眾所周知，10年前中國(guó)人的生活水平和10年后的生活水平完全是兩個(gè)概念，這種反差讓我們一邊感嘆科技發(fā)展的日新月異，一邊也更加深刻理解什么叫做“科技才是第一生產(chǎn)力”。

隨著中國(guó)科技的高速進(jìn)步，逐漸引起美國(guó)的關(guān)注，而美國(guó)人一擔(dān)憂，事情就會(huì)起變化。目前，中美之間的貿(mào)易戰(zhàn)已經(jīng)逐漸演化成成科技戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)，甚至金融戰(zhàn)，中美關(guān)系正在焦灼中復(fù)雜前行。

在這個(gè)過(guò)程中，樂(lè)觀者有之，悲觀者有之。而對(duì)于科技領(lǐng)域，特別是大家關(guān)注的芯片、操作系統(tǒng)、生態(tài)的認(rèn)知，大多數(shù)公眾僅僅停留在催促行業(yè)快馬加鞭的狀態(tài)。而普通公眾對(duì)這個(gè)領(lǐng)域多一些了解和認(rèn)知，對(duì)于在風(fēng)口浪尖上前行的IT和通信領(lǐng)域，是非常有益的。

我們?cè)诜窒碇校o出來(lái)很多不一樣的思路和看法，而這些思路和看法，對(duì)于我們正確理解芯片以及相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，或許有所幫助。換句話說(shuō)，我們希望國(guó)產(chǎn)芯片業(yè)盡快崛起，但如果我們有更加成熟和理性的認(rèn)知，則是行業(yè)之幸，也是公眾之幸。

芯片制造為什么難?

芯片，簡(jiǎn)單說(shuō)就是一片集成電路，用半導(dǎo)體元件實(shí)現(xiàn)一些功能，最常見(jiàn)的就是電腦、手機(jī)的CPU。

同其他行業(yè)不同，芯片制造行業(yè)并不比芯片設(shè)計(jì)行業(yè)輕松，或者比芯片設(shè)計(jì)要更難。比如華為，是具備芯片設(shè)計(jì)能力的，但芯片的制造，他一般也是給到諸如臺(tái)積電、中芯國(guó)際等芯片代工廠來(lái)加工。

在芯片制造領(lǐng)域，芯片制造的難，關(guān)鍵是不斷地向物理極限發(fā)起挑戰(zhàn)，而且不知道這個(gè)物理極限到底在哪里?

我們普通人關(guān)注的，邏輯芯片在器件上要解決的首要問(wèn)題就是，隨著摩爾定律的推進(jìn)以及尺寸的縮小，CMOS器件在某些電性能方面出現(xiàn)了衰退，這就需要新的器件設(shè)計(jì)。

但邏輯芯片不僅僅要解決微電子器件的問(wèn)題，當(dāng)尺寸縮小之后，工藝難度也會(huì)進(jìn)一步加大。

比如，為了讓尺寸縮小，分辨率更高，光刻工藝會(huì)采用浸沒(méi)式光刻。所謂的浸沒(méi)式，就是讓光源與光刻膠之間使用水來(lái)充當(dāng)光路介質(zhì)，這就對(duì)光刻機(jī)以及工藝提出更高的挑戰(zhàn)。

尺寸的縮小不僅僅體現(xiàn)在圖案的尺寸上，垂直方向上的薄膜高度的要求也越來(lái)越高。在這樣的背景下，原子層沉積(ALD)技術(shù)被發(fā)明出來(lái)，這樣在薄膜厚度上可以精確地控制到只有幾層原子的厚度。

但是，工藝越先進(jìn)，工藝缺陷與失敗的幾率就會(huì)大幅增加，用業(yè)界術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)，就是工藝的window在縮小。所謂的window，就是允許的工藝參數(shù)浮動(dòng)的范圍。在關(guān)鍵的步驟里，一旦工藝指標(biāo)跑出了limit，芯片制造失敗的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大增加。因此，越是先進(jìn)的工藝，就越要保證工藝的穩(wěn)定性。

另外，芯片在制造上是一個(gè)成百上千步的過(guò)程，前后步之間相互影響非常大。

很多時(shí)候，前步出現(xiàn)了工藝調(diào)整，后步就要相應(yīng)地做出調(diào)整，而調(diào)整多少，怎么調(diào)整，帶來(lái)的是正面影響還是負(fù)面影響，往往都是未知的。這就需要不斷地進(jìn)行工藝驗(yàn)證以及新工藝的開(kāi)發(fā)，也會(huì)讓芯片研發(fā)的周期延長(zhǎng)。

