北京是最老的芯片之城。
從“一五”計劃時期，在酒仙橋地區(qū)大規(guī)模建設(shè)的電子管廠集群，到70年代研制出DRAM，再到改革開放后IC卡芯片、CPU、電力芯片設(shè)計領(lǐng)全國之先，在芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的節(jié)骨眼上，北京總能領(lǐng)先其他城市幾個身位。
在所有的芯片之城中，北京的地緣位置決定了這個城市在芯片產(chǎn)業(yè)中獨一無二的位置。
在經(jīng)歷了世紀之初首鋼NEC百億造芯的落空之后，北京請回了中芯來京設(shè)廠。論芯片廠之密度及豐富度，北京不及長三角，但是中芯首座12英寸廠的設(shè)立，使北京的國產(chǎn)先進產(chǎn)能不輸任何一個城市。
在芯片設(shè)計業(yè)上，北京穩(wěn)坐國內(nèi)IC設(shè)計的頭兩把交椅。
星羅棋布的科研院所提供了頂尖的微電子人才，清華大學、中科院形成了完整的微電子生態(tài)，以兆易創(chuàng)新和寒武紀為代表的“芯”一代，在MCU、NPU等爆發(fā)式成長的細分市場獨占鰲頭。
同時，大型央企在IC卡、身份證、電力等特定行業(yè)芯片設(shè)計的占優(yōu)地位，使北京能夠占據(jù)到諸多特定的全國性芯片市場。
北京，是中國芯片之城里面的“掃地神僧”。沒有臺商建廠的曲折歷史，沒有鄉(xiāng)鎮(zhèn)工廠蛻變?yōu)槿蝽敿壨婕业漠a(chǎn)業(yè)逆襲，潛心前沿技術(shù)的中科院、與抱團創(chuàng)“芯”的清華幫，才是這座芯片之城的真正主角。
首都芯夢
一
80年代末，在改革開放中率先富起來的首鋼，卻已經(jīng)開始面臨發(fā)展的瓶頸。當時首鋼找到京東方的前身北京電子管廠談收購，但被拒絕。
1991年底，首鋼與NEC（日本電氣）以6:4的股比，成立了覆蓋芯片設(shè)計、生產(chǎn)與封測環(huán)節(jié)的IDM廠—首鋼日電。1994年，6英寸1.2微米產(chǎn)線建成投產(chǎn)，創(chuàng)造了國內(nèi)最先進的工藝水平。1995年，首鋼日電取得了國內(nèi)創(chuàng)紀錄的9.1億元的營收。
首鋼在芯片業(yè)的發(fā)展節(jié)奏上不輸華虹。
1995年，為了維持行業(yè)地位、并趕上國際先進水平，首鋼將控股股東的地位讓渡給了NEC，以繼續(xù)加碼投資，推進工藝制程并擴充DRAM產(chǎn)品規(guī)格。
1998年，首鋼日電生產(chǎn)出國內(nèi)第一塊容量為64M的DRAM，由此實現(xiàn)了4M、16M、64M產(chǎn)品線的全覆蓋。此時，NEC在上海的另一個國資伙伴—華虹還未投產(chǎn)。
2000年，造芯熱潮更為猛烈，在北京申奧、鋼鐵減產(chǎn)、結(jié)構(gòu)調(diào)整的時代背景下，首鋼喊出了“首鋼未來不姓鋼”的口號。在北京市政府的支持下，受NEC掣肘的首鋼聯(lián)合美國AOS半導體等宣布了成立華夏半導體，建設(shè)兩條8英寸0.25微米產(chǎn)線的投資計劃。在當時，0.25微米是國內(nèi)最先進的工藝制程。
但2001年的半導體寒潮將首鋼的造芯大業(yè)打至低谷。在行情低迷之下，外資伙伴先后撤資，8英寸線計劃擱淺，被打趴下的NEC宣布拆分DRAM業(yè)務(wù)至爾必達，外包給首鋼日電6英寸線的產(chǎn)能減少。
