创新100 | 清华大学刘雷波：互联网大厂用传统思维造芯，或会碰到瓶颈

创新100 | 清华大学刘雷波：互联网大厂用传统思维造芯，或会碰到瓶颈最强大脑第一季全集 编者按：在二十一世纪新十年开启之际，搜狐科技正式推出《中国创新公司100》系列榜单及报道，围绕5G、AI、芯片、制造、零售、出行、社交、企业服务等领域内的技术创新和商业模式创新，对优

编者按：在二十一世纪新十年开启之际，搜狐科技正式推出《中国创新公司100》系列榜单及报道，围绕5G、AI、芯片、制造、零售、出行、社交、企业服务等领域内的技术创新和商业模式创新，对优质创新公司以及相关行业进行深度价值挖掘。

“科技创新”成为互联网行业热议的话题。到底怎样的创新才是科技公司应有的创新？通过《中国创新公司100》，我们尝试回答这些问题。

近日，搜狐科技举办《中国创新公司100》芯片系列沙龙活动第一期。清华大学长聘教授、长江学者特聘教授刘雷波，闻泰科技副总裁吴友文，云岫资本合伙人兼首席技术官赵占祥共同探讨了全球缺芯潮下的国产替代新机遇。本文为刘雷波教授在沙龙上分享的精彩观点。

清华大学长聘教授、长江学者特聘教授刘雷波

“对于缺芯涨价的问题不用太过于恐慌，经过一段时间之后一定会趋于合理。”近日，在搜狐科技举办的《中国创新公司100》芯片系列沙龙活动第一期上，清华大学长聘教授、长江学者特聘教授刘雷波表示。

他认为，缺芯总体来看是件好事，说明我们的产业需求很旺盛，也使得国家对集成电路的重视程度前所未有得提高。他指出，目前芯片行业的涨价潮一方面受到生产制造和封装测试链条价格上涨的影响，还有一部分源自先进制程带来的成本提高。

在谈到这波缺芯潮的影响时，刘雷波表示，初创企业量比较小，跟制造厂、封测厂基本没有议价空间，人力成本上升，产业链价格上涨，对初创企业都是不利的。“我相信经过一两年时间大浪淘沙之后，有技术和有产品的企业活下来的几率会更大，生态会更健康。”

此次的缺芯潮也被视为国产替代的新机遇，对此刘雷波认为，与其说是国产替代的新机遇，不如说是我国产业调整的新机会。他表示，我们需要Fabless（芯片设计公司）和Foundry（芯片代工厂），也需要设计、制造、封测和销售一体化的IDM公司。“对于作出适合我国行业发展的调整来说，目前是一个很重要的机遇期。”

在这一波国产替代浪潮中，互联网大厂也充当了一股重要的力量。刘雷波认为，互联网大厂资本雄厚，找到优秀人才并组建团队来做芯片，这是好事。同时他也强调到，互联网企业做芯片还是得遵循半导体行业本身的规律。如果用传统的互联网思维来做芯片，可能还是会碰到以前这个行业本身就存在的一系列难题，无法突破瓶颈。

他提到，边做产品边发掘落地场景在互联网行业里可能非常常见，但不适用于半导体行业。“我不认为哪个应用领域可以真的拉动半导体技术的发展。”刘雷波认为，大量跟技术相关的东西是基础共性的，跟应用和行业无关，设计、生产、制造、封测和EDA方面等存在的问题不会被行业应用解决。

刘雷波还指出，即便解决了目前的产能问题，其实我们还是“缺芯”。“我们在高端领域缺少自主技术，缺少核心芯片、高端芯片，能够卡住别人脖子的东西更是奇缺，这才是‘缺芯’面临的最重要问题。”

刘雷波表示，集成电路拥有人类历史上发展到现在最复杂的工艺，没有之一。这是成千上万家企业在全世界各地共同协作的结果。“我们一定要有所为，有所不为。对于可以争取到国际资源合作的东西，在资源很有限的情况下，可以稍微靠后放；怎么争取都拿不到的东西，一定要想尽办法靠自己来突破。”

他认为，这些问题需要通过长期资本投入、政府政策引导、行业产业规范化等才可能真正解决，并购无法真正推动产品创新和技术进步。

最为本质的还是要加大基础科学和技术科研攻关。刘雷波表示，扩大基础研究投入，虽然好像短期很难看到效果，但是在技术革新时就会起到明显的推动作用。他认为，我们能不能在下一轮信息技术竞争当中依靠现在的积累胜出，与此同时尽量夯实半导体技术继续发展的根基，这可能是比解决“缺芯潮”难题更重要、更本质的事情。

以下是刘雷波教授分享实录（经删减整理）

搜狐科技：您怎么看目前的缺芯潮？主要的问题出现在哪儿？

刘雷波：首先缺芯总的来看是件好事，至少说明我们的产业需求很旺盛。同时，国家政策、资本投入，甚至教育投入，都得到前所未有的提高，历史上咱们从来没有这么重视过集成电路。

