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  • 华美科技战:本质、影响与极限生存前景,古蔺新闻

  • 2019-07-11来源:麻阳新闻网点击:
  • 南安新闻
  • 古蔺新闻:导读 2019年5月16日▽,美国总统特朗普签署行政命令﹡,要求美国进入紧急状态☆△,在此状态下美国企业不得使用对国家安全构成风险的企业所生产的电信设备□。此后美国商务部将华为及其70家子公司加入“实体清单”⊙,意图切断华为的ICT供应链↑∟。6月21日⊙♂,美国商务部又将中科曙光(603019)等5家从事超级计算机研发的机构加入“实体清单”〇⊙,禁止向其提供美国技术及元器件♂。在此期间▽,华为与行业协会等相关机构的学术交流和科研合作受到干扰▽,甚至有美国政客试图修改法案撤回对华为的专利保护△⊙。 6月29日G20峰会△◇,川普宣布恢复美国企业对华为的销售₯,这一方面因为美国高科技企业对华为销售产品有巨大的利益↑⌒,全球产业链的彼此依赖⌒,另一方面是华为强大的技术研发实力和极限生存能力☆。但未来仍存较大不确定性□,美方仍认为华为威胁其国家安全和科技垄断地位⌒∵,尚未移出“不可靠实体清单”♂。 正如我们此前在中美贸易战系列报告中屡次强调的⌒∟,“中美贸易战具有长期性和日益严峻性”、“这是打着贸易保护主义旗号的遏制”┊☆。从美国政府的制裁内容和制裁对象来看⊿△,存在贸易战逐步升级为科技“冷战”和“脱钩”的风险⊿∴。 摘要 1、华为事件本质▽。作为中国高科(600730)技旗舰企业₯,华为近年来在5G(全球第一)、半导体(全球第五大半导体设计公司)、消费电子(全球第二大手机品牌)和企业网络设备(全球第二)等领域的快速崛起引起了美国政客的恐惧↑⌒,并招致美国政府战略打压↑□。正如特朗普在2019年4月13日于白宫发表的关于5G演讲提到┊▽,“5G是一场美国必须赢得胜利的竞赛”、“美国公司必须引领世界蜂窝技术◇,5G网络必须安全♀☆,必须强大”☆。美国民粹主义代表人物、特朗普竞选班子的宣传总长和核心智囊史蒂夫·班农曾说“干掉华为比达成中美协议重要十倍”♂π。 2、华为极限生存前景∵▽。中国目前在高科技领域的短板在于基础研究薄弱、创新能力不足□,而工程能力恰恰是中国的优势⊙。2015年美国对中国超算实行芯片禁运后自主研发的“神威”超算崛起以及华为在手机核心芯片领域的突围均可以充分说明这一点↑♀。 此次美国政府制裁华为意在打击中国ICT产业五大薄弱领域:系统软件和基础软件(EDA)、存储芯片、FPGA芯片、模拟芯片和光模块⊿π。这将使华为面临两类困难₯,但不会动摇华为的业务根基∟,不会重蹈中兴覆辙:一类是以射频芯片、FPGA芯片等为代表的核心零部件和工具₯,主要表现为国内外工程技术和产品性能的差距〇⊿,而工程能力恰恰是华为的优势所在∟π,以华为的工程能力和技术储备短则2至3年、长则3至5年大概率可以补齐短板;另一类是以谷歌、ARM架构授权等为代表的互联网与软件服务♂,主要表现为国内在ICT技术底层架构与生态方面存在后发劣势∴,要在这些领域真正实现突围需要5至10年甚至更长时间☆♂。华为此次推出鸿蒙系统虽然是无奈之举∴♀,但是突然的断供对任何与谷歌合作的手机厂商和应用开发者都是无法接受的∵,反而将导致安卓生态系统出现未曾有过的猜疑和脆弱♀。从这个角度而言▽↑,鸿蒙系统在此时推出正当其时∴∴。 3、影响与应对: 短期来看▽⌒,美国的制裁行为将导致全球ICT产业碎片化风险加大﹡♂。过去二十年互联网与移动互联网的快速发展是全球化与产业内部水平分工加深两大趋势共同作用的结果♂。全球化带来市场扩张〇,产业分工带来效率提升﹡∟,由此衍生硬件与软件的分工、半导体设计与制造的分工、互联网平台与内容的分工等π。但此次华为事件无疑给这两大趋势同时蒙上了阴影▽,也给所有人上了现实的一课:备胎计划虽然导致成本上升∴π,但也好过因为某些关键供应链被“卡脖子”而死掉∵。在这种心态下₯,未来全球尤其是中美之间越来越多涉及底层技术、操作系统与标准制定的领域可能出现割裂⌒∟,类似于3G时代的“WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA”多种标准共存∟☆。