2019年,川普将华为列入出口管制实体名单,随后英特尔、高通、谷歌、微软、ARM、赛灵思、博通、Qorvo等多家公司宣布决定停止向华为提供重要的软件或硬件,或中止了对华为的技术授权,如果这些决定都落到实处,对华为将造成巨大打击。
在上述公司中,以ARM宣布中止对华为的技术授权最为引人注目。根据英国广播公司获得的英国芯片设计厂商 ARM 的内部文件显示,ARM 要求其员工停止与华为及其子公司的 “所有有效合同、支持权利和任何未决的约定”。该公司的一份备忘录称,ARM设计包含“美国原产技术”,并因此认为受到了川普政府禁令的影响。
日前,媒体报道川普政府正在考虑改变美国法规政策,从而使其能够阻止从包括台湾台积电等在内的芯片制造商向华为出货芯片产品。目前这一芯片提案已经草拟完毕,但尚未获得批准。根据这项提案草案,美国政府将迫使使用美国芯片制造设备的外国公司在向华为提供产品之前,必须获得美国的许可,这将是美国在全球对出口管制权力的重大扩展。如果这一草案得意实施,华为海思将会面临休克。
过去,舆论将依赖ARM技术授权视为中国CPU实现自主可控的有效途径。然而,从实践上看,本次事件再一次证明了第五代核心的讲话高瞻远瞩——核心技术买不了、讨不来、换不来。
本文写于2019年5月,因正值敏感时间,加上一位老师建议至少要在精神上与华为保持一致,因而一直没发。最近略作修改回溯2019年BBC爆料ARM 要求其员工停止与华为及其子公司的 “所有有效合同、支持权利和任何未决的约定”,并谈谈最近这次川普政府计划制定的新规。
华为麒麟芯片高度依赖ARM授权
目前,华为从ARM购买的授权分为两类,一是处理器微结构授权,二是指令集授权。
处理器微结构授权也就是媒体上常说的IP授权(IP分类更大),分为软核授权和硬核授权,华为麒麟芯片在过去近10年时间里,其CPU和GPU是反复购买ARM的IP,以CPU来说,先后引进过Cortex A7、A9、A15、A53、A55、A72、A73、A76等CPU核,华为做的是SoC设计,也就是把买来的CPU、GPU、DSP等模块,集成在一起。打个比方的话,SoC设计有点类似买乐高积木搭建模型。
购买指令集授权,则是基于ARM提供的一套标准,对ARM原始设计进行修改,或自己设计CPU。早些年,苹果公司就基于A8、A9、A15进行修改,设计了5款处理器。在消化吸收A8、A9、A15之后,苹果走上了独立设计的道路。当然,苹果早些年是没有公开承认过基于ARM IP原始设计做修改,直到“幽灵”、“熔断”两大漏洞曝光后,ARM官方声明,因为ARM Cortex A系列近乎全军覆没,所以苹果搭载A4、A5、A6等处理器的设备也存在漏洞。
早些年,由于ARM试图向服务器行业入侵,试图借助合作伙伴的力量冲击英特尔公司占据的服务器CPU市场,因而以非常高的价格,将ARM V8指令集授权出售给了华为、飞腾、华芯通等国内厂商。目前,华芯通已经关门,华为和飞腾的ARM服务器CPU试图走类似于苹果的技术消化吸收再创新之路,但华为和飞腾并没有实现苹果那样性能超越ARM公版,无法通过“青出于蓝而胜于蓝”的方式用产品证明“自主研发”的含金量。
ARM先后参与了对中兴和华为的制裁
在2019年5月16日美国宣布将华为纳入实体名单之后,5月22日,ARM中国取消了原定于6月初在深圳举行的新产品(AI相关)发布会。
从BBC的报道来看,ARM在通知的用词可以说是“极其严厉”。按照通知中提到的要求:
ARM将不得“提供支持、交付技术(包括软件、代码或其它更新内容)、参与技术讨论或是跟华为、海思或其它相关企业商讨技术问题”。