而消費(fèi)者那邊，還在苦苦盼望著更先進(jìn)芯片的上市。殊不知，芯片廠里面的研發(fā)工程師，用盡了他們學(xué)到的所有科學(xué)知識(shí)，消耗了本已殘存不多的腦細(xì)胞，辛苦搬磚。其實(shí)工程師比消費(fèi)者還想讓芯片盡快面市。

大國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)在于科技，高科技的競(jìng)爭(zhēng)在于芯片，它是頂級(jí)科技的結(jié)晶。

而在中美摩擦的這個(gè)階段，更多人把目光聚焦到芯片這個(gè)領(lǐng)域。代表高科技的芯片產(chǎn)業(yè)，中國(guó)一路走來(lái)并不容易。如今面對(duì)國(guó)外有些國(guó)家惡意發(fā)起的科技戰(zhàn)，我們一定需要定力，只要我們通過(guò)人才的累積就可以突破這道坎，著急也沒(méi)什么用。

民用操作系統(tǒng)難在生態(tài)

現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)操作系統(tǒng)，我們認(rèn)為，目前這個(gè)階段，但凡在民用操作系統(tǒng)領(lǐng)域說(shuō)國(guó)產(chǎn)化的，都要打個(gè)問(wèn)號(hào)。

操作系統(tǒng)是一組主管并控制計(jì)算機(jī)操作、運(yùn)用和運(yùn)行硬件、軟件資源和提供公共服務(wù)來(lái)組織用戶交互的相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)軟件程序，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)核與基石。

如果是在國(guó)防設(shè)備上，比如飛機(jī)、坦克，那么操作系統(tǒng)是需要國(guó)產(chǎn)化。在這個(gè)場(chǎng)景下，成本、性能、生態(tài)與自主控制相比，都不那么重要，它也不需要與外國(guó)產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)，只要在國(guó)內(nèi)軍隊(duì)發(fā)展生態(tài)即可。

但是做一個(gè)商用操作系統(tǒng)就要難很多。如果一個(gè)操作系統(tǒng)推出之后，市場(chǎng)上缺少兼容它的軟件，又缺少兼容它的硬件，那么它造出來(lái)，哪怕質(zhì)量再高，也是難用的，因?yàn)樗鼤?huì)不支持現(xiàn)有的芯片，也不支持現(xiàn)有的應(yīng)用程序，用戶要如何使用它?

而生態(tài)，可能正是操作系統(tǒng)廠家最大的商業(yè)壁壘。這也是一種網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)：軟件開(kāi)發(fā)者和硬件開(kāi)發(fā)者越愿意開(kāi)發(fā)兼容這個(gè)操作系統(tǒng)的產(chǎn)品，這個(gè)操作系統(tǒng)的市場(chǎng)地位就越穩(wěn)固;而操作系統(tǒng)的市場(chǎng)表現(xiàn)越好，軟件開(kāi)發(fā)者和硬件開(kāi)發(fā)者就越愿意開(kāi)發(fā)兼容它的產(chǎn)品。Windows、iOS、Android都是這樣的道理。

如果已經(jīng)有一個(gè)操作系統(tǒng)占據(jù)了市場(chǎng)上這個(gè)生態(tài)位，那么，很難有機(jī)會(huì)改變它的地位。要想發(fā)展新的操作系統(tǒng)，我們想到有幾種情況：

一、出現(xiàn)了新的戰(zhàn)場(chǎng)，比如出現(xiàn)了手機(jī)，蘋(píng)果谷歌搶先微軟占據(jù)了生態(tài)位，Windows Phone姍姍來(lái)遲也就來(lái)不及了。

二、舊的市場(chǎng)霸主出現(xiàn)了大危機(jī)，這個(gè)我不知道歷史上有沒(méi)有發(fā)生過(guò)，但是如果出現(xiàn)什么巨大危機(jī)導(dǎo)致一夜之間一款操作系統(tǒng)被市場(chǎng)拋棄、廠商破產(chǎn)、騰出生態(tài)位，這種極端情況也是有可能的。

三、中國(guó)市場(chǎng)閉門造車，不進(jìn)口國(guó)外硬件和軟件，中國(guó)人只用中國(guó)軟件和中國(guó)硬件，完全搞一個(gè)閉關(guān)鎖國(guó)的生態(tài)，那么是可以做出“國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)”的，而且它會(huì)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占據(jù)支配地位，但是這樣的話中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)會(huì)和外界脫鉤。