这种技术与标准碎片化将造成转换与沟通成本上升、国际贸易萎缩和技术进步减缓☆。 长期来看▽〇,如果科技战持续升级♂π,中美科技“脱钩”风险加大┊∵,需引起高度重视☆∟。某种程度上来说△♂,中国对美国科研与创新体系的依赖大于美国对中国的依赖◇⌒,逐步切断中美在科技教育领域的联系是美国遏制中国发展高科技相对成本较小的途径∵。目前来看▽,美国打压中国高科技的内容和范围正在逐步扩大升级∵∟,并试图逐步将中国排除在美国的科技创新体系之外☆。未来如果中美科技脱钩持续♀,我们可能无法在第一时间学习和利用美国的教育资源和创新技术♂♂,因此形成内生的自主科技教育创新体系迫在眉睫⌒□,对此我们必须做好充分准备⊙△。 风险提示:美国制裁中国高科技企业范围持续扩大等 目录 1华为遭制裁♂,中美贸易战升级为科技战 2 华为成为全球ICT行业重要一极﹡,挑战美国高科技垄断地位 3美国政府意图打击中国ICT产业五大薄弱领域 3.1 软件:EDA与操作系统 3.2存储芯片 3.3FPGA 3.4 模拟集成电路:射频模块、模数/数模转换器与锁相环 3.5 光模块:模块、光芯片与电芯片 4 华为面临两类困难□π,但不会重蹈中兴覆辙 4.1工程难题困不住华为 4.2鸿蒙操作系统推出正当其时△∵,但培养生态需要5-10年 5 未来沙盘推演:全球ICT产业碎片化、中美科技脱钩风险加大 正文 1华为遭制裁⌒♀,中美贸易战升级为科技战 北京时间2019年5月16日⊿∴,美国总统特朗普签署行政命令⊙,要求美国进入紧急状态☆π,在此紧急状态下﹡↑,美国企业不得使用对国家安全构成风险的企业所生产的电信设备⊙♂,就在白宫宣布命令签署后不久∟∵,美商务部表示已将华为和70家子公司添加到其所谓的“实体清单”中⌒π,禁止华为在未经美国政府批准的情况下从美国公司购买零部件与相关服务♂。 作为中国高科技旗舰企业↑₯,华为近年来在5G与半导体等领域的快速崛起引起了美国政客的恐惧┊♀,并招致美国政府战略打压◇。正如特朗普在北京时间2019年4月13日于白宫发表的关于5G演讲提到⊿,“5G是一场美国必须赢得胜利的竞赛”、“美国公司必须引领世界蜂窝技术┊,5G网络必须安全▽,必须强大┊。需要保护他们不被敌人掌握∵,我们是有敌人的﹡,会确保5G不被敌人掌握”∟△。美国民粹主义代表人物、特朗普竞选班子的宣传总长和核心智囊史蒂夫·班农曾说“干掉华为比达成中美协议重要十倍”⊿。 美国对华为的制裁不仅限于切断ICT供应链₯,还包括阻碍华为与相关机构的学术交流、科研合作和标准制定⌒△,甚至试图修改法案撤回对华为的专利保护﹡。在特朗普政府签署行政命令后的1-2周内∴,多个国际组织以及美国组织取消华为会员身份﹡▽,包括无线网络认证组织Wi-Fi 联盟(Wi-Fi Alliance)、JEDEC(固态技术协会)、SD协会、USB-IF组织、PCI-SIG组织等☆,然而不到2周的时间内⊿,其中包括Wi-Fi 联盟、JEDEC等组织又悄然恢复华为身份☆。专利保护方面₯,美国政府一直宣称美国是专利保护最好的国家之一♀,曾多次斥责中国偷窃美国知识产权┊,然而2019年6月17日↑♂,对美国国防授权法案(National Defense Authorization Act, NDAA)的修正意见中∴△,美国议员马尔科·卢比奥(Marco Rubio)提出禁止中国华为公司通过美国法院向美国企业索要专利费、寻求损害赔偿□△。此举等同于将华为截止2019年1月在美申请的3000多件专利不设任何保护♂,赤裸裸地展现美国政客利己的强盗逻辑◇♂。 美国当地时间6月21日┊⌒,美国商务部又将中科曙光、江南计算技术研究所、海光(Higon)、成都海光集成电路、成都海光微电子技术共5家实体加入“实体清单”〇,禁止向其提供美国技术及元器件⊙♀。正如我们此前在中美贸易战系列报告中屡次强调的∟,“中美贸易战具有长期性和日益严峻性”、“这是打着贸易保护主义旗号的遏制”⌒⊿。从美国政府的制裁内容和制裁对象来看♂,贸易战逐步升级为科技战⊙π,科技战逐步演变为科技“冷战”♀⌒,且范围似乎有扩大趋势↑。 