这意味着ARM在执行层面上切断了与华为的一切合作。由中资控股的ARM mini China也停止了与华为的业务往来。
之所以出现这种情况,是因为ARM起源地是英国,由日本软银集团控资,但其重要研发中心就在美国,由于使用了“源于美国的技术” ,因此美国政府的禁令对他们也依然有效。美国商务部已将华为列入“实体名单”,所以ARM也只能“配合”了。
事实上,这并非ARM第一次配合川普政府制裁中国企业,在2018年制裁中兴的时候,ARM也参与其中,并与台积电等其他参与制裁中兴的厂商共同导致中兴的ARM芯片“休克”。
两国元首在日本G20碰面后,关系开始缓和,Arm对媒体表示,在合规的前提下,Arm确认V8架构和未来的后续架构技术,可以向包括华为海思在内的中国客户授权。
就ARM公司而言,由于其商业模式,显然是不愿意制裁华为的,毕竟如弗拉基米尔·伊里奇·乌里扬诺夫所言,“资本家可以出售绞死自己的绞索”,ARM也是非常想赚钱的。因而从始至终,ARM主观上并不愿意制裁华为。
问题在于,很多时候,ARM公司身不由己,任何一家商业公司都必须服从于政治。
ARM这次发布声明,也是政治因素随着川普逐渐松绑淡化之后,受商业利益驱使的结果。
ARM的这种表态,并不意味着ARM符合中国自主可控标准,只是表明,在当下,ARM认为,川普收紧缰绳的可能性已经很低了,政治风险在决策中,已经让位于商业利益。
就ARM的这个声明来说,和2019年高通和给华芯通站台有一些类似。
当时,高通宣布放弃了ARM服务器业务,这对华芯通来说是晴天霹雳,为了稳住相关方的情绪和信心,因而高通总裁阿蒙还亲自给华芯通站台,在贵州公开表示“未退出服务器芯片业务将继续支持华芯通”。
当然,最后结果大家众所周知。ARM的这次公开表态,估计也是给华为站台,打消外界对ARM制裁华为的疑虑。而媒体报道中,将ARM要求必须合规的前提条件删除,很让人怀疑,这是否是在玩文字游戏,为了配合相关企业营造舆论氛围。
至于为何选在当时那个时间,铁流猜测,主要是因为在两国元首在日本G20碰面后,川普有点松口的迹象,ARM在权衡利弊后,认为政治风险已经在可控范围内。在川普已经逐渐松绑的情况下,已经符合“合规”的条件,因而选择在事态已经趋于缓和后出来表态。
可能是基于同样原因,2019年9月25日,高通首席执行官史蒂夫.莫伦科表示:高通已经恢复了对华为的产品供应,并将争取与华为建立长期稳定的合作关系。显然,高通在评估利弊后,觉得当下依然存在的那一点点政治风险已经比较小了,还是赚钱更重要。因而认为当下已经“合规”。
当然,对于这一点,ARM的声明中的“在合规的前提下”已经说的很清楚了——只要合规,ARM就卖授权,只要不合规,ARM就制裁。至于什么时候合规,什么时候不合规,从实践上看,这个川普说了算。
ARM mini China只是日本软银资本市场割韭菜的工具
2017年,ARM到中国设立合资公司ARM mini China。之后舆论爆炒“ARM向中国投诚”,宣传合资公司成立后,中国的ARM芯片将不惧怕美国制裁。但从实践上看,美国的禁令也适用于ARM mini China。由中资控股的ARM mini China已经停止了与华为的业务往来。
实际上,此前ARM mini China IPO和向中国转让技术,与中国CPU自主可控的关系不大,其主要目在于让中国股民给日本软银接盘。
由于日本软银以310亿美元收购了英国ARM,即便不计算利息,收回投资需要88年。日本软银曾经宣称ARM公司将继续保持原有的管理体制,其商业模式不会受日本软银钳制。但投资人是趋利的,日本软银也急需从ARM身上攫取利润。