2002年頭8個月，首鋼日電虧損2.3億，華夏半導體擱淺。同年年底，首鋼高層換屆，公司戰(zhàn)略重心重回鋼鐵主業(yè)。《IT經(jīng)理世界》于2003年刊發(fā)了《北京艱難造芯》一文，文章的作者郭開森形容首鋼用來發(fā)展芯片大業(yè)的“幾座剛剛封頂?shù)霓k公樓突兀地聳立著，周圍鐵絲網(wǎng)邊雜草叢生，遠處一片空曠”。
根據(jù)當時一位首鋼高層的說法：其實首鋼當年造芯并非出自企業(yè)發(fā)展的本意，一段時間以來也是本著能不投就不投的想法。
在NEC當時的海外版圖中，被控股的首鋼NEC“只是其發(fā)展戰(zhàn)略的一部分”。當時華虹NEC的8英寸產(chǎn)線也已投產(chǎn)，加之日本芯片半導體在彼時的落敗，首鋼造芯似乎既搭錯了車，又面臨來自上海同行的競爭。
事后，業(yè)內(nèi)人士分析，首鋼NEC長期以來比較單一地承接來自NEC的訂單，設(shè)計能力薄弱，沒有培養(yǎng)起自己的人才隊伍。
但華虹NEC一開始也是這樣。兩家同是與NEC合作，為何到今天首鋼NEC銷聲匿跡，華虹NEC卻依然是國內(nèi)排名前列的晶圓代工廠商？
“909”工程負責人在《芯路歷程》披露的一些歷史細節(jié)，提供了這種差異的解釋。首鋼為技術(shù)升級讓渡控股權(quán)，短期內(nèi)簡單有效、立竿見影，但這種“拿來主義”喪失了后續(xù)的主動權(quán)。
與首鋼相反，華虹沒這么做，為了解決“代代引進、代代落后”的負面循環(huán)，華虹找到了歐洲的IMEC，與該研發(fā)中心合作研發(fā)高工藝制程技術(shù)、并共享知識產(chǎn)權(quán)（IP），以充當華虹NEC產(chǎn)線的IP保護傘，同時，在歐洲培養(yǎng)的人才初步建立了自己的工藝技術(shù)隊伍。
華虹與IMEC合作所取得的專利保護傘，成為了與NEC和美國芯片公司談判的籌碼。在美日防范、戒嚴高端芯片技術(shù)外流的背景下，“N-1/N-2”（也就是落后1/2個世代）轉(zhuǎn)移技術(shù)是不可逃避的，只有自己有了技術(shù)專利，別人才好放心和你合作。
在首鋼組局的華夏半導體中，首鋼NEC非首鋼控股，外方亦難以確認首鋼自己、而非首鋼NEC是否具備相應(yīng)的技術(shù)專利，首鋼百億造芯大計的流產(chǎn)，無可奈何。
當然，我們也無法求全苛責。日本和中國臺灣地區(qū)，在芯片熱中，都有一批鋼鐵企業(yè)去做芯片，最后無一例外都失敗了。首鋼NEC與被國家確立為“909工程”的華虹NEC相比，量級、全盤籌劃上自然也差了一些。
造芯計劃流產(chǎn)之后，首鋼旗下的地產(chǎn)業(yè)務(wù)獲“2003-2004年度中國房地產(chǎn)領(lǐng)先企業(yè)”，房地產(chǎn)成為首鋼的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一。
首鋼造芯失利，北京市在2002年把當時無意中忽略的中芯請了回來，建設(shè)12英寸線。2004年，中芯在中國大陸的第一條12英寸線投產(chǎn)，北京在fab廠上的建設(shè)扳回一局。
相比于內(nèi)資、臺資、外資fab廠共存的長三角，在首鋼NEC之后，北京的晶圓代工產(chǎn)能由中芯兩個12英寸廠和一個8英寸廠支撐。除此之外，并無臺資在京設(shè)廠。為什么會出現(xiàn)這種情況？北京芯片界20年的業(yè)內(nèi)老兵王源認為，當時江浙滬地區(qū)，比如蘇州工業(yè)園和昆山，都已經(jīng)聚集了一大批臺商，加上一些氣候人文因素，江浙滬是首選。