2 华为成为全球ICT行业重要一极△⊿,挑战美国高科技垄断地位 华为三项业务稳健增长♂◇,全球地位迅速抬升◇。华为主要分为消费者业务(消费电子产品)、运营商业务(基站与光通信)、企业业务(服务器、路由器等)三大类﹡⊿,2018年营收依次为3489亿元、2940亿元、744亿元∵,同比增速分别为45.1%、-1.3%、23.8%∴。作为终端产品和服务提供商☆,华为三项业务全球均有不俗表现┊,以手机为代表的消费者业务〇∴,自2018年第二季度开始超越苹果成为全球市场第二手机品牌;以基站和光通信设备为代表的运营商业务♂,积极推进5G发展⊿﹡,目前华为推出5G自研巴龙芯片₯,5G基站全球供货量超过40000多个;以企业网络设备为代表的企业业务∴,多年保持全球第二〇,2018年全球市场份额9.1%﹡。 华为占据产业链重要地位♀∟,品牌价值凸显∵↑。经多年沉淀⊙↑,华为从代工生产起家逐渐走向自主研发⊙♂,对全球ICT行业的影响日益增长♀,2018年华为全球采购金额约700亿美元△△,供应商遍布全球超20个国家和地区☆。从品牌价值来看∟,据品牌价值咨询公司Brand Finance数据⊙◇,2019年华为以622.8亿美元成为全球最具品牌价值电信基础设施公司▽♂,品牌价值远超第二至第十的总和▽〇。 5G竞赛⊿▽,华为领先优势明显∴↑。从产品来看∴,为更好适应5G时代到来〇,华为根据不同场景推出不同的核心芯片▽♀,例如手机SoC麒麟系列、服务器鲲鹏920、人工智能AI芯片昇腾系列、5G通讯基带芯片巴龙和天罡等♂。 根据1G到4G经验⊿∵,获得通讯标准制定权则将拥有先发优势▽,目前在3GPP领导下确立了5G三大应用场景◇⊙,也是各企业必须符合的三个硬性指标﹡,分别是eMBB(enhanced Mobile BroadBand⊙,增强行动宽频)、mMTC(massive Machine Type Communication♂♀,大规模机器通讯)和URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communicationπ∵,高可靠低延迟通讯)⊙。三者对应未来的不同需求♂,eMBB包括增强现实、移动视频、云化娱乐工作等□⊙,mMTC针对物联网⌒,而URLLC面对无人/自动驾驶、工业自动化等〇∴。目前仅eMBB发展较成熟并确定方案⊿,其中控制信道采用华为主推的Polar码₯┊,数据信道采用高通主推的LDPC码☆π,这也是中国首次获得编码规则制定权□。 3美国政府意图打击中国ICT产业五大薄弱领域 2018年11月□,华为公布92家核心供应商△□,从国家和地区分布来看△,美国以33家企业排名第一〇,中国大陆25家排名第二◇♀,余下依次为日本11家、中国台湾10家、德国4家、中国香港2家、瑞士2家、韩国2家、荷兰法国和新加坡各1家◇∵。 从各国供应商产品构成来看◇△,中国大陆供应商主要涉及运输、代工、天线、PCB板等中低端产品♂▽,核心元器件例如CPU、射频模块等主要由美国供应商提供♂,韩国供应商集中存储芯片领域◇﹡,日本供应商擅长被动原件、高端材料等领域π♂,中国台湾集中高端制造△△,并且在中低端零部件领域与中国大陆部分重合∴。 从华为各项业务国产化情况来看﹡,消费者业务国产化程度最高〇﹡,运营商业务国产化程度最低↑┊。以华为P30为例♂,核心芯片与零部件部分∵﹡,除存储(SK海力士)、内存(镁光)、NFC近距离通信控制器(恩智浦)、指纹控制器(意法半导体)等来自海外供应商↑♂,其余包括SoC芯片、电源管理、射频收发器等均可由海思自产⊙↑。但企业业务的交换机以太网PHY芯片┊,运营商业务的基站锁相环、数模转换器、存储芯片等领域∟,国内企业暂无竞争力♂。 从生产流程到最终产品拆解可以发现┊↑,华为对外依赖程度较高的包括电子设计自动化工具EDA、存储芯片、操作系统、锁相环、现场可编程门阵列芯片FPGA等↑。从软件与产品硬件两个角度来看△,可以归纳出我国在系统软件和基础软件(EDA)、存储芯片、FPGA芯片、模拟芯片和光模块这五大领域竞争力不强⌒↑,与欧美日韩差距较大⊿□,处于弱势地位₯↑。 