60%以上，更有甚者，以高性能模拟芯片为主的美国Linear公司，平均毛利率能达到90%!很多我们无法设计的芯片，例如高端交换芯片，毛利率都在99%以上。一旦中美开战，即便没有禁运，美国政府利用行政手段把自己电子武器的批量成本压到我们的1/10是分分钟的事情，细思极恐。