那么,最好的方式就是借助ARM资本运作,比如把ARM mini China的股权高溢价出售给中资和中国股民。如此一来,软银既可以依旧牢牢控股ARM,又能空手套白狼。
毕竟ARM的主要研发中心在欧美,核心技术也归属ARM,也就是说,ARM mini China基本就是一个“空壳公司”。ARM mini China只是ARM在中国的代理商,专门负责出售IP授权。
日本软银以失去一个空壳合资公司的控股权为代价,回收部分收购ARM耗费的资金,这笔买卖在中国已然掀起“芯片热”的背景下可以大捞一把。
此前,厚朴基金就公开宣称,ARM mini China上市或可以获得120倍的市盈率和40倍的回报倍数,更有媒体对ARM mini China给出了高达3000亿的估值。
本质上说,ARM mini China的成立是在下一盘大棋,但那只是一场国内外资本互相勾结的大棋,和中国发展自主可控的通用处理器事业毫无关系。
ARM遵循美国禁令影响几何
在ARM宣布遵守美国禁令之后,最大的问题是将来的技术迭代,由于无法获得更新的IP授权,这会使华为在市场竞争中,只能拿ARM的老技术去与ARM的新技术竞争。
就指令集授权来说,由于不清楚华为与ARM签署协议的具体内容,到底会如何还不好说。
根据现在公开的消息,在没有出现新变数以前,华为可以像苹果那样,基于ARM V8指令集修改ARM原始设计,或独立设计CPU。
但也有一个问题,那就是一旦ARM升级指令集,华为会很麻烦。
华为之所以购买ARM指令集授权,就是像获得ARM在嵌入式和移动端的丰富软件生态。然而,以ARM在业界的影响力,软件、应用系统厂商势必都会优先与之适配,这会使华为与ARM生态不兼容——因为已经脱离ARM主线了,以后ARM新增指令用不了,用到新增指令的应用自然就用不了。这使购买ARM V8指令集的意义和价值大幅缩水。
另外,ARM为了避免MIPS允许合作伙伴修改、添加指令集导致生态破碎化的前车之鉴,过去一直严格控制指令集,严禁其他厂商添加或修改指令集。即便将来华为私自添加指令,但ARM主生态只会跟随ARM,而不会跟随华为,这使得华为私自添加指令变成无用功。而且私自添加指令的做法,将会冒着被解释为非法指令的风险。
对于华为来说,ARM指令集授权的问题,如果没有发生新的变数,短期影响不大,但长期来看(ARM升级指令集),对华为是非常不利的。
毕竟,windows10都不支持早期一些的处理器了,早期的程序有些也不能在新机器上跑了。一直非常注意向前和向后兼容的Wintel尚且如此,ARM恐怕也会出现这种问题。
对此,一个可行的解决方案就是短期仍然做ARM芯片过渡,同时谋划另起炉灶的长期方案,建立独立于Wintel、AA体系的自主技术体系,走独立自主之路。
要警惕供应链的风险
根据公开消息,就ARM指令集授权和IP授权来说,ARM遵循美国禁令,如果川普不去加重砝码,短期对华为的影响不大。但一旦川普进一步收紧枷锁,则可能会带来巨大风险——EDA和制造环节是两大致命短板。
目前,华为的ARM芯片高度依赖台积电先进工艺,而且顶级的制造工艺目前全球只有台积电提供代工服务,这导致即便是已经授予的IP授权,也可能会出问题。
在ARM阵营IC设计公司向台积电等晶圆厂下订单的时候,都是需要ARM授权,以及台积电会有“合规官”进行审查。一旦“合规官”发现问题,则会拒绝接受订单。
由于台积电的很多技术来自美国,台积电的工艺库很多都是和欧美公司一起开发的。芯片加工设备也基本来自美国应用材料、科林、科垒与荷兰ASML等厂商,台积电在购买欧美设备的时候都是签了限制性协议的。加上芯片制造中,有一些IP必须由芯片制造商提供,如果这些技术的研发有美国Austin那边参与,那就会出问题了。
