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中国芯“逃兵”:缺芯是因为缺钱!中国芯“老炮”:芯片救国靠BAT不是开玩笑

简介: 美国制裁,中国缺芯。北大计算机系博士“雪无痕”曾学芯片9年,但被实验室折磨的遍体鳞伤后最终选择离开,成为芯片业“逃兵”;“雪无痕”的同门师兄“看日出”却一直坚持14年,成了行业“老炮”,并坚信中国芯片在特定领域有着巨大机会。

“雪无痕”和“看日出”都是北大计算机系博士,都曾在中国顶级实验室之一北京大学微处理器研发中心从事芯片研发,但两人却走上了不同道路:

师弟“雪无痕”学芯片9年,看到了因为实验室缺钱而留不住人才的尴尬境地,最终成了芯片业“逃兵”,从热血青年变成了麻木大叔,去了互联网公司做算法;

师兄“看日出”则从业14年,一路坚持,并坚信随着越来越多掌握应用场景的公司开始插手芯片,“芯片救国靠BAT”不是句玩笑话,在特定领域中国芯片有着巨大机会。

师弟的经历是中国芯片业过去十多年的一个缩影,师兄则看到了中国芯片未来十多年面临的历史性机会。

师兄弟两人隔空对话,声音虽小但持续激荡在中国不平凡的4月。有人放弃有人坚持,但他们都希望在经历这次中兴事件后,中国芯能够拥有一个更好的发展环境。

雪无痕:中国芯片业9年“逃兵”,媒体18年前就在呼唤“中国芯”

(一)

这两天美国对中兴的禁运一出, 各个群里的忧国忧民的小伙伴们讨论热烈,各抒己见。各种报道更是铺天盖地,大到人民日报,小到各种微信公众号,想装作看不见都难。一向只潜水不灌水的我,也忍不住要上来说两句。

先介绍一下我自己:2000年入北大微电子系,2002年进入实验室(北大微处理器研发中心),在实验室完成了本科实习和博士论文,从事芯片开发。博士毕业后进入谷歌中国工作,完全抛弃了芯片事业,基本都在做搜索引擎架构方面的事情。

我的个人经历,从一定程度上来说,是中国芯片界的一个缩影,一个中国芯片事业的逃兵,一个从热血青年慢慢衰变的麻木大叔。

我在2000年来到北大微电子系,是怀揣着梦想而来的。我不多的行李中,夹着一份精心从报纸上剪下来的一整片报道,题目我至今记忆犹新:“我们呼唤中国芯”。

那篇文章详细描述了我国的集成电路的技术是如何缺乏,被国外所制,呼吁我国大力发展自己的芯片技术。现在回想起来,改个日期,现在拿出来发表一下,骗个几万微信流量不是什么问题。要知道那还是18年前的时候,就已经有优秀的作者写出如此振聋发聩发人深省之文,几乎影响了我的一生,说是当代鲁迅也不为过。可见这18年来,我们国家芯片技术受制的本质,似乎改变不大

(二)

我在2002年进入了当时如日中天的北大微处理器研发中心,这一待就是7年。除了有限的打星际谈恋爱跆拳道踢足球时间以外,基本百分之九十以上的时间都在做芯片,剩下百分之十的时间在灌水混毕业。

在做芯片的过程中,有在师兄师姐带领下一起流片过,也有带着同级的同学和师弟们(没有师妹)一起流片过。实验室的工程条件在高校里是数一数二的,我们的毕业生工程经验非常丰富,师兄师弟们的能力也都不错,基本上是对口的做芯片的公司(比如AMD,NVIDIA,MTK,IBM,SYNOPSYS,CADENCE等等)想怎么进就怎么进,进入不久就广受好评挑上大梁。

我印象最深的就是我一个大牛师弟推荐我去当年正靠山寨机一统江湖风头无两的MTK,在我面试前说了我一堆好话,以至于我当时去面试的时候和两个大佬基本都在闲聊,没聊两分钟的技术,相谈甚欢就过了。

然而我最后还是没有去,原因是实诚的我最后走之前问了一声:我们实验室的博士经常延期,如果不能按时毕业怎么样?当时两个大佬呼吸对视一眼,面露难色。等我回去之后发信告诉我,因为他们HC很难搞,所以得先保证能招上,因为我不能确定能不能毕业,所以先不发offer。