3.1 软件:EDA与操作系统 不同于硬件部分可以通过反向工程、模拟学习、中低端替换等措施进行短期克服和中长期研制♂,由于软件涉及客户培养、生态构建和场景升级优化♂π,软件端的壁垒在某种程度上来说将高于硬件端壁垒〇∴,而此次华为面临的以EDA和操作系统为代表的国产软件生态的缺失▽,将对国内信息技术产业的发展形成极大肘制┊▽。 EDA(电子设计自动化软件)是半导体设计工程师完成芯片设计开发所需的基础软件♂﹡。随着工艺的提升┊◇,集成电路上聚集了数万单元晶体管▽,设计开发者难以用原材料进行创作〇,而设计软件EDA将帮助开发者降低设计难度π,方便开发者与生产方沟通和产品的修正完善⊙。 EDA是半导体设计企业不可避免的一项投入⊿〇,具有依赖性高、投资成本大的两大特性☆。依赖度方面♂,由于芯片设计公司必须使用设计软件完成设计构想⊿〇,EDA产品的优劣将直接影响最终成品的性能◇∴。成本方面□◇,目前π▽,各EDA厂商销售方式为证书销售(Licensing)◇,即设计厂商向EDA厂商购买软件使用权﹡〇,在使用权期间设计厂商可以无限次无限制使用☆。一套配备齐全的EDA授权费可高达数千万美元∟。经过多次并购重组♂,EDA行业目前由新思科技、Cadence和Mentor三家美国企业垄断♂₯,三家企业市场份额合计约90%∵。 国内终端操作系统的发展也仍然缓慢☆◇。由于生态建设困难♀∟,目前个人电脑和平板电脑操作系统主要被微软Windows和苹果Mac OS占据☆♂,合计市场份额87.8%;移动端〇♀,以智能手机为代表☆,主要被谷歌安卓和苹果iOS包揽〇◇,合计市场份额近100%π〇。 3.2存储芯片 存储芯片全球半导体市场占比最高₯⌒,重要性逐日增长⌒。随着信息技术发展海量数据爆发₯∵,存储芯片成为应用率最高的半导体产品之一∴,使用场景横跨消费级产品与企业级产品▽,包括消费电子、云技术、物联网、智能终端、基站等↑⌒,2018年全球半导体市场规模4690亿美元﹡⊿,存储芯片市场规模1580亿美元〇,占比33.7%☆,较去年占比提升3个百分点⊿₯。 中国方面△,据中国电子信息产业统计年鉴数据⊙☆,我国存储器进口金额从2008年228.1亿美元涨至2016年637.9亿美元∟⊿,存储器占集成电路进口总额从2008年17.6%升至2016年28.1%♂。占比和进口金额的提升↑π,一方面表明以智能手机、平板电脑为代表π,我国消费电子产业快速发展₯☆,带来对存储芯片的需求飞涨;另一方面说明我国存储芯片技术无法满足日益增长的终端需求▽,进口依赖度增高↑∴。 目前⌒∵,以DRAM和NAND为代表的存储芯片行业◇,高端市场被美韩垄断∵⌒,中低端市场被中国台湾占据₯⊿,其中韩国表现最为突出△♀。在美日半导体争霸期间∴⊙,通过“学习-模仿-超越”形成“财阀+政府+小企业”的产业结构ππ,韩国首先超越日本▽⌒,其次超越美国成为存储器领域霸主△,2018年第四季度♂,韩国企业全球DRAM芯片市场份额超过70%、全球NAND市场份额超过40%₯┊。(参考之前文章《全球半导体产业转移启示录》) 3.3FPGA FPGA☆□,即现场可编程门阵列⊿,工程师可以根据需求的不同完成不同的编程▽,令FPGA实现各种器件的功能♀,因此被广泛应用于航天、通讯、消费电子等领域π。 FPGA市场份额长期保持不变∟┊,Xilinx与英特尔两家企业垄断约90%市场份额﹡□。据MRFR数据□₯,2018年全球FPGA市场份额约63亿美元♀,主要参与者包括Xilinx、英特尔(收购Altera)、Lattice和Microsemi四家企业┊,由于Lattice和Microsemi主攻物联网和航空航天市场▽☆,市场体量较小♀⊙,主攻5G、大数据、云计算的Xilinx和英特尔占据约90%市场份额↑。 我国FPGA起步晚〇,发展慢┊,技术较美国相差约三代△♂。从制程工艺来看∴〇,Xilinx和英特尔目前产品制程最高可达7纳米☆♂,而我国成品FPGA最高为40纳米♂△,28纳米还在研制中;从规模来看▽,美国企业产品规模约在4-5亿门◇∟,国内产品最高约在2000-3000万门;从速率来看⊙♂,美国企业产品速率可高达30G以上π,国内产品约在10G左右┊△。 