为什么缺少芯片？我们做不出来，也买不到，主要是两方面的原因：我们行业内还是有些过于自信，另外又缺乏自信。2020年国内有2200多家设计企业，比2019年增加了1/4，这么多企业出来，自然会做出相应的芯片并进行生产制造封测。另一方面，企业又对全球整个生产和封测的能力存在极大焦虑，于是出现囤货的情况。我个人感觉不是产能跟不上，而是很多需求被人为的、完全没有必要地放大了，放大以后自然会出现这样的结果。

从我的角度看，我宁可把这个“缺芯”理解成两个不同的意思：一是我们现在确实产能不够。对这个问题不用太过于恐慌，这种情况一定是暂时的。摩尔定律首先是一个经济学定律，一定是产品成本下降，价格下降，要不然就发展不下去，因此价格上涨也会很快趋于平稳。产能不够、涨价不是一件大事，经过一段时间之后一定会趋于合理。对于苦苦煎熬的企业来说，可能必须得挺过去，挺不过去就会被淘汰掉，大浪淘沙。

第二个意思，即便解决了目前的产能问题，其实我们还是“缺芯”。我们在高端领域缺少自主技术，缺少核心芯片、高端芯片，能够卡住别人的东西更缺，这才是“缺芯”最重要、最本质的问题。这需要通过长期的资本投入、政策引导、行业规范化等才可能真正解决。

搜狐科技：伴随着缺芯潮就是涨价潮，受什么因素影响？这个过程中，会不会出现优胜劣汰的情况？

刘雷波：价格一方面由成本决定，另一方面也受到供需关系非常严重的影响。价格上涨有生产和封测链条的价格上涨，还有一部分是成本的提高。一个具体的数字，制程在65nm时，1亿颗晶体管成本约1.9美金，28nm时相同数量的晶体管成本在1.3-1.4美金左右，但再往下走的时候，成本就会上升，14nm时成本提高到1.6美金左右。这是大家很难做14nm甚至于7nm、5nm的原因，是本身的成本问题。

另外，可以看到整个芯片的NRE，也就是一次性工程投入成本，随着制程缩小，也会提高，比如7nm的NRE是3亿多美金，5nm已经到4.7亿美金。这些因素都是价格上涨的因素，不仅仅是整个生产链条的价格上涨。

初创企业往往没有很大的生产量，跟生产制造厂、封测厂议价基本没有空间，人家不愿意接这样的单子。人力成本上升，产业链整个价格的上涨，对初创企业都是不利的。我相信经过一两年的时间大浪淘沙，有技术有产品的企业活下来的几率会更大。

搜狐科技：有观点认为，缺芯潮是国产替代的新机遇，是否认同这个观点？

刘雷波：我觉得与其说是国产替代的新机遇，倒不如说可能给了我们一个产业调整的机会。长期以来，我们大陆学习台湾有Fabless（芯片设计公司）、Foundry（芯片制造厂）的模式，殊不知我们大陆的战略纵深和台湾完全不一样，台湾是有两千多万人口很小的地区。我们当然需要Fabless和Foundry公司，也需要设计、制造、封测和销售一体化的IDM公司。如果要做一些行业调整，也就是适合我国行业发展的调整，目前是一个很重要的机遇期。

搜狐科技：国产替代有一些领域我们必须要做，但也面临很多挑战，我们怎么解决这些问题？

刘雷波：集成电路拥有人类历史上发展到现在最复杂的工艺，没有之一。学术界工业界目前最复杂的芯片，集成了1.2万亿颗晶体管。这个过程，从设计开始就用到大量的EDA软件和第三方IP核，到生产制造要用到大量的材料和设备，接着进行封装测试，然后做电路板，最后加上固件软件才能卖给客户。这是成千上万家企业在全世界各地共同协作的结果。

卡脖子从哪个步骤来解决？是非常困难的事情，某一个点上的具体问题解决了，整个卡脖子的问题就解决了，这种想法并不是客观，不符合科学规律。

集成电路的问题从来都不仅仅是一个技术的问题。我们可以看一下历史上人类GDP的发展。有了集成电路之后，集成电路的曲线和GDP的曲线高度相关，特别2000年以后的20年，集成电路涨，GDP也涨；集成电路跌，GDP也跌。集成电路行业支撑全球信息行业甚至整个经济的发展，有百倍千倍的放大效应。集成电路不是仅靠技术研发投入，教育投入就够了，还受到政治经济等各种复杂因素严重影响。

我们能做什么事情？夯实基础，不可能存在无源之水，每个地方都要下力气。从教育上要投入，研发上要投入，从应用开发上要投入。确保两个轮子平衡旋转，一个是技术，一个是资本。这些东西都是长期的，一蹴而就并不科学。

另外，目前有一种说法，我们是经济大国，什么都要做，但这是一件非常困难的事情，一定要有所大为，有所不为。我们能够争取到国际合作的东西，在资源有限的情况下，可以把它放得稍微靠后一点。怎么争取都拿不到的，我们一定要想尽办法去突破。