就这样,我pass了MTK。

既然说到了博士延期的问题,那必须再回来说下我们的实验室。

如前所述,我们的实验室的工程条件高校一流,甚至早期在全中国也是最强的,我们实验室的程老大,北大计算机系无人不晓,三天两头带各个国家的领导人来参观我们实验室,英国王妃,泰国公主,当然还有现任core。

但就这样一个实验室,却慢慢的被时代抛弃,其中的原因有很多,有说程老大不该走自主指令系统的噱头,搞的实验室一大半人都在弄编译器软件,也有说老大不该放一起打天下的大师兄走,凉了人心。但我觉得归根结底一点就是:没钱

(三)

有人看到这儿不干了:你们实验室不是号称拿到上亿的资金吗,这还哭穷,让我们为一个五万块钱的课题都要争的头破血流的人怎么活?

这个我想说,首先有没有上亿我不知道,其次,流片一次的费用消耗巨大,为了流片成功买软件和服务的费用也很可观,总之最后发下来到我手里的钱和别的实验室差不多,很多时候往往还更少。

我们实验室有着非常苛刻的考勤,一天要分上午下午晚上三个时间段,每个时间段按照第一次刷门卡后最后一次刷门卡的时间差来算这个时间段的工作时间,如果你很不幸上午来就刷了一次卡进门,下午刷了一次卡出门,中间出门上厕所都是尾随别人的话,那你今天的工作时间就是0,将被记缺勤1天。如果缺勤个1,2天,一个月几百块的工资就没了。

除了考勤,实验室的工作时间也很长,996那是幸福生活,我们基本是8-11-7,每周工作一百个小时。过年回去最多1个星期,暑假是什么都没有听过,十一五一就是集中攻关的大好时机。相比之下,现在简直生活的不要太幸福。

我介绍我们工作很忙的原因,本质上还是想说,这是因为我们的钱太少。如果钱多,至少可以多招点人,多发点钱,最重要的是留住人

(四)

留不住人才是这个是我们实验室最大的痛点

实验室的中坚力量是硕士生,而硕士生三年,第一年上课,第三年找工作写论文,有效工作时间就一年。认真点的能多个一年半载。

要知道芯片行业是一个非常依赖经验的行业,这种流水模式作为学校给业界培养人才是不错,但是想靠这个挑大梁去和别人竞争的话,差距只能越来越大。所以,实验室非常依赖博士生,毕竟博士生在实验室待的时间长,经验丰富。但是,这就会导致很多博士生全力扑在芯片工程上,完全没有时间做研究(我们实验室可以说就没有做研究的老师),去看什么paper,研究什么方向,paper怎么写怎么投,都是抓瞎自己研究。

统计数据表明,我们实验室从本科开始5年博士按期毕业的屈指可数,读8年最后由于缺论文转成硕士毕业的倒是大有人在。即使侥幸按时毕业,也是遍体鳞伤,心力交瘁。在这种情况下,很多毕业的博士对实验室有心理阴影,毕业之后都想早点脱离这个地方,重获新生。

有不少毕业的博士,程老大都想留下,并开出与业界差不多的收入,但是比实验室其他老师高一大截的待遇。但是这样的“你这外面拿多少在我这里也拿多少的offer”诚意有限:如果待遇不是公司普遍都高,你将成为众矢之的,压力大,上升空间也小,这点在公司待过的人都明白。归根结底,博士难毕业的根本原因是实验室缺钱,第一没法能提高整体实验室的待遇与业界匹敌,第二由于缺少常驻科研人员,工程压力完全分配在博士身上,导致博士毕业后有心理抗拒,不愿留下。缺钱留不下人,从而差距越来越大,导致技术和经验无法完全传承,这是实验室的一个硬伤。

(五)

有人会问:你们实验室不是做出芯片来了么,还有能用的整机产品,不是很优秀吗?

外表看来是这样,先不说我们电脑的性能问题,就说做这么一个芯片的难度问题,虽然CPU的RTL代码都是自己写的,但是SoC上几个模块用了买来的IP,设计流程中用到了美国各个公司的EDA软件,流片是在台湾进行,片上的PLL锁相环都是黑盒,人家给license才能用。

这个流片说自主产权勉强过的去,但要说完全独立自主不依赖国外技术,那就是扯犊子了。况且,即使上述都可以自己搞定,我们能自己设计芯片,是得益于业界开发流程和生态的成熟,属于弯道超车。现在的设计方案是基于标准单元流程的,虽然现在大多数公司早就这么搞了,但是更早Intel都是全定制的。

从码农的角度打个比方,人家是从机器语言、汇编语言、C语言一路写过来的,你是直接从Python开始学的;以人家对系统性能的理解,你写一辈子Python也是体会不到的。所以,积累是很重要的一笔财富。

有人也问,你不要这么钱啊钱的,有点理想不行么?

