国产芯片业风貌：我们和芯片业的一线人员聊了聊

    技术全线落后，人才受互联网行业挤压，国产芯片从业者都需要怀着一颗赤子之心。

    中兴的陷落，让国人对“芯片”这个熟知已久的词汇陷入了前所未有的恐慌。

　　根据《2017年中国集成电路产业现状分析》报告，中国的国产芯片在核心集成电路中的占有率极低，在通用电子系统等多个参数中，国产芯片的占有率甚至为0。

　　2014年起，国家对集成电路产业投入的资金已达上千亿规模，业内俗称的“大基金”（国家集成电路产业投资基金）也即将迎来二期2000亿元的投资。

　　然而，比起Intel、ARM等半导体巨头的数十年研究，中国科研即使快马加鞭也只能望其项背。

　　芯片的试错成本高、排错难度大，专利被巨头垄断，让这个行业的发展注定艰难。这样的困境中，一线从业人员生存状态如何、对行业的看法怎样值得考量。

　　界面新闻采访了数位芯片行业相关人士，他们有的是从业十年的资深设计师，有的已经转行，有的还在大学里踌躇不前。

　　通过这些一线人员的故事，我们试图探讨在时代的桎梏中、在国际贸易战打响的今天，国产芯片业究竟拥有怎样的风貌，整个行业又将何去何从。

　　总体来说，芯片行业的从业人员大多有高学历、名校背景，一旦入行，很少再选择转行。但一个残酷的现实却是，新鲜血液严重缺乏，越来越少的年轻毕业生愿意选择深耕芯片业。

　　韦晟：芯片设计经理 从业十年

　　复旦微电子系毕业后，韦晟加入了目前就职的这家芯片制造公司。在这家公司，他一待就是十年。

　　十年前，国人对芯片行业的态度比现在要乐观许多，互联网的势头没有如今这么铺天盖地，芯片设计还是高精尖行业的上层选择。像韦晟这样的复旦毕业生，即使只是本科学历，依然是就业市场上的香饽饽。

　　韦晟生性腼腆，对赚钱也没有太多野心。找到工作之后，他觉得专业对口，又能留在上海，芯片设计是不错的职业。工作的十年间，他和妻子在上海买了车，买了房，生了小孩，也见证了公司总部从海外迁回上海的全过程。

　　韦晟所在的公司是一家中外合资企业，成立于1995年。两年之前，中国大力扶持紫光国芯，对他们这样海外注册的公司也提供了利好机制。红利之下，公司顺势将总部迁回国内，总部设在上海。

　　公司虽然在海外注册，上海的研究室却一直是科研重点。对韦晟这样的芯片设计师来说，总部的迁移没有改变他的工作环境，而是为他的团队争取到更多的项目机会。

　　这家半导体公司主营电子消费品的芯片设计，专注于高集成度的多媒体soc芯片，擅长声音处理与系统内存，在美国加州、上海、深圳和香港都设有分支机构。天猫精灵、智能音响等产品的问世，为韦晟带来了更多项目，目前业内许多智能音箱内芯都能找到这家公司的影子。

　　设计师们规划图纸和模型，然后公司将制造的流程外包给台积电等企业进行芯片制造，最后再将成品的芯片拿回企业进行再次加工。

　　韦晟透露，除了华为海思，目前中国企业并没有独立制造芯片的能力，公司将制造外包给台积电，最主要的原因在于技术的迭代落后。

　　台积电和Intel等头部企业能达到的半导体最精细尺寸为7nm，为别的企业代工出来的产品多为14nm至16nm。这个数字对国产企业来说，还停留在28nm，更准确地说是在28nm向14nm的维度跨越。

　　工艺能达到的尺寸越精细，生产成本就越低。同一款芯片，如果中国要自主生产，成本至少是台积电的两倍。若以时间丈量，国产企业与台积电的差距为5年以上的科研时间，目前的技术发达程度和台积电的上一代持平。

　　工作这么多年，韦晟所在的公司一直是行业中上流企业，究竟哪家能造机器，哪家流片做最好，都是几十年积累的成果，不是一波钱就能改变的现状。他渐渐觉得巨头们打下的江山，他们是不可能撼动了。

