无论在我们日常生活中的哪个领域,山寨货都不算少,但也有些东西鲜有山寨比如 CPU,这么大的利润空间,为什么这么多年还是没有山寨货,CPU 真的很难制造吗?
 
为什么市面上没有山寨 CPU 卖
以前还真有山寨 CPU 但被专利法律所制裁
 
90 年代,祖国宝岛半导体发展初期,以联华电子为首的台企半导体就是靠山寨起家,联华电子当年就是靠着山寨了任天堂 fcsfc 世嘉 md 等主流游戏机的 cpu,养活了庞大的大陆市场山寨游戏机产业,对,你我的童年都有它的影子存在,小霸王、文曲星等使用的 UMC 的 6502 CPU。
 
据坊间传闻,由台企半导体曾经拿着山寨货去与日企原厂竞争,最后败北而归。
 
80486 处理器
  
除此之外,联华电子还将魔爪伸向了 Intel 486 CPU,也就是 UMC green x86,联华电子改进芯片耗能后,美其名曰“台湾历史上第一颗自行设计的 x86 处理器”,并且联华电子很作死的在未经英特尔授权的情况下公然将其上市售卖。
 
1989 年美国将台湾列入 301 条款
  
这件事情直接导致美国政府开始制裁台湾半导体产业,为此双方展开了旷日持久的知识产权诉讼,最终面对一些列知识产权诉讼和政府压力,迫使台湾省政府在 1999 年设立智慧产权保护法和部门,至此台企半导体的山寨历史算是正式结束。
 
当时任职台湾内政部长的吴伯雄,潜心钻研国内外的著作权法,并且在 1992 得以立法落实。
 
68000P8
  
但山寨这件事情似乎是一个地区半导体起家的毕竟之路,日企以及东欧国家的半导体企业也曾山寨过 CPU,比如著名的 68000。
 
制造 CPU 还很麻烦 很花钱
CPU 很贵,所以造价自然不会低,一片晶圆从晶圆厂买来,只有光板一片,并且表面一般还有几微米的外延层,当然从晶圆到 CPU,它还需要经过数百步工序。
 
大家都知道光刻机这个东西,只能从荷兰买,虽然贵到不行,但是还得排队,并且在光刻曝光这一道工序完成以后,还得做对准检测、尺寸检测等工序,万一出现轻微偏差,就得去掉光刻胶重新来,这一道道工序都是钱。
 
然后是刻蚀,这就是需要在硅或者其他层做图形,也就得用各种等离子或者化学试剂刻蚀材料,需要精准控制,并且需要注意,晶圆上每一个晶体管和连线都得在同一个工厂完成,万一有一步工序出现偏差,那么只能报废重来,这消耗的都是真金白银。
 
除此之外 CPU 重要的环节还有研磨、清洗、注入 / 扩散、量测等等,所以 CPU 会卖的很贵,强大的基础研发实力也不是一般厂家所能具备。
 
自主研发才是正道
目前国产的 CPU 与一线产品的差距虽然存在,但进步也是十分明显,以龙芯为例,这种其实意义是最大的,从下到上都是自主设计,指令集也勉强算是自主的,并且现代 CPU 架构下指令集的差异性已经不大了,所以龙芯的未来肯定会越来越好。
 
龙芯 3A
  
除了自主设计以外还有一种是使用用开源的硬件方案的,代表类型有 SPARC 架构下的一些 CPU,比如神舟飞船上用的就是这类或者另一种是直接买别人的硬件方案,这了指的是买了全套东西的那种,代表类型有 alpha 架构,也就是申威系列,太湖之光用的,但这类并不适合民用。
 
还有一种情况就是拿别人的授权,然后生产 CPU 的,代表类型是华为海思这种,拿到 ARM 的授权,然后重新设计,从商业化的角度来看,这条路是最好走的,比较容易。
 
兆芯发布的处理器
  
兆芯近日发布了首款主频高达 3.0GHz 的国产处理器,共两款:开先 KX-6000 与开胜 KH-30000 系列处理器,新处理器将 CPU,GPU 与芯片组封装至单个芯片内,体积小巧,高性能与低功耗特点集合为一,在台式机,超极本以及服务器方面将会有非常广泛的用途。
 
自主 CPU 为什么这么难?供需平衡才管用
从中兴芯片被美帝禁运开始,半导体行业被更多的重视起来,自主 CPU 为什么就这么难?
 
梁宁表示:“只要搞定知识产权问题,选择技术路线,找会干的人,投入干,CPU/ 芯片就能够做出来。搞不定的依然是操作系统。差距大的依然是生态。” 
 
但是也有很多反对的声音此起彼伏,“方舟 Bug 无数,贴钱别人也未必愿意用”,“开不完的会、买不完的设备、包装慨念攒项目,套取课题经费”…
 
目前,半导体从业者首先要面对的问题是东西做出来了,没人用。技术能够攻下了 CPU,却攻不下已经形成多年的商业生态,目前为止市场上的主流厂商和广大消费者已经习惯了基于英特尔 X86 架构的 CPU+Windows 操作系统和 Office 办公软件的产品组合。而“中国芯”公司,众志、方舟和龙芯却要自己做完硬件。 
 
龙芯中科甚至表示政府应该适当的给国产芯片一定的保护政策,形成良性的市场法则以后再去和国外同行竞争。
 
政策、人才能否带来好未来?
目前受到国际贸易摩擦等多方因素的影响,无论政策还是资本以及外部产业环境对国内半导体企业来说都是最好的时代,半导体芯片行业的竞争从来都很残酷,即使回望从 90 年代中期以来的自主芯片研发和推广,也能明显看出这是一场道路曲折的悲壮探索,但五千年来中国人早已养成不屈不挠的拼搏精神,纵然前路布满荆棘,但必欣然往之。
 
最后借用一句古语送给所有为半导体事业奉献的人才也送给整努力拼搏的你,道阻且长行将则至