我以前是很有理想的,但是在实验室7年遍体鳞伤后,我的理想慢慢磨灭了。理想再好,现实骨感有什么用?怎么也得先保证衣食无忧吧。

与此同时,国内大搞房地产,房价一路路的涨,而你在这里默默的做基础工作研究芯片技术,拿着微薄的薪水,和家人过着苦日子。即使有一天做出来了,短期也不会有市场竞争力,不会有经济上的回报。这让人怎么能够静的下心来?

我有个在无锡的大牛师弟,可以说在当地芯片届也叱咤风云了,经常抱怨留不住人:新人培养起来干两年就嫌累钱少去干别的了。

有篇文章流传的很广:“根本原因是芯片的开发流程长,调试难度大,需要研发人员有耐心,而我们国家培养的教育体制使得人才都没有耐心”。这个论断前一半是对的,后一半没说到点上。如果有经济利益驱动,人才都是愿意来的。现在的很多硅谷IT创业公司,给的薪水比大公司都高,还有大量的期权,所以一大批IT创业公司雨后春笋的冒了出来。IT创业公司能这么搞,为什么芯片不能?无非还是没钱,而没钱的原因是因为投资效应短期几乎零回报,长期风险太大。(六)

说了这么多,结论也呼之欲出了:要振兴中国芯,只靠市场,那是完全没有希望的。必须国家插手,国家调控。

国家可以先赞助一部分,给政策倾斜,帮助企业建立最初的市场。形成良性循环后,技术一定都能赶上。换句话说,不要求在一些科目做到满分世界领先,更要求在所有科目先及格,搞出至少能用的产品。

现在我国有个不同过去20年的大好时机,就是人们已经意识到,手机已经是人人必须有的东西,不是什么奢侈品,是必需品。购买力也比20年前上涨太多。今天我可以这么说:即使现在的国产手机贵10倍,速度慢10倍,只要让国人只能用国产手机,销量一定还是非常可观,足以形成市场良性循环,吸引大量人才来研究。所以只要能做出个差不多能用的手机芯片,中国芯就一定会越来越好。

也有人质疑我,说某些文章说了,芯片里的PLL,ADC,DAC模块都是外国的,很多器件利润率99%,就是因为我们研究不出来。

这个我就呵呵了。经济利益是引导投资和开发的根本性因素,很多人只看到了利润率很高,但是没人去注意绝对利润是多少。举个例子:一个器件每年销售十亿美元,成本一千万,利润99%。但是可能研发成本需要一百亿,需要开发五年。这种情况你是投资者你会去投吗?五年之后你研究出来人家或许也进步了,就算人家没进步,你瓜分个一半的市场,等回本还要20年,风险太大。

要知道我们国家一穷二白的时候举国体制能研究出原子弹,现在连朝鲜p大点地方也能造核弹,只要政府扶持,没有什么技术不能突破的,只是其他损失会比较大,GDP难看点而已。但是具体政府怎么扶持,怎么保证钱能用到刀刃上、防止学术界工业界腐败;怎么调整好开放的口子,适当允许外国手机竞争,不闭关锁国,给企业市场的时候也给企业压力,这个就超出本人的智慧了。

看日出:坚守中国芯片业十四年,中国芯纵有挫折,但从不停顿

“雪无痕”因为中兴的新闻思绪万千,夜里10点写就上文并贴在了朋友圈里,并且写道:今天老板催我写个文档,我说你先等等,让我先思考下国家大事,然后就写了此文。原来想写篇济世文,结果写成了吐槽文。吐完之后已经无力济世,全然是人生经历的一个缩影。

“雪无痕”的师兄“看日出”读后无法入睡,熬夜写长文回应,如下:

我们实验室的大牛师弟发了一篇雄文,引起了同学们纷纷转载,他在北大学了9年芯片,最后去了Google,令人不胜唏嘘。在此,我要对这位师弟提出批评:像你我这样,作为独生子女、两个孩子的父亲、北大土著博,再对十几年前读书时的荣辱和委屈念念不忘,是不合适的。往事不可谏,来者犹可追,为了后代能生活在更好的中国,我们必须打起精神来做些事情。

