前二周,我和大家谈论到两岸半导体的启蒙和发展,我看读者欢迎热络,点击数也高。因此,本周,我想狗尾续貂,和大家科普一点IC 的基本常识,这些也许和大家日常生活息息相关,多了解一些这方面的知䛊终究也不是一件坏事。同时也谈为什么中国要发展IC ,还有一段很长的路要走!

不论半导体,还是积体电路,都是五零年代以后发生的事情。如果我们说,英国人瓦特发明蒸汽机和理查德·特雷维塞克发明了蒸汽火车,是启动了人类的工业革命。那无疑的,IC 的发明,是再度启动人类另外一次工业革命的先锋。

 

为什么这么说呢?我们不妨用电梯的使用原理,来解释这件事情。

 

我们知道,电梯的上下运作靠的是杠杆原理,以小带大,因此,很老的电梯,是需要靠有一个人在旁边操作机器的。有人来了,他手摇电梯,让人们上下。这实在很不方便,后来,IC 发明了,人们可以用手按键按纽,告诉电梯,开门、关门,再按你要到那一层楼,电梯就到那一层。这个IC , 等于是我们和电梯之间的一个“媒介”,通过它,我们告诉机器,我们想做什么,这样机器就能更有效地帮我们工作了。

人们看到电梯可以这样做,那汽车有何不可?多年前,我去福特汽车参观时,看见亨利·福特所发明的第一部汽车,它完全是机器操作,一个内燃机,加骨架,加传动轴,加轮子,就这样就动起来了。但是,现在一部汽车有十几个,甚至二十几个电子按钮,你可以控制廵航,和前方的车距,GPS 导航. ….,甚至它还能告诉你那????零件坏了。飞机就更不必说了,驾驶舱里上上下下都是仪面,这肯定和怀特兄弟发明的飞机有很大的不同。

 

在现实生活中,今天,我们使用的电视,空调,微波炉,…. 都是用按键控制,有按键,表示它都是利用IC 告诉机器,我们想干什么!

其实,以上这些都还是基本的IC , IC 的复杂化是从计算器 (Calculator)开始的,因为它不祇是接受指令做动作,计算器的本身还要会做加、减、乘、除的运算, 如果你看过德州仪器的计算器,它甚至还有sin , cos, …的运算,所以后来很多IC 的精英都来自德州仪器原因在此。

而真正集IC 大成的自然是电脑计算机(computer),它利用逻辑推理,不但可以接受几百个,几千个,甚至几万个指令, 还可以有记忆体,和输入、输出系统。

到了Apple 的贾伯斯,他突发异想,把电脑和手机合并在一起,称为智能手机,智能手机共享了手机和电脑的功能,这下子,IC 真的起了大革命了。

手机和电视遥控器,其实体积大小差不多,可是,它却要把打电话,照相,计算,储存,…. 整个电脑的功能也整合在一个IC 里,这真的需要有点技术,而且不止是一、二????人的技术,而是几千,几万人组成的团队技术。也因为手机的体积小,所以IC 也要变小,储存资料的dram 也要变小,更苛求的是,它虽然功能变多了,但用电不但不可增加,还要减少,否则电池一下子就耗光了。更重要的是IC 工作时,温度不能上升,否则手机会发烫,甚至爆炸!

这下子IC 的设计、制造就变成了一个大学问。也逼迫IC 制作不得不分工了。

IC 的制作过程是,首先,苹果手机首先要介定它的手机需要那些功能,接着电脑程式分析师依据功能要求,写出电脑程序,然后,IC 工程师做缐路设计,接着生产制造,制作还分底坐,排缐,焊接,封装,最后测试。以前,英特尔 (INTEL)在制作电脑IC 时,是整套流程在自己厂内完了,然后卖给所有pc 电脑工厂做组装。但到苹果,这顕然是行不通了,所以高通告诉苹果,你告诉我你的手机要有什么功能,我来负责模版的设计,台湾的联华电子,台积电说,我祗负责生产,矽品、日月光说,我负责封装、测试。

所以,整个产业是拆开的,但又是一个产业链。这个行业也因此变得非常竞争,一环卡一环,外人根本插不进来,再者,任何环节的投资动辄几百亿,所以,全球已经很少公司可以去介入手机的IC 生产了。

可是,中兴事件却一石掀起了千堆雪,这时,中国突然发现,全国掌握“如果要机器工作”的IC 核心技术中国大部分都没有。甭说手机了,高鉄靠法国、日本,919 飞机靠空巴。一旦打起仗来,全国就停摆了。所以,中央财经委员会主任习近平7月13日下午主持召开中央财经委员会第二次会议并发表重要讲话。他强调,“关键核心技术是国之重器,对推动我国经济高质量发展、保障国家安全都具有十分重要的意义,必须切实提高我国关键核心技术创新能力,把科技发展主动权牢牢掌握在自己手里,为我国发展提供有力科技保障。“

习主席虽然这么指示,但有那么容易吗?说真的很难。

第一,人家研究、开发了四,五十年的智慧结晶,那是每家公司吃饭的家伙,人家为什么要让你分享?

第二,虽然袛是一片小小IC ,里面却有上千????专利, 几乎每个程序就是一个专利,你如何跳过去?三星自创体系,结果为了专利和苹果打了六年官司,华为虽然自已做部分的IC, 但是,很多制程还是要向别人买专利的。

第三,IC 有一????很核心的要求,那就是要求百分之百的良率,(一个手机爆炸了,全球皆知,三星手机出事,航空公司甚至不准三星手机上飞机)良率靠什么?经验累积!而这经騐累积却是十年,二十年追赶不上的,再说,你追上了,人家又跳上了另一个台阶。所以华为任正非稍早一份内部指出,华为认识到,与美国的差距,估计未来20-30年,甚至50-60年还不能消除。但是,华为决心将差距缩小到“能活下来”。可见其无奈!

中国芯片的领军人物之一的李力游也说过一句语重心长的话:

 

中国IC不要总说弯道超车,那是“农民文化”!因为超不了,但是我可以比较快速的缩短差距。我觉得弯道超车是一个自欺欺人的说法,我们可以大幅度的快速缩短差距,这个前提也是在长期认真的人才、技术积累基础上才能实现的。“

 

写到这里,不禁感慨历史正在戏弄中国人,如果没有共产党革命,而是像台湾这样老老实实的的发展科技,中囯今天早就是世界二次工业革命的领先者了!看看台湾乃弹丸之地,人囗二千多万都能取得这样的成绩,中国有何不能?

 

可惜,在过去五十年里,当全球IC 突飞猛进的发展时,中国在干什么?大炼钢?反右大运动?还有教授下牛棚,学生到农村插队的文化大革命?不谈了,否则五毛又要骂我了!