除了挽回中芯，北京轉(zhuǎn)變了芯片業(yè)的發(fā)展策略。當時，北京提出要“優(yōu)先發(fā)展設(shè)計業(yè)，從而吸引大生產(chǎn)線建設(shè)”。
依托豐富的央企資源和科研院所，北京的芯片設(shè)計業(yè)產(chǎn)值基數(shù)大，在很長的一段時間內(nèi)獨占鰲頭。王源向CV智識表示，北京有三家國企：華大、大唐和同方，參與了國家指定的IC卡芯片設(shè)計業(yè)務(wù)，在二代身份證換代初期，一張身份證的換證工本費是20塊錢，如果丟了重做是40塊錢，這是一個市場高達上百億、而又利潤可觀的好生意。
除了IC卡業(yè)務(wù)，國家電網(wǎng)旗下的智芯微電子做電力芯片、銀行卡芯片和其他市政服務(wù)芯片，一年的營收在50億的級別，與華大在國內(nèi)的IC設(shè)計廠中都是位列前十。在關(guān)乎民生、安全的特定關(guān)鍵領(lǐng)域，“佛系”的國企說一不二。
IC卡芯片、電力芯片技術(shù)難度不大，北京在這些競爭度較小的領(lǐng)域所占的優(yōu)勢，很大程度上離不開國家的產(chǎn)業(yè)政策與央企的職能使命。但是，在高技術(shù)難度的CPU、AI芯片等領(lǐng)域，就該中科院出場了。
中科院“硬”碰“軟”
一
2000年，是中國芯片行業(yè)的大熱之年。當年，18號文的發(fā)布首次將芯片產(chǎn)業(yè)放到了國家的戰(zhàn)略層面，在此之后，一大批臺商和歸國人才回國參與產(chǎn)業(yè)建設(shè)，芯片行業(yè)掀起了高潮。
在北京，中科院選擇了最難啃的CPU。
在保障國家信息安全、CPU自主的背景下，2001年5月，龍芯課題組成立，課題組為龍芯取了個土名“狗剩”，因為“賤名好養(yǎng)活”。
隨后，胡偉武帶領(lǐng)同事，用MIPS架構(gòu)設(shè)計的龍芯一號成功啟動了Linux系統(tǒng)，在國慶節(jié)那天通過了中科院的驗證。2002年8月，龍芯一號流片成功。其后，在中科院、863以及“核高基”重大專項的支持下，龍芯2號、3號相繼研發(fā)成功。
在二十一世紀頭一個十年，龍芯作為國家的一個重點科研項目，被放到了極高的地位，也承受了“譽謗滿天下”的巨大波折。領(lǐng)頭人胡偉武，一開始是中科院的科研人員，但后來，他不得不習慣媒體的聚光燈照射，接受來自各方的關(guān)注與拷問。
2005年7月，行研機構(gòu)In-Stat首次發(fā)難，分析稱龍芯結(jié)構(gòu)與MIPS近似度達95%。
2009年6月18日，在中科院計算技術(shù)研究所購買MIPS結(jié)構(gòu)專利授權(quán)后，一則《龍芯無奈購美公司專利授權(quán)，“中國芯”光環(huán)褪盡》的文章廣為流傳。龍芯究竟創(chuàng)了多少“芯”？這一個問題又被擺上了臺面。
胡偉武不得不現(xiàn)身說法，解釋龍芯為什么早不買、晚不買，偏偏要在2009年這個時間點買這個MIPS結(jié)構(gòu)：
我們早在2003年就和MIPS公司商談結(jié)構(gòu)授權(quán)事宜，核心問題主要是價格。當時MIPS開出的價碼是500萬美元，我們2001年項目組啟動時只有1000萬元的創(chuàng)新基金，近幾年國家在龍芯項目上的平均年投入也只有2000萬元左右，確實是買不起，不是不想買。
為什么早不買？因為龍芯沒錢。
MIPS的專利保護期已經(jīng)過了（2006年20年的專利保護期到期），這次成交價比500萬美元低得多，甚至不超過每年計算所購買EDA工具的費用。