此外π,中美两国FPGA产品集成度也有一定距离♂,以Xilinx最低系列Spartan6芯片和京微齐力的祥云芯片为例∴,在同等6输入查找表、祥云芯片更高制程工艺的情况下〇,祥云芯片的逻辑单元数低于Spartan6芯片∴₯,说明祥云芯片集成度不及Spartan6芯片▽□。 3.4 模拟集成电路:射频模块、模数/数模转换器与锁相环 电子产品所产生的信号主要分为两类﹡♂,模拟信号与数字信号♂。模拟信号表示连续变化的信号△π,而数字信号则是离散不连续信号△。模拟芯片□△,即是用于处理模拟信号而设计产生的集成电路∟♂,包括运算放大器、锁相环、数模转换器等⊙┊。2018年全球模拟芯片市场约590亿美元◇□,同比增长10.8%△,成为继存储芯片、逻辑芯片后第三大半导体细分领域↑。 从华为产业链来看₯┊,以锁相环、射频模块为代表的模拟芯片⊙,主要依赖德州仪器、Analog Devices、Skyworks等美国企业⌒∴。与数字芯片对比□,我国模拟芯片领域之所以薄弱□□,其中重要的原因之一是模拟芯片在设计与生产过程中需要深厚的经验累积◇,这对半导体产业发展仅二十多年的中国来说存在较高的技术壁垒〇。 射频模块方面⌒,根据模块结构〇↑,可以分为功率放大器PA(用于放大信号﹡⊿,与信号质量、使用时长相关)、滤波器/双工器(可以过滤或消除某一特定信号)、天线与开关(信号的收发、控制电路开与关)〇,重要程度依次递减〇⊙,国内技术水平依次递增◇□,即我国在最为重要的功率放大器PA领域依赖欧美进口┊,但在天线与开关领域具有较高的自主知识产权〇♂。全球射频市场高度集中⊿□,被美日企业垄断∴△,前三企业Skyworks、博通和日本Murata市场份额高达83%∟。 模数/数模转化器(AD/DC)方面☆π,由于信号的性质不同〇☆,如把离散不连续信号转换成连续信号₯,需用到数模转换器;同理如把连续信号转成不连续信号∵,则要用到模数转换器⊿♂。因此⊙,无论是数模转换器还是模数转换器☆⊙,均需对模拟电路与数字电路有深刻的理解↑。由于我国在模拟电路领域落后欧美国家∴,尚无可以竞争的高转换精度、高处理速率AD/DC转换器∴。 锁相环方面⌒△,主要用作通讯里的信号接收、输入信号与输出信号相位差控制、自动控制等♂。与模数/数模转化器(AD/DC)类似◇,我国主要掌握低精度锁相环技术△﹡,高精度锁相环领域空白∴,依然需要由德州仪器、Analog Devices、Skyworks等企业提供◇。 3.5 光模块:模块、光芯片与电芯片 中国拥有最大光通信市场⊙,但整体实力较弱集中中低端∴∴。根据工信部数据♂,中国为全球最大光通信市场♂⊙,光器件全球市场份额为25%-30%⊿⌒,但全球光通信器件市场前十企业仅一家为中国企业♀⊿,且排名较低﹡。 从具体领域来看┊,光收发模块、光芯片与电芯片发展情况各不相同♂₯,其中整体模块发展最快♀,基本具备国产可能;由于技术门槛高☆,电芯片发展最为艰难☆。10GB/s速率的电芯片国产化率仅为30%♀,25GB/s及以上速率的电芯片完成研发┊,测试及市场推广还需一段时间□⊙。目前光芯片与电芯片全球主要供应商包括日本三菱、住友〇↑,美国Oclaro、Inphi、博通、Macom等₯。 4华为面临两类困难⊙☆,但不会重蹈中兴覆辙 此次美国政府禁止华为采购美国公司生产的零部件和使用相关软件服务不会动摇华为的业务根基∴⌒。华为目前主要面临两类困难△∟,一类是以射频芯片、FPGA芯片、高端模拟芯片等为代表的核心零部件和工具△,主要表现为国内外工程技术和产品性能的差距▽,但以华为的工程能力和技术储备短则2至3年、长则3至5年大概率可以完成攻关任务;另一类是以谷歌、ARM架构授权等为代表的互联网与软件服务⊙,主要表现为国内在ICT技术底层架构与生态方面存在后发劣势☆,要在这些领域真正实现突围需要5至10年甚至更长时间⊿,而且需要政府与国内产业链相关企业统筹规划共同推动才有望成功⊙♂。 4.1工程难题困不住华为 中国目前在高科技领域的短板在于基础研究薄弱、创新能力不足▽⊿,而工程能力恰恰是中国的优势♂。2015年美国政府针对中国超级计算机的芯片禁运事件以及华为在手机核心芯片领域的突围均可以充分说明这一点♂↑。 