诚然,台积电此前的声明将会继续支持华为已经签单的业务,但台积电也声明,正在评估华盛顿方面的影响和风险。
由于技术授权服务,标准认证服务都属于美国出口管制管辖范围,而IP授权和指令集授权恰好属于技术授权服务和标准认证服务的范畴。根据美国长臂管辖的法则和最新的消息,当采用美国技术超过10%时,台积电将无法为华为提供代工服务。
由于10%的比例操作空间不像25%那样大,政治方面的影响大于技术因素本身。如果川普抓住这一点对台积电发难,或者进一步勒紧绳索,把10%降到5%、2%,纳米,台积电很可能会顶不住压力,拒绝接受华为订单。
在上一次川普政府制裁中兴的时候,台积电就加入制裁中兴的行列,拒绝为中兴提供代工服务。考虑到台积电大量技术来自美国,且公司由欧美财团控股,如果川普进一步收紧枷锁,我们必须做好最坏的打算——要么做好与美国做利益交换的准备,要么准备好芯片供应链被卡脖子的准备。
另外,EDA工具也是大问题,EDA是辅助芯片设计的软件工具,如果没有EDA工具,芯片设计将无从谈起。然而,目前EDA基本被美国三大厂垄断,国内华大九天等厂商只有点工具,而且在技术上与美国三大厂差距非常大。
警惕制裁全面升级
华为的通信设备、服务器和终端设备中,大量充斥着美国及其盟友的元器件。华为在CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND、DRAM、射频、WIFI、光通信芯片、数模转换器/模数转换器、激光器等器件上,对美欧日韩等国的英特尔、英伟达、AMD、高通、博通、三星、SK海力士、东芝、镁光、德州仪器、ADI、Skyworks、Qorvo、恩智浦、英飞凌、lumentum、Finisar、Neo Photonics等公司都有一定依赖性。2018年,华为进口芯片超过200亿美元。2019年,华为进口芯片同样超过200亿美元。饱受“组装厂”恶名所累的联想,2019年进口芯片为160亿美元。
华为进口的绝大部分器件,本土厂商与外商差距非常大,以FPGA来说,虽然国内FPGA厂商这几年进步较快,但和美国赛灵思、阿尔特拉的差距在十年以上。各种模拟器件则是另一个重灾区,模拟电路的工艺参数比数字电路复杂,像数字电路,写代码就可以了,而模拟电路则需要制造和工艺紧密配合一点一点的调式,时间成本和试错成本非常高,不是短时间就能弥补的,国内厂商与美国TI、ADI等厂商差距非常大。
如果美国科技公司齐刷刷的追随川普的脚步,华为囤积的芯片一旦用完,会非常麻烦。
另外,如果制裁全面升级,即便华为把订单交给境内晶圆厂流片,也存在两个问题。
一是芯片性能大幅下降。对于台积电可能拒绝接受订单这个问题,有一个办法是选择境内晶圆厂流片。然而,大陆中芯国际、华力微电子等晶圆厂等境内晶圆厂在技术上与台积电至少差距2代,如果华为把芯片订单交给境内晶圆厂,会使芯片的性能大幅倒退。
二是境内晶圆厂也存在不敢接华为订单的可能性。由于境内晶圆厂、封测厂很多设备购买自美国应用材料、科林、科垒、荷兰ASML等半导体设备商,不少技术也是引进的。一旦川普进一步收紧枷锁,搞长臂管辖,那么,中国大陆本土晶圆厂和封测厂可能将无法为华为提供代工服务和封测服务。在此前的中兴事件中,中兴曾经试图把自己的ARM芯片转移到境内晶圆厂流片,但该公司不敢接中兴的订单。
应建立自主技术体系
目前,我国CPU发展面临自主研发和引进技术两条技术路线的斗争。
自主研发路线在硬件上基于自主定义指令集,自主编写的CPU源代码研制芯片,在软件上自建生态。
引进技术路线是在硬件上基于买来的指令集授权或CPU源代码研制芯片,在软件上依附于西方成熟生态。