　　上海的工作相对忙碌，韦晟每天早上八点出门，开一个小时的车到公司，几乎天天都是八点下班，周末的常态是只休一天。遇上项目期，为了和同行拼速度，他还需要带领团队连续加班，一年之中，约有三到五个月都是这样的状态。

　　对于职业发展和国产芯片业的未来，韦晟没有表示出太多热情。同行的从业者鲜少转行，因为硬件转软件要面临技术上的难关，在同一行业，即使跳槽也很难拿到目前薪水两倍的待遇。

　　韦晟认为，国产芯片业目前面临的是企业与政府的双重困境。

　　这样一个投入巨大却不常产出的科技领域，政府的扶持是改善行业现状的基本要求，但外面的对手那么强，国家如何带领企业赶超是首屈一指的难关。对于已经身陷囹囵的国产芯片企业来说，要摆脱技术的桎梏，不再依赖进口，除了加强科研以外，市场与反垄断也是持久的战争。

　　当问到中国芯片技术是否有机会和美国持平，韦晟无奈地说，“谁知道呢。我也希望我们能够实现，但是这一天也许永远都不会到来。”

　　梁宇：华为海思DFT工程师 从业一年

　　下午六点，成都的华为研究院门口准时出现了梁宇的身影。他的心情不错，这是他本周第三天准时下班了。

　　2017年6月从电子科技大学硕士毕业之后，梁宇就进入了华为海思在成都的研究院，职位是DFT(design for test)工程师，主要负责芯片设计到投入市场之间的一整套测试流程。

　　临毕业的时候，成绩优秀的梁宇手上拿了十几个offer，他最终选择留在成都，进入国产芯片行业领头的华为海思，女朋友也同在芯片行业的美国芯源MPS。

　　谈及智能手机芯片，海思半导体在国内是绕不开的话题。海思公司成立于2004年，前身是华为在1991年创立的集成电路设计中心，系华为的全资子公司，华为手机搭载的麒麟芯片就是由海思生产。

　　DFT工程师的职业状况，和芯片行业大公司的崛起息息相关。随着数字芯片规模的壮大，芯片测试成本增加，准确定位错误发生地成为生产过程中重要的一环。

　　小公司由于产能小、设计简单，对DFT技术的要求并不高。而大公司里的DFT工程师，要同时具有完备的前端与后端知识，是综合型人才的一种，他们的数量也与产品复杂性形成正比。

　　虽然海思能够自主生产，但许多技术专利还是需要和国外巨头合作。以内核为例，华为的技术架构使用的就是英国公司ARM的专利。ARM不制造芯片，只靠知识产权就成为了Intel、IBM、三星、华为等公司的合作伙伴，是全球领先的IP提供商。

　　对此，梁宇觉得无可厚非。他认为，许多人把这个行业想得太多悲观，中国芯片行业其实是良性发展，行业性质也决定不可能实现“大跃进”。芯片是一个全球化非常高的东西，流程长、周期长，有什么配件造不出来，委托别家做，是每个芯片产商都会做的事情。如果不和美国相比，光看中国自己的芯片发展历程，总体来说还是稳步上升。

　　正是由于DFT属于高尖技术，应用领域相对狭窄，一旦入行，如果不是一心想离开，一般不会转行。梁宇身边的同学、同事几乎都选择了深耕半导体，在华为实验室里更是能见到从业四十年以上的资深人员。

　　即使互联网对高校人才敞开大门，吸引各个专业的学生入行，但和他类似背景的毕业生，在芯片行业找到心仪工作也不困难。

　　DFT工程师的起薪20万，以华为的薪资水平来说并不算高，却足以让梁宇在成都这样的城市活得安逸舒适。女朋友是同行，他们彼此工作都忙，但每周末都有时间相聚。梁宇觉得，自己和全中国千千万万平凡的上班族没有什么区别。