(一)

过去国产芯片为啥做不起来?因为没钱,投入不足。可能是因为龙芯的胡伟武老师的相对高调,大家觉得国家给了多少钱似的。其实他和现在的创业公司一样,融资没融到很多,但是拼命做PR。

这么说吧,多年来龙芯和众志拿到手的国家资金,还不如北大历史系90后少年去年搞爱西欧发空气币骗来的钱多。这么一点点的投入,换来的是什么呢?如果现在台海有事,如果Intel通过后门让大陆所有x86芯片都变砖了,而TSMC也不再供给一片wafer给大陆,那么,解放军靠着龙芯和众志的CPU,依然能运转。想到这里,纵有再多委屈,也是值得。
所以啊,网购网游抖音茅台房地产这些,还真的得先于芯片爆发,因为它们可以攒家底。科技树从来都是从低往高了爬的,只要别在低枝上习惯了赚容易钱,忘记星辰大海就行。

(二)

未来怎么做?作为一个搞过14年国产CPU的老菜鸟,我觉得不外乎两个路径
一、对于正在发生10倍数变革的领域,抓住机遇弯道超车。“10倍数变革”是格罗夫提出的概念,指的是一个领域的技术、商业发展到一个临界点,导致竞争格局发生剧烈变动。没有变革,就没有弯道超车、干翻巨头的机会。

互联网领域在过去二十年里发生了多次10倍速变革,一直在城头变幻大王旗。这也是为啥我国的互联网行业比集成电路发展得好的原因之一。

半导体领域在过去二十多年没有发生过一次10倍数变革。移动计算的兴起算是半次吧,直接导致了ARM的火爆。但ARM早在90年代就已经随着Nokia的功能机兴起,它一直是移动领域的王,只不过后来iOS和Android让它广为人知了而已。矿机的兴起也算是半次,中国公司在其中抓住了机遇,几乎垄断了这个领域。
在高性能计算领域,CPU、GPU、FPGA这些类别的芯片,看起来马上要发生一次10倍数变革了:

1、摩尔定律结束,特定领域的加速严重依赖于相对专用的芯片,例如AI领域,可参考笔者的另一篇文章《CPU和GPU双低效,摩尔定律之后一万倍》。
2、纯数字电路的设计门槛不断降低,因为先进的EDA工具、IP复用,以及众多设计服务公司
3、对应用场景的理解,超过集成电路设计能力,成为了芯片能否成功的决定性因素
一个非常明显的迹象是,越来越多掌握应用场景的公司,开始插手芯片,不单单是著名的互联网大厂,做安防的公司,甚至做算法的公司,都在布局自己的芯片。未来的竞争格局中,芯片公司相对于理解应用的方案公司会越来越弱势。NVidia自己动手做自动驾驶,估计也是因为看到这个趋势,希望转型成AI方案商。
这个大背景下,“芯片救国靠BAT”真的不是一句玩笑话。
二、在只能硬碰硬的领域,给更多人在半导体领域“赌国运”的机会。2003年,风口浪尖上的北大众志有希望直接被人包装一下在香港上市融一大笔钱,如果当时程老大走出这一步,那么,他拿着这笔钱做成了,就是Elon Musk,做不成,就是贾跃亭。程老大和李国庆同为60年代生人,也同样的保守,不敢赌,他没有走出这一步。

在集成电路代工、存储器(DRAM、NAND)、模拟电路(RF、ADC)这些领域,依然看不到任何10倍数变革的迹象。只能和美国人、韩国人硬碰硬死磕。

靠纯粹的市场,这些领域不会给后来者任何机会的。就像化学反应的势垒太高一样:即使翻越过势垒就会有很大的能量释放,但你就是翻不过势垒。很多人认为只能依靠国家投资来翻越了。但也不见得。所谓融资就是用来翻越势垒的。滴滴靠投资人的钱逼死了所有竞争对手,乐视当时差一点就拿股民的钱逼死小米了。窝里横而已,有本事把股民的钱全圈起来逼死三星去。

(三)

本人并非金融专家,只是希望能有好的顶层设计,让普通民众和众多机构投资者能在这样的死磕领域赌一把国运。国家的钱,说实在就那么几个专家盯着,大把大把地撒出去真是不太让人放心。投资者多了,盯着的眼睛多了,才能保证投入的钱真的用在了该用的地方。
最后,不管大势好坏,个人的主观能动性始终都是重要的。当年,师弟和我,在实验室能提供的积累和帮助近乎为零的情况下,分别攒了一篇ICCAD和一篇DAC,一直引以为豪。相比过去,现在已经是十几年来最好机遇期了。如今还坚持在集成电路领域的当年的热血青年,大多还不满四十,大家不要挫了锐气。 