当下,我国的IT 产业主要建立在 Wintel体系(Intel的CPU 和微软的 Windows操作系统)和AA体系(ARM的CPU和谷歌的Android操作系统)两大国外技术平台之上,就好比在别人的墙基上砌房子,再大再漂亮也可能经不起风雨,甚至会不堪一击,一旦西方政客借用行政力量收紧缰绳,中国必须付出巨大的代价做利益交换,才能换来西方的“宽恕”,这使中国在当下非常被动。
从经济上看,华为、联想加入Wintel体系和AA体系,在商业上利润都比较有限,反而是Intel、微软、ARM、谷歌这些标准制定者和生态控制者能够赚大钱。苹果手机利润高,根源也是因为苹果开发了IOS,并牢牢控制着生态。
就产业的长远发展来说,如果总是外商赚大钱,中国企业赚“血汗钱”,那么,是无助于中国IT产业的长远发展的。
何况引进国外技术做不出新的技术体系来,因为我们很难动摇Intel和 ARM 对技术平台的把控,反而会造成国内企业继续依赖现有国外IT 生态的惰性,强化国外垄断企业已经形成的垄断。
因此,只有建立自主IT技术体系,才能最终破解制约我国IT 产业发展的卡脖子问题和信息安全受制于人的问题。
目前,ARM服务器CPU在全球退潮,AMD、高通、博通等国外巨头已经放弃了ARM服务器CPU业务,国内做ARM服务器CPU的华芯通也关门了。由于ARM服务器CPU在商业市场没戏,国内个别商业公司试图把ARM CPU包装为自主可控,冲击党政国企市场。
由于ARM路线存在巨大的风险,对于ARM CPU,国家资源不宜过度补贴。
在贸易战愈演愈烈的情况下,应当坚定不移的走自主研发,另起炉灶的发展道路,建立与Wintel体系和AA体系相抗衡的“第三极”。
建立红色产业链 战略行业优先采购
整个集成电路产业产业链很长,大致可以分为原材料、设备、设计、制造、封测几个方面。
在原材料上,欧美日企业占据绝对优势地位。以制造芯片的原材料晶圆来说,日本、美国、德国、韩国的几大厂垄断了超过80%的市场份额。
在设备上,应用材料、ASML、科林、科垒、东京电子等企业占据统治地位,国内半导体设备企业只在局部有一席之地。
在设计上,英特尔、英伟达、AMD、IBM、赛灵思、德州仪器等公司在各自的领域技术实力非常强。国内IC设计公司“既不大,也不强”,规模大一些的华为海思和中兴微电子也只是“大而不强”,在技术上高度依赖ARM授权。
在制造环节,台积电一家就占据市场超过50%的份额,中芯国际的市场份额只有台积电的十分之一,在技术上则与台积电相差至少2代。
封装测试则是境内企业和境外厂商差距最小的领域,在技术上有望在3至5年追平。
由于在原材料、设备、设计、制造方面与外商差距较大,而任何一家环节被卡脖子,都有可能带来“100-1=0”的结果。
因此,必须构建红色产业链。在指导思想上,不过分追求局部技术的先进性,力争实现全产业链自主可控。
由于很多芯片还在使用130nm工艺,90nm工艺,65nm工艺。国内企业完全可以从这些老旧制程入手,构建红色产业链。同时,党政国企和国内战略行业优先采购这些自主可控芯片,在使用中发现问题,解决问题,实现螺旋式提升。
这样,用130nm工艺线赚到的钱,可以养90nm工艺线,然后用90nm工艺线赚到的钱养65nm工艺线......随着制造工艺的提升,红色产业链的覆盖范围会越来越广,最终使红色产业链可以脱离政府补贴和扶持,在商业上形成正循环。
虽然这种发展模式速度比较慢,但胜在根基稳定,不惧怕制裁。
实践上看,融入西方的发展模式已经走到了尽头,是时候独立自主,自力更生了。
「 支持!」
您的打赏将用于网站日常运行与维护。
帮助我们办好网站,宣传红色文化!