2013年6月□,中国超级计算机“天河二号”超越了美国能源部橡树岭国家实验室的“Titan”超级计算机⌒,成为了全球排名第一的超级计算机△。“天河二号”采用了英特尔Xeon系列处理器和Phi系列协处理器◇,运算能力高达33.86PFLOPS(1PFLOPS=每秒1千万亿次浮点运算)₯▽,是Titan的两倍□。由于超算历来是美国的优势领域π∵,2008年全球顶级超算基本被美国垄断⊙,中国还没有超算能够进入全球前十的位置⊿,因此中国在超算领域的快速崛起立即引起了美国政府的警惕⊿。 2015年₯,由于担心英特尔的高性能芯片可能被中国用于模拟核试验工作△,美国政府将包括国防科技大学在内的四所从事超算的中国机构列入了出口管制的实体清单∴,并以国家安全为由禁止英特尔公司和英伟达公司向实体清单上的中国研究机构出售Xeon和Phi系列芯片以及Tesla系列协处理器♂。 由于缺少高端芯片〇⌒,2015年“天河二号”原本计划的升级受阻∴﹡,性能确实受到短期影响♀₯,例如造成相关软件的升级支持落后、能耗过高等⊿。但是禁运却加速了中国自主研发超算芯片和架构的步伐〇∟。2016年中国研发了“神威太湖之光”超算∟〇,是国内第一台全部采用国产处理器构建的世界第一的超级计算机∴₯。这款超级计算机由国家并行计算机工程技术研究中心研制◇₯,不仅采用了国家高性能集成电路(上海)设计中心自主设计的“申威26010”众核处理器(基于64位申威指令集和RISC架构)﹡↑,而且高速互联、并行存储、服务处理、监控诊断等硬件分系统也均为国产原创设计⊿₯。软件方面♂π,“神威太湖之光”操作系统采用基于Linux的神威睿思OS2.0.5▽﹡,主要面向高性能计算和通用计算领域∵♂。由于软硬件均为自主研发↑,神威睿思系统可以更好地发挥申威处理器自主指令集的优势◇⌒,根据2016年6月的全球超算TOP500榜单□₯,“神威太湖之光”的计算能力约为美国能源部Titan超算的5倍⌒,但是功耗不到Titan的两倍₯♀。 美国政府的禁令最终使得英特尔失去了中国市场的订单♂π,并且无力支持后续相关产品的研发┊⊙。“神威太湖之光”项目的整体支出预计约18亿人民币⊙,研制周期接近3年◇π,而当时本属于英特尔的Xeon芯片订单金额就达到10亿美金□﹡。英特尔曾表示2016年Xeon Phi协处理器的出货量目标为10万颗☆△,而“天河二号”就需要使用4.8万颗Xeon Phi协处理器⊿□,约占英特尔销量目标的一半♂♀。由于禁令Xeon Phi直接失去了一半的市场☆,导致2016年Xeon Phi协处理器的价格腰斩♂π,并于2017年停产∵⊙。 华为在智能手机芯片领域的突围则是其工程研发实力的最好证明∵∴。应用处理器和基带处理器是智能手机最核心的零部件◇,也是研发难度最高的手机芯片♂。尤其是基带处理器◇↑,即使像苹果这样的高端玩家仍受制于高通₯,连英特尔、德州仪器等半导体巨头都退出了这一市场♀⊿,足以说明基带处理器的研发难度之大∵⌒。2006年华为开始启动智能手机芯片的研发〇↑,2008年、2012年分别发布了海思自研的芯片K3V1和K3V2△↑,但这两款芯片当时存在制程落后、GPU兼容性等问题┊,与高通等竞争对手仍存在较大差距﹡。2014年海思发布麒麟910☆⊿,集成了海思自研的巴龙710基带芯片₯,在制程上追平了高通的28nmπ△,成为全球首款四核SoC芯片⊙。2018年8月海思又发布了麒麟980♂,采用7nm制程∟,并集成了巴龙5G01基带芯片和两颗神经网络加速器(NPU)☆,性能已经追平甚至超过了高通和三星的高端芯片⊿⌒。 华为花了整整十年时间♂,终于打破了高通、苹果和三星在手机核心芯片领域的垄断π。2018年第一季度∟,海思在全球手机应用处理器和基带处理器的市场份额分别达到9%和10%▽∴。 从技术层面来说∟π,华为在FPGA、射频芯片、高端模拟芯片、EDA软件等领域面临的均属于工程技术类问题♀。华为目前所需要的是花一些时间进行自主研发和版本切换〇,解除原材料、开发工具、核心零部件三方面的供应链风险◇₯。一旦这个工作完成〇∴,华为的抗风险能力将进一步增强⌒□,相反美国供应商将重蹈超算禁运事件中英特尔公司的覆辙﹡┊,不但造成中国市场份额缩减⌒,甚至可能影响后续的产品研发进程〇。 