為什么2009年買？因為經(jīng)濟危機來了，MIPS便宜了。
胡偉武的回答中透露著無奈。在做了幾年龍芯的研發(fā)工作后，市場化的需求被提上日程。2009年，正好是龍芯公司化運作的前一年，為了從根本上解決兼容認證和知識產(chǎn)權(quán)的問題，購買MIPS結(jié)構(gòu)授權(quán)已然勢在必行。
針對輿論的質(zhì)疑，胡偉武在當時接受《電腦報》記者的采訪時耐心的科普：
1、MIPS是一種計算機語言，MIPS指令集就像26個英文字母，本身沒有任何的含義。也不可能有任何后門。處理器的性能如何，關(guān)鍵看工程師對指令集的實現(xiàn)能力，就像人們對26個字母的駕馭能力一樣，不同的措辭、不同的語境可能衍生出截然不同的含義…
2、購買結(jié)構(gòu)授權(quán)主要是為了使用MIPS兼容的品牌以及通過加入MIPS兼容聯(lián)盟共享知識產(chǎn)權(quán)，結(jié)構(gòu)授權(quán)后需要自主設(shè)計處理器核。我們購買的是MIPS公司的結(jié)構(gòu)授權(quán)，內(nèi)核是完全獨立設(shè)計的。
這場2009年發(fā)生的“CPU到底是不是中國芯”的輿論危機，反映了科技產(chǎn)業(yè)啟蒙的不足。直到今天，對于龍芯CPU架構(gòu)的選擇，外界依然存在誤解。
最近，有媒體質(zhì)疑龍芯“一開始沒選擇x86架構(gòu)，路走偏了”。
長期追蹤美國芯片商的資深媒體人、TechEdge創(chuàng)始人林宗輝對CV智識表示，英特爾的x86架構(gòu)根本就不會正常授權(quán)給一個中國的潛在對手，未經(jīng)授權(quán)即使用x86架構(gòu)的代價也是巨大的。
芯片行業(yè)資深從業(yè)者、國內(nèi)知名投資機構(gòu)芯片半導體負責人王凱對CV智識表示，“后門”是選擇架構(gòu)需要重點考慮的問題，MIPS架構(gòu)開放底層，源代碼可以一行一行看著改，改到自己放心。但x86架構(gòu)不開放底層，埋了后門是沒辦法通過改源代碼來解決的。
除了CPU架構(gòu)，龍芯更大的問題是：操作系統(tǒng)和軟件生態(tài)建設(shè)遲遲起不來，“硬”的東西我們是有了，“軟”的東西誰來搞？
留給龍芯的時間不多了。
或許是囿于科研項目和國有企業(yè)經(jīng)營體制的問題，或許是“錢不夠”，或許是一開始沒有做好充分的預計和資源調(diào)配，龍芯在2013年才先后在合肥等地設(shè)立團隊，以研發(fā)瀏覽器等配套軟件。
因為遲遲沒有進入民用市場，企業(yè)又面臨經(jīng)營壓力，龍芯開始深入工控等特定行業(yè)市場，以贏得健康的現(xiàn)金流。其后，龍芯研發(fā)出了具備自主知識產(chǎn)權(quán)的龍芯指令集。
時移世易，當龍芯把架子搭好，被重點扶持的海光、兆芯采取了一條不一樣的CPU路線，龍芯風光不再。
挑戰(zhàn)Wintel的豪言與使命依舊。龍芯預設(shè)在2020年后進入民用市場，胡偉武仍舊在堅定不移的執(zhí)行“農(nóng)村包圍城市”的路線：
我經(jīng)常說“農(nóng)村包圍城市”有兩方面的含義，一是從農(nóng)村開始，即從對手的薄弱環(huán)節(jié)入手；二是心中不能忘記城市。龍芯過早進入桌面市場并不是很合適，事實上，現(xiàn)在龍芯最多的應(yīng)用并不在桌面。但我們需要一面旗幟，因此，我們也在桌面做一些嘗試。