　　成都的房价对年轻人十分友好，梁宇的工作前景也足够可观。26岁的梁宇觉得，是时候在成都买房、安家了。

　　林刚：软件工程师 从业六年

　　夜晚的上海华灯初上，林刚结束了公司里的培训，走出公司的时候已经十点了。

　　他打了个长长的呵欠，心想项目快完成了，明天上午能不能晚点儿去公司。工作6年，林刚依然像当初刚入行的时候那么拼。

　　林刚的本科和硕士就读于上海某高校的微电子专业，毕业之后投身了软件。

　　颇为戏剧的是，当时他到心仪的公司面试，应聘的职位是芯片工程师，却被软件部门看中，劝他留下来做安卓软件开发。

　　芯片部门负责人还没有给林刚回复，软件部门的面试官就找上了他。面试官看出林刚性格开朗、思维跳跃，对芯片以外的行业也兴趣满满，似乎并不是一心造芯片的样子。

　　刚毕业的林刚没有社会阅历，在春风满面的面试光面前稍显局促。三言两语，他就向对方摊了底牌，表示自己也没有想好要不要进入略微枯燥的芯片行业。

　　但林刚也担心，学了七年微电子，转而开发安卓软件，自己岂不是要从0开始，比一个本科毕业生还不如，怕浪费了自己的硕士学历。面试官笑笑，拍了拍他肩膀，给了定心丸，“你芯片都搞的好，区区java和C++怎么可能难倒你。”

　　一位负责设计，尤其是模拟设计的芯片工程师，至少要在行业上磨练三年才算得上“上手”。而这样的磨练，如果不是在行业一流的公司，几乎没有意义。芯片行业有句流传很广的话，叫“第一名吃肉，第二名喝汤，第三名要完蛋”说的就是芯片业技术与资金都只留存在头部企业的残酷状态。

　　读书的时候，导师曾经带领林刚和班上的同学练习流片，学校给了导师二十万元的经费，按理说已经不少了，但一次流片失败之后，这二十万元就打了水漂。

　　比起考验耐心、投入却不一定有回报的芯片，软件行业的高薪和机遇对林刚具有十足的诱惑力。

　　如今，林刚已经做了6年的软件工程师，他说对当初的选择没有后悔过。

　　像林刚这样，学了7年微电子，最终投身互联网的人才不在少数。光是他所在的研发小组，就有另外两个复旦的微电子专业毕业生和他做了一样的选择。大学的同班同学，也只有6到7成还坚持在芯片行业。

　　直到今天，林刚看到中国芯片做出28nm晶体管，即将达成14nm的新闻时，还是会感叹，中美芯片业的差距在工艺上来说也许只有5年，但从商业角度来看，要追赶上抢占了先机的巨头，也许永远不可能。

　　“如果我当时选择了芯片工程师，那我可能一辈子都在做一件事。芯片行业就是需要你一直钻研，是一个必须耐得住寂寞的行业。”

　　成月：美国模拟电路硕士在读

　　在美国德州就读模拟电路专业的成月，是众多华人留学生中的一员。

　　本科毕业之后，成月申请了美国多所排名前50的学校。摆在她面前有两个选择：要么坚持自己的喜好，到德州继续学习模拟电路；要么听从学姐的建议，接下软件的offer，将来从事计算机行业。

　　身边人劝她，互联网机会多，工资高，拿到绿卡的几率也比较大。但是靠着对模拟电路的一腔热情，她还是选择了TAMU（德州农工大学）。

　　芯片行业有两大分支，分为模拟电路芯片（analog IC）和数字电路芯片（digital IC）。

　　人们生活的世界里，又分为模拟信号和数字信号。所有的数字信号都拥有非0即1的特性，而生活中的光与声音所发出的信号是0到1之间的任意一种信号，称为模拟信号。换言之，数字信号是单一的，而模拟信号是连续的。

　　将模拟信号与数字信号互相转换的技术被称为ADC（Aanalog to Digital Convertor），即人们常说的数字模拟转换器。通过数字模拟转换器将模拟信号和数字信号互相转换，只能识别单一数字信号的手机才能够识别人类发出的声音，反过来也是一样。

　　类似的功能在许多电子产品上都有所体现，可以说，ADC就是现实世界和二维数字的“翻译器”。成月所研究的领域被称为sigma delta ADC，是ADC的其中一个分支。

　　然而，她无奈地发现，这项十分重要的技术，却由于资金耗费巨大、人才流向互联网行业等原因，在中美两国都没有受到足够的重视。

　　芯片业从电路的设计、画图、版图，至最终的流片（即制造成品），需要投入大量的资金，整个过程要花费上千万元。芯片恰恰是需要不断试错、多方领域共同合作的一个行业。昂贵的代价，高度集中的技术，让学生们的实践经历缺失，对留在芯片这个行业也并不执着。