所以，正確的方案是，盡量在現(xiàn)有市場(chǎng)中做好，然后布局下一代平臺(tái)，比如，當(dāng)前的汽車操作系統(tǒng)，就很有前景，中國(guó)公司可能很有機(jī)會(huì)。

還有一條路，是參與當(dāng)前占領(lǐng)支配地位的開(kāi)源操作系統(tǒng)社區(qū)，提高在社區(qū)中的話語(yǔ)權(quán)，比如，在最新發(fā)布的Linux Kernel5.8中，華為公司在內(nèi)核代碼貢獻(xiàn)上就排到了世界第二，華為對(duì)Linux操作系統(tǒng)已經(jīng)有相當(dāng)?shù)挠绊懥Α?/p>

創(chuàng)新決定未來(lái)

其實(shí)從新中國(guó)成立到現(xiàn)在，國(guó)家每一年，都面臨被外界卡脖子的問(wèn)題，卡脖子不是今天才有的。之前那么多年，可以說(shuō)，獨(dú)立自主的因素占比很大，當(dāng)然也有利用與蘇聯(lián)關(guān)系的窗口期，與美國(guó)關(guān)系的窗口期，引進(jìn)一些技術(shù)的事實(shí)。但總體上，我們國(guó)家還是以獨(dú)立自主為主，因此基礎(chǔ)在后起的國(guó)家中，算是比較牢固的。

但目前，我們的脖子被別人卡的越來(lái)越緊，越是到突破趕超的關(guān)頭，我們?cè)揭獔?jiān)持一個(gè)信念：只有創(chuàng)新才能決定未來(lái)。增強(qiáng)在源頭創(chuàng)新與關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新能力才能在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，真正解決“卡脖子”的問(wèn)題。

比如，光刻機(jī)被科技部列為首位的“卡脖子”技術(shù)，第二位才是芯片。光刻，就是用頭發(fā)絲千分之一粗細(xì)的光線作為刻刀，在晶圓上雕刻原子，形成所需要的各種各樣的圖像。而這些圖像最終匯聚成芯片、傳感器等各種集成電路電子元器件，因而它也是很多領(lǐng)域的基礎(chǔ)加工條件，這也是其超越芯片成為“卡脖子”技術(shù)列表頭名的原因。

光刻有幾個(gè)指標(biāo)是很難做到的，首先是對(duì)準(zhǔn)。有人曾經(jīng)這樣比喻：光刻就像兩架大飛機(jī)從起飛到降落，始終齊頭并進(jìn)，一架飛機(jī)上伸出一把刀，在另一架飛機(jī)的米粒上刻字。目前世界上最先進(jìn)的光刻機(jī)對(duì)準(zhǔn)精度能達(dá)到什么程度呢?相當(dāng)于月球有一個(gè)五毛錢大的硬幣，站在地球上的人一槍就能打中它。

這個(gè)難度系數(shù)，實(shí)際上是非常高的，但我們國(guó)家目前在20多nm的領(lǐng)域，已經(jīng)趕上來(lái)了，精度到幾個(gè)nm的技術(shù)，還有不少差距。有差距不可怕，創(chuàng)新嘛，就是要一步步來(lái)，很少會(huì)有捷徑讓你跨越式發(fā)展。

現(xiàn)在在搜索引擎上搜索卡脖子的內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)我們已經(jīng)在不少領(lǐng)域，開(kāi)始進(jìn)行集中攻關(guān)，認(rèn)識(shí)到了，再集中攻關(guān)，假以時(shí)日，肯定會(huì)有所進(jìn)展。

之前網(wǎng)上有人說(shuō)，中國(guó)其實(shí)挺不容易，不管什么領(lǐng)域，都得做到前面去，不做到前面去，可能就被別人卡脖子。這個(gè)是沒(méi)辦法的事，中國(guó)體量太大了，關(guān)鍵技術(shù)和能力，不自己做出來(lái)，基本上無(wú)法像小國(guó)一樣靠“買買買”過(guò)日子。另外，像西方的一些工業(yè)化國(guó)家，人家發(fā)展幾百年了，這個(gè)時(shí)間的沉淀和積累，也不是一蹴而就就能趕上的。

喧囂的聲音永遠(yuǎn)都有，但最終實(shí)現(xiàn)趕超，還是需要沉浸下來(lái)務(wù)實(shí)研發(fā)，逐步精進(jìn)。這是正確的路，也是唯一正確的路。