在孤獨、漫長的CPU安全自主化的過程中，胡偉武和龍芯形成了一套截然不同于西方科技公司的話語體系和公司文化。龍芯研發(fā)的初衷，是造出低功耗、自主可控的計算機，“為廣大人民服務(wù)，打破國外壟斷”。在胡偉武看來，龍芯面臨的最大的困難，就是對自主創(chuàng)新的信心不足，因此格外需要“不信邪、不怕鬼”。
胡偉武對于他所帶的龍芯的隊伍感到滿意：
我們這支隊伍的主要人才是自己培養(yǎng)的，每個人都非常優(yōu)秀，很多人高考時就是當?shù)乜h市的高考狀元或前幾名，每年研究生畢業(yè)時最優(yōu)秀的人才都能繼續(xù)為龍芯服務(wù)。
在這支優(yōu)秀的隊伍中，胡偉武的弟子陳云霽、陳天石兩兄弟師承龍芯衣缽，在2016年創(chuàng)立了寒武紀，研發(fā)出了AI芯片，現(xiàn)在估值達30億美元。
中科院計算所的“硬”碰“軟”得到了延續(xù)。王凱認為，以寒武紀為代表的“硬”碰“軟”，會成為未來芯片創(chuàng)業(yè)的一個方向，從芯片的硬件端出發(fā)，向深度學習等軟件端深入，要比互聯(lián)網(wǎng)公司從“軟”到“硬”的芯片創(chuàng)業(yè)要靠譜。
“硬”碰“軟”，和“軟”碰“硬”，從基因上來講就是不一樣的。
在王凱看來，在阿里把后臺并發(fā)的問題解決掉之后，互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)技術(shù)門檻被大幅降低。互聯(lián)網(wǎng)公司也更習慣于燒錢解決問題，因為互聯(lián)網(wǎng)直接面臨消費終端，中間的鏈路是很短的。
問題是，燒錢解決不了技術(shù)問題，“技術(shù)的進步依賴于一兩個天才的靈光閃現(xiàn)”。做芯片出身的，熟悉從芯片到終端應(yīng)用的長鏈路，對于技術(shù)進步的規(guī)律，也會更為尊重，因而成功率更高。
中科院計算所擇高處立，直接從最難的芯片開始啃。清華幫則選擇了一條由下而上的產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路，從國外巨頭看不上眼的利基市場開始一層層往上爬，將中國的芯片賣到了全世界。
清華幫齊創(chuàng)“芯”
一
在量子芯座某會議室，清華海歸朱一明正在回答國內(nèi)專家對于他的創(chuàng)業(yè)項目—SRAM（靜態(tài)存儲）IP的疑問。
2005年，朱一明剛回國，拿到了清華系風投啟迪之星的投資，并將公司設(shè)在了清華科技園。為了謀求發(fā)展經(jīng)費，朱一明向政府推廣他的創(chuàng)業(yè)項目。
王源當時就坐在會議室里面，聽朱一明講自己的創(chuàng)業(yè)項目。據(jù)他回憶，會議室內(nèi)在座的專家對他所說的產(chǎn)品技術(shù)路線存在較大爭議，一時難以形成統(tǒng)一意見。這個項目險些被斃，好在朱一明拿到了政府兩三百萬的創(chuàng)業(yè)經(jīng)費。
在那個年代，海歸人才掀起了一波芯片創(chuàng)業(yè)潮。2004年，楊崇和、俞昌分別在上海創(chuàng)立了瀾起科技和安集微電子。
與俞昌類似，朱一明在創(chuàng)辦兆易創(chuàng)新早期得到了中芯的幫助。一開始推廣SRAM IP，中芯在產(chǎn)線上幫兆易創(chuàng)新做好驗證，當其他公司到中芯量產(chǎn)時，中芯幫忙推銷兆易的IP。