4.2鸿蒙操作系统推出正当其时♀,但培养生态需要5-10年 根据市场咨询机构Statcounter的数据⊿↑,2019年5月全球手机操作系统市场基本被谷歌Android和苹果iOS垄断◇♂,其中Android占比75.27%、iOS占比22.74%◇,其余操作系统的市场份额不足2%◇△。 过去十年内☆◇,诺基亚塞班系统陨落、黑莓OS昙花一现▽,微软Windows Phone、三星Tizen均铩羽而归₯﹡,要打造一款具有持续生命力的操作系统不仅仅是简单的工程技术问题▽,更取决于进入时机与商业战略△⊙,开发者、运营商、用户三者的支持至关重要∵。其中的逻辑是:操作系统的用户基数越大□⌒,商业潜力和价值越大↑,越能吸引更多的开发者完善应用生态和运营商支持π,而应用生态越完善、运营商支持力度越大﹡┊,智能手机的用户体验越好∵,从而带来更多的用户₯,形成良性循环☆。因此♀┊,操作系统注定是一个服从马太效应的领域☆□。这也是即使技术实力强如微软、三星等后来者也无法挑战Android和iOS垄断地位的根本原因⌒。 但值得注意的是□,在智能手机兴起之初♂,Android也是一位“后来者”┊↑。2009年1月全球手机操作系统市场♂∟,诺基亚塞班系统占比达到39.3%、位列第一∵□,苹果iOS占比35.6%、位列第二♂□,当时Android占比仅0.7%₯┊。2010年6月调查机构Appcelerator对2733家应用开发者进行了问卷调查₯⊙,结果发现苹果iOS仍然是开发者们最感兴趣的操作系统↑,而安卓虽然当时市场占有率还远不如塞班∟□,却仍然有大量开发者愿意在安卓系统上开发应用程序△□。 开发者对iOS系统感兴趣的原因在于:1)iOS拥有最好的应用商店♀,苹果庞大的用户群体奠定了庞大的应用市场;2)苹果手机的硬件性能优于其他竞争对手;3)苹果生态系统的封闭性决定了更好的安全性△⊙。 开发者对Android系统感兴趣的原因在于:1)开源♀,生态系统最为开放↑∴,灵活性;2)在各类终端上(手机、平板、机顶盒等)拥有出色的兼容性;3)谷歌强大的软件开发能力保障系统迭代的效率⊿。 Windows Phone失败并非技术原因↑∟,而在于:1)仍然采用收取授权费的商业模式∵〇,无法与开源的安卓竞争;2)WP7和WP8更新后♂,WP8不兼容WP7π∟,对用户和开发者造成巨大的信心打击;3)起步晚于安卓∴⌒,失去了先发优势〇,本身在移动端没有用户基础◇♂,最终失去了运营商和开发者支持◇。 三星联合英特尔推出的Tizen系统只是Android的仿制版▽↑,没有过多的创新和提升₯π。由于缺少GMS应用和服务生态⊿,搭载Tizen系统的三星手机只能定位于中低端市场△,这恰恰是智能手机竞争最激烈的细分领域⊙。久而久之三星便放弃了Tizen重新转向Android▽┊。 华为此次推出鸿蒙系统虽然是无奈之举π,但是突然的断供对任何与谷歌合作的手机厂商都是无法接受的♀∴,反而将导致安卓生态系统出现未曾有过的猜疑和脆弱♀。从这个角度而言△◇,鸿蒙系统在此时推出正当其时∟△。 鸿蒙有三点重要优势:1)与微软Windows Phone相比□,华为作为全球第二大智能手机厂商∵,本身在终端拥有庞大的用户群体⌒,这是当时Windows Phone当时不具备的;2)与三星Tizen相比△,华为在硬件和软件方面都有诸多创新↑♂,例如硬件方面的摄像技术、电池续航技术、系统方面的GPU Turbo技术等π,而苹果近几年创新几乎停滞﹡﹡。华为的创新实力以及跨终端(手机、平板、电视、汽车等)的系统通用性有助于吸引更多的应用开发者;3)Android刚刚诞生的时候也有许多Bug♂〇,但依靠生态圈中的三星、华为、HTC等手机硬件厂商的容错、反馈和快速迭代才逐渐成熟₯↑。如今全球前六大手机厂商有四家(华为、小米、OPPO、Vivo)均为中国公司﹡□,如果能团结这些力量☆,鸿蒙系统将具有更强的生命力♀。 短期来看☆,华为和鸿蒙很可能形成一个闭环生态〇,从而与苹果进行直接竞争⊿π。中期来看₯,如果科技战范围继续扩大□,不排除其他中国手机厂商也开始认真考虑备选系统并与华为结盟∟,届时鸿蒙可能成为一个更加开放性的‘’系统₯。 