　　即使成月的导师已经是这个细分领域的“大牛”，她依然对是否继续深造怀着观望的态度。

　　同系的师兄读了五年模拟电路的PHD,毕业之后华丽转身去谷歌当了‘码农’。弃芯片转硬件，是许多ADC学生迫于就业、行情等压力无奈的选择。

　　拿到offer的学长回学校请成月吃饭，颇为感触地劝她，即使喜欢模拟电路，空闲的时候多了解一下编程也是为自己留一条后路。

　　成月不禁问自己，当初拒绝别的offer，一头栽进模拟电路，她的选择是对的吗？

　　由于发展时间久，行业趋于成熟，科研领域的每一块土、每一片地似乎都被前人挖掘过，芯片业在美国已经算得上“夕阳产业”。

　　除去科研的瓶颈，行业薪资水平也在催促成月尽快转行。隔壁计算机系的同学一个小时能赚50美金，而她们模拟电路的学生却只能拿35至40美金的时薪。

　　对成月来说，如果想要继续深耕芯片业，拥有美国的工作经验再回国是她目前心仪的选择。一是因为她在学校学的知识与国内实践接不上轨，更重要的还是美国芯片业的工作经历比她的学历还具有更高的参考价值。

　　然而，同许多华人留学生担心的一样，在中美芯片业差距依然显著的现在，中国芯片业的投入产出比不平衡，常常投入巨资，却无法得到理想的结果；如何平衡这样的偏差，国家又是否会继续对国产芯片这个昂贵的行业不计回报地投入资源，是成月踌躇不前的原因。

　　陈司：中科院博士生 从业两年

　　90后陈司是中科院的博士在读生，同时也是龙芯公司的芯片研发工程师。身边朋友常说，陈司是彻彻底底的木讷理工男，平时没事就泡在实验室里，连女朋友也不上心找一个。

　　芯片行业职位众多，设计也分很多流程。陈司的职业属于芯片设计的上层，负责写verilog代码、设计架构，除此之外的流程有物理设计、流片等。

　　陈司一边读书，一边在龙芯做设计师。芯片的科研不比其他领域，入门要求高，对经验和知识储备更高。一直到研究生的时候，他才想好自己的职业方向。

　　中国芯片业与美国相比，无论上层设计还是制造生产都处于全线落后的状态。陈司发现，芯片设计整个行业需要经验积累，并不是出现几个天才人物就能够快速崛起的行业。

　　纵观Intel的发展历程，上个世纪八十年代就开始设计芯片，目前的设计人员已经是全球顶尖了。但即使是Intel，对每一代芯片的推进都不能一蹴而就。

　　局限技术推进速度的因素在于两方面：一是物理器件，芯片的基本单元——晶体管的尺寸越小，芯片运行的速度越高，这是频率提升最重要的因素；二是架构改进，除去昂贵的试错过程，对于架构的改良需要每个方面都投入人力和时间。

　　导师为陈司分析，目前中国芯片业的水平大约处于Intel的中期水准，这指的是设计。在设计以外的领域，才是中美芯片业难以跨越的鸿沟。

　　陈司常常想，如果有一天国产芯片技术赶上了国外巨头的步伐，制造和流片都达到一样的水准，中国芯片就能扬眉吐气了吗？

　　答案是否定的。

　　归根到底，芯片不是产品。要造出好的产品如苹果电脑、安卓系统等，还需要与芯片适配的顶层APP与操作系统。由于软件硬件生态的不完善，即使芯片造出来了，中国制造依然不会成为首选。

　　几十年的发展，电子消费业早就形成了特定的“圈子”。PC系统一般适配Intel的芯片架构，手机系统无论是苹果还是安卓都是更适用于ARM架构的芯片。

　　中国制造的电子产品如果想要达到世界顶级，芯片之外，还需要设计一个与中国芯片配合良好的操作系统。在此之上，APP也需要大量人力和金钱的投入。只有生态完善了，中国制的CPU才真正获得了竞争力。

　　重重困境之下，陈司却更坚定了深耕芯片的决心。

　　他相信，正是由于中美两国在芯片上的落差巨大，才更需要更多人投身科研。虽然做芯片设计的工资没有软件高，但现在正是需要芯片人才的时候。即使中国在芯片行业只处于Intel的中期水平，但国外巨头们的技术瓶颈与缓步发展给了中国科研追赶的时间。