中兴被美制裁事件之痛：谁扒掉了中国电子整机产业的皇帝新衣

3月7日早上，一个朋友给笔者打电话：“中兴停牌你知道不？美国政府禁止中兴采购了”。此时笔者的注意力还集中在今年女生节新出的条幅上，不以为然的答道："看到报道了，估计美国政府也就做做样子吧"。然而两天过后，事件发酵，先有中兴网友爆出，除了不允许采购芯片之外，美国供应商已经全面停止对中兴的技术支持：不再回复邮件，打电话过去，对方说，“你的邮件我就当没看到，电话以后也别打了，否则我会有麻烦。”接着，看到中兴宣布正在配合美国政府申请出口许可，虽然这种申请通常会被驳回。再后来，听说ARM这家英国公司，因为公司大部分研发放在美国，也被迫停止对中兴的支持和商务合作。如此种种，让笔者深吸一口凉气，看来这次美国玩儿真的了。 

　　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，P LL ，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。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。