5 未来沙盘推演:全球ICT产业碎片化、中美科技脱钩风险加大 未来沙盘推演: 短期来看♀♂,美国的制裁行为将导致全球ICT产业碎片化风险加大♀∴。过去二十年互联网与移动互联网的快速发展是全球化与产业内部水平分工加深两大趋势共同作用的结果□。全球化带来市场扩张☆◇,产业分工带来效率提升⊿,由此衍生硬件与软件的分工、半导体设计与制造的分工、互联网平台与内容的分工等〇☆。但此次华为事件无疑给这两大趋势同时蒙上了阴影♀,也给所有人上了现实的一课:备胎计划虽然导致成本上升↑┊,但也好过因为某些关键供应链被“卡脖子”而死掉∟↑。在这种心态下⊿〇,未来全球尤其是中美之间越来越多涉及底层技术、操作系统与标准制定的领域可能出现割裂↑,类似于3G时代的“WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA”多种标准共存⊙▽。这种技术与标准碎片化将造成转换与沟通成本上升、国际贸易萎缩和技术进步减缓〇♀。 长期来看⌒,中美科技脱钩风险加大△,需引起高度重视∴。2000年至今中国互联网和移动互联网快速发展∟∟,中国互联网巨头在发展初期或多或少有着美国互联网巨头的影子▽,例如阿里巴巴与亚马逊、百度与谷歌等☆,不少高科技互联网公司的创始人都有海外学习或工作的背景∟∵。华为也一直将苹果和IBM视为老师π。某种程度上来说♂,中国对美国科研与创新体系的依赖远大于美国对中国的依赖┊,因此逐步切断中美在科技教育领域的联系是美国遏制中国发展高科技相对成本较小的途径π。 美国限制中国高科技发展的手段主要包括五个层面:一是限制中国资本投资美国高科技企业;二是实施严格的出口管制∟,目前看管制范围正在逐步扩大↑,未来可能进一步扩大到人工智能、生物医药等领域;三是限制中美科研人员之间的学术交流▽┊,甚至清理大学中的华人研究团队⊿,未来可能在美国知名高校对中国学生的招生问题、美国高科技企业招聘中国人等方面设下层层防火墙;四是借助所谓的“长臂管辖”定向围猎中国高科技企业┊,切断其供应链;五是通过军事与外交手段向盟国施压☆,打击中国高科技企业的海外市场♂〇。 目前来看ππ,美国打压中国高科技的内容和范围正在逐步扩大∟∴,并试图逐步将中国排除在美国的科技创新体系之外◇┊。未来如果中美科技脱钩持续□▽,我们可能无法在第一时间学习和利用美国的教育资源和创新技术□,因此形成内生的科技教育创新体系迫在眉睫◇⌒,对此我们必须做好充分准备◇↑。 我方应对: 1、加快科教体制改革∴♀,建立市场化、多层次的产学研协作体系〇。由国家主导加大基础研究投入π,由企业主导加大试验开发投入⊙♂,对于企业尤其是中小初创企业主导的研发活动应加大减税力度♂♂,进一步提高研发费用加计扣除比例◇π。改革教育管理制度〇⊙,夯实基础教育﹡♂,提高高等教育投入♀₯,给予大学教职人员在创业、兼职、咨询方面更大的自主权; 2、切实提高科研人员与教师的收入待遇, 抓住当前美国加大对华裔科学家的审查、并企图以中断人才交流等方式遏制中国科技进步的机遇⌒▽,加大海外高端人才引进力度; 3、运用合理的产业政策和政府采购⌒∴,发挥“集中力量办大事”的体制优势、组建研发联盟对“卡脖子”技术领域进行联合攻关↑△。中国虽然目前成立了规模达数千亿的国家集成电路产业投资基金┊,但大基金的投资模式仍以分散投资和入股为主□♂,无法像日本70年代的VLSI计划和美国80年代的SEMATECH一样实现资源整合、集中攻关、减少浪费、信息成果共享等多重效果⊿♂。建议政府牵头组建半导体技术研发联盟▽﹡,联合华为、中兴等企业进行技术攻关↑♀。 4、积极发挥金融对经济的支撑作用┊∴,推动科创板注册制改革∴□。发展直接融资尤其是风投、地方性中小银行解决创业型、科技型中小企业的融资问题⊙∟,加大对于风投的企业所得税减免力度∵。通过科创板+注册制试点探索多层次资本市场建设♂,提高科技创新企业融资效率₯。本文首发于微信公众号:泽平宏观▽∟。文章内容属作者个人观点◇,不代表和讯网立场₯。投资者据此操作π,风险请自担⊿。【古蔺新闻】
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