搜狐科技：了解到您对软件定义芯片有深入的研究，大家现在都在说软件定义汽车、软件定义硬件，我们怎么去理解软件定义芯片？

刘雷波：之所以分为软件和硬件，这是我们认识世界的一个必须经过的过程，其实二者并不是割裂的，反而是相互支撑、相互依存的。没有了软件，芯片什么都做不了；没有了芯片，软件也没有运行的载体。在芯片设计领域，我们的设计范式会变化，不再从芯片往上看问题，得从系统和软件往下看问题。从需求出发，让硬件来根据软件的需求来做相应的变化。

如果能做这到一点，程序员用高级语言编程，他们不用懂什么是电路，只会Python和JAVA依然可以给这个芯片做高效的编程，使得芯片的速度快，功耗低，灵活性好，可靠性高。这是软件定义芯片想达到的目的，这是颠覆性的设计方法，我们认为这是行业发展的大趋势之一。我们不再认为芯片是单独的、跟别人不一样的东西，它是整个大系统中的一部分。上面还有固件，还有软件、操作系统，还有网络。这些比芯片还要复杂，我国应该加大投入。

搜狐科技：国内半导体产业是否能通过并购迅速做大做强，甚至实现某些技术领先？

刘雷波：我国企业想通过并购国外领先企业获得技术、生态，由于各种因素干扰，现在变得非常困难。个人感觉，目前国内很多企业还没有发展到能够或者值得相互并购的程度。个别企业要相互并购，也是为上市做准备。同时，国内企业之间的并购，虽然一定程度上可以补齐一些短板，但对于真正提高水平，保持产品技术领先，不见得有多大帮助。某企业资本雄厚，为了补齐短板进行并购，然后提高估值上市，以此获得资本市场的好处。如果这么做，对企业的好处很明显，仅此而已。我不觉得产品创新、技术进步能通过并购的方式获得。

搜狐科技：现在国内越来越多的互联网大公司开始做芯片，成为了国产替代中一股重要的力量，怎么看待这种现象？

刘雷波：我体会很深的是我们的学生毕业后薪水翻番，硕士也好，博士也罢，比起几年前，薪水高得惊人，一问都是到互联网大厂做芯片。我国互联网行业发展非常快，商业模式等各方面都有很大优势。以前他们没有关注到芯片，后来他们注意到网络基础设施很重要。大量采购别人的还不如自己去做，于是大量投资。经费落实后，挖到相应人才，就可以组建很强的团队来做。这是一种很好的方式，总比不理睬芯片要好，关注半导体是件好事。

但半导体的规律和互联网还是不太一样。半导体本身是看得见摸得着的，很难利用估值对它的未来进行判断。一款产品量产，实际上离真正的产品成功还差很远。量产之后客户还要小批量试用、大批量试用，经过好几轮迭代才能真正有一款能够面世的商品。低端、中端是这样，高端更是这样，经常容易失败。互联网企业对芯片的要求还是蛮高的，例如很多公司做交换芯片或者处理器芯片的话，要求非常高。这种情况下，如果用传统的互联网思维来做，可能会碰到很多问题，难以逾越已知的瓶颈。

此外，有很多领域投资过大，比如人工智能很热，大家一窝蜂来做，而且边做边找落地场景。这在互联网行业里非常常见，即使没有需求也要靠自己把需求引导出来。半导体行业不太一样，我不认为哪个应用领域可以真的拉动半导体技术的发展。大量跟技术相关的东西是基础共性的，跟应用和行业无关，并不是通过哪个行业就可以拉动起来。设计、生产、制造、封测和EDA等存在的问题并不能被行业应用解决。互联网企业做芯片是件好事，但还是得遵循半导体行业本身的规律。

搜狐科技：2025年芯片自给率要达到70%，现在差距还挺大，我们推动国产替代和提高自给率的关键是什么？

刘雷波：我前面提到，集成电路工艺是人类发展到现在最复杂的工艺，没有之一。这么多环节和步骤，是很多企业在世界各地协作的结果。我们很难从头做到尾，从EDA软件、IP核、到生产制造和封装测试，再到设备材料，全部实现自给。回答这个问题还是得回到最本质的方面去：我们的基础投入够不够？30年前投入多少到基础研究中去了？我们一直为什么拿不了太多诺贝尔奖，不是因为现在而是因为以前的投入不够。现在在基础研究方面的投入，是为很长一段时间的以后做准备。

集成电路产业还可以做一百年，产业可以这么发展，但显然集成电路技术几十年后就不再是最前卫的技术了。有没有什么东西可以替代硅？如果现在不投入基础研发的话，30年后我们还会讨论同样的问题，还是要被别人卡脖子。加强基础研究投入，虽然看上去好像现在没有效果，但是在技术革新发生时会占据主动，有明显推动效果。我们能不能在下一轮信息技术竞争当中依靠现在的积累胜出，与此同时尽量夯实我们当前在这个领域继续发展的根基，这可能是比解决“缺芯潮”难题更重要、更本质的事情。