經(jīng)過探索，兆易創(chuàng)新最終確定了Nor Flash這個“雞肋”產(chǎn)品。Nor Flash是存儲產(chǎn)品線里面市場規(guī)模小、應(yīng)用零散、利潤微薄的一個品類，國際巨頭都瞧不上這個利基市場。兆易創(chuàng)新選擇這一小塊市場，技術(shù)門檻低，不易被制裁，主要靠打開銷路走量賺錢。
剛確定主營業(yè)務(wù)，兆易就迎來了金融危機，資金鏈快斷的時候，清華校友齊上陣。2008年，已經(jīng)在深圳發(fā)了大財?shù)那迦A系校友、深圳的地產(chǎn)企業(yè)家徐航，以及清華同門師兄弟創(chuàng)辦的風投，聯(lián)合注資兆易。在后續(xù)的融資中，清華系校友繼續(xù)加注兆易。
有做金融的，有做芯片的，做金融的投做芯片的，清華的校友圈子實現(xiàn)了“產(chǎn)融結(jié)合”。王凱對CV智識表示，他沒有見過哪一個學校比清華系師兄弟更加團結(jié)的了。除了資金上的幫助，背靠清華微電子眾多校友，兆易在銷售渠道、人才、技術(shù)上也無往不利。
“老板是清華的，清華學生就會很愿意來，如果是其他學校的，對不起，差點意思。清華的，就是這么抱團。”
不同于龍芯和寒武紀死磕一個高精尖領(lǐng)域，兆易在經(jīng)營策略上更加敏捷，對于終端市場的洞察更敏銳。
在Nor Flash之后，兆易在2013年做出了MCU的“爆品”。多元化業(yè)務(wù)的高成長、高市占率，為兆易上市鋪好了路，2016年，兆易上市。在取得投資回報后，幾個清華投資人回到學校，給學校捐錢做公益。
兆易創(chuàng)新的成長早期偏內(nèi)生性，清華的紫光系，則是依靠瘋狂的買買買快速做大。無論是內(nèi)生性成長起家，還是外延式并購做大，清華系對于資本的運用都是極為嫻熟的。如果紫光的存儲大業(yè)能成，清華系對于國產(chǎn)芯片的貢獻更上層樓。
結(jié)語
一
時移世易，隨著時間的演進，國產(chǎn)芯片的發(fā)展邏輯和脈絡(luò)已經(jīng)非常清晰，但是面對強大的外國芯片廠商與已然落下的差距，自主研發(fā)膽氣不足、路徑方案迷茫、科學產(chǎn)業(yè)常識不足，與時常出現(xiàn)的妄自菲薄或夜郎自大的情緒，總是不時出來浮動人心。
前有來者，后起之秀可期。
北京“芯”在幾代人的精神傳承中日益壯大。起于清華的兆易創(chuàng)新，從低端的Nor Flash存儲利基市場切入，力爭上游，向DRAM市場進軍；師承胡偉武衣缽的寒武紀，在AI專用芯片上異軍突起，切入華為手機的供應(yīng)鏈。
但是人才，正在掣肘北京“芯”的發(fā)展。北京一位資深的芯片從業(yè)者楊密告訴CV智識，清華微電子系的博士，在沒畢業(yè)之前已經(jīng)被VC、PE提前要走。這是中國最頂尖的芯片儲備人才，當他們畢業(yè)找研究所的對口工作，他們所能獲得的薪酬，可能只有互聯(lián)網(wǎng)公司和金融公司的1/3到1/5。
在BAT齊聚來搶人的北京，芯片業(yè)發(fā)展需要的人才，大部分都被互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)給“虹吸”走了。要維持一個高水準的芯片創(chuàng)業(yè)團隊，成本也正在向城市的高階水準看齊。
在上海，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)遜于北京，芯片行業(yè)對于人才的吸引力維持在較高水平。說來諷刺，上海市最近一直在反思“為什么上海出不了阿里巴巴”，要是真出了一個阿里巴巴，估計芯片業(yè)的發(fā)展，會被吸走一大半人才。
互聯(lián)網(wǎng)和芯片，終歸是相生相克。