中国芯纵有挫折,从不停顿。

后记:

“雪无痕”和“看日出”两人的隔空对话,引起了北大微处理器实验室毕业生们的感慨。

其中一位已经毕业的同学说:

这两天朋友圈被师兄们的文章刷屏了,看过以后,心中有千言万语,不知从何说起。

感激程老大和工作中遇到的领导大大们,感谢你们的理想与坚守,感谢你们提供了平台与方向,让一个小菜鸟能够一直为中国芯奉献小小的一份力量。

从大二进入实验室实习开始,经历了大家为了理想而打鸡血奋斗的日子,至今想起当年师兄师姐们夜夜加班写代码调试、想起大家一起围在调试间吃盒饭讨论设计的几个月、想起自己答辩完还加班到凌晨三点、想起两次流片的压力,纵使当时颇有怨言和不满,现在剩下的更多是满满的骄傲和自豪感。

正如师兄文章里所写,想到解放军用的CPU里有我亲手写的verilog,纵有千种委屈也值了。也经历过就业环境带来的压力,尽管实验室出来的人,各大硬件公司都抢着要,但是到我毕业的时候,大部分人已经刷起leetcode转行了,原因也是显而易见的,硬件系统的复杂度和调试难度,没有做过的人是难以想象的,如果是ASIC,试错的成本如此之高,流片的压力大到难以承受,片子出去之前签字签得手抖,片子回来之后不敢去看,怕系统起不来,与之不匹配的是工作的薪酬及发展机遇。好几次,在毕业聚餐时,程老大看到学生的就业去向时,充满了感慨。

其实,我也犹豫着刷起了算法题,还好那段时间赶着流片没时间,还好互联网公司开始在数据中心用起了FPGA,才能得以一直做我喜欢着的事情。感激所有在逆境中,坚守中国芯的人,希望经历这次事件后,中国芯能够拥有一个更好的发展环境,也希望在各路大大的引领下,能够继续为中国芯贡献自己微薄的力量!

有另一位同门师姐曾评论:

我师弟(雪无痕)也是我前同事,他曾经是北大微处理器实验室最优秀的博士之一,毕业后就转行了。里面很多细节感触很多,真的反映了现在国内高校产学研脱节的现实以及芯片基础研究人才流失的原因。

不只是芯片,想起来当年我们实验室做国产数据库过去这么多年,现在市面上通用的数据存储又能有多少国产化了(当然现在有开改造的路子了)?

但话转回来,芯片应该是国内政策扶持力度非常大一个领域了,这么多钱都投在哪儿?到底在核心研究领域有多少真正的进展?高校和产业之间应该是什么样的关系?在如此充分竞争的市场环境下,我其实觉得这件事情还得依靠能从竞争中出来的有利润有执行力的头部大企业来做成的,比如华为阿里

从北大微处理器实验室里毕业的同学们,他们有的跟“雪无痕”一样,遍体鳞伤之后成为“逃兵”,有的则跟“看日出”一起对未来充满信心。无论是去是留,他们都对中国芯片行业抱着希望、怀着信心。

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中国并不缺乏芯片研发人才,“看日出”的文章发出来后,谢源教授在朋友圈转发文章,高度评价了北大众志团队里的人才:

和程教授的北大众志团队合作过,招过他们组的硕士(最后成为我组里的毕业的博士中的DRAM大专家,现在苹果的主力架构师), 还有他的博士来我PSU做博士后,那些年做的3D芯片都是他们组出来的主力帮流片。赞!

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“看日出”本人在新智元的微信群自我介绍了一下这个笔名的由来:

“看日出”这个名字最开始是在2002年起的笔名,一直沿用至今。当时我起这个名字,是认为中国的IC产业要冉冉升起了,就像朝阳,我希望见证这个过程,所以取名“看日出”。但没想到一等就是十六年。

最后,再次借用“看日出”的那句话结尾:

中国芯纵有挫折,但从不停顿。


原文发布时间为:2018-04-21
本文作者:雪无痕、看日出
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原文链接:中国芯“逃兵”:缺芯是因为缺钱!中国芯“老炮”:芯片救国靠BAT不是开玩笑

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