周末有空聊聊芯片

我和芯片的淵源很有些年頭了。最開始接觸，是在國內讀碩士時，那時的芯片，體積大功能弱價格高，是教學和科研中的奢侈品。來到美國成為科技民工後，一直和芯片打交道，見證了芯片功能幾何倍數增強，體積幾何倍數縮小，價格越來越低的發展過程，也見證了半導體行業從美國獨大到全球化的趨勢。

芯片是電子產品的物理載體，一件電子產品，由數十個到數千個芯片組成。芯片範圍很廣，它們小到基本的電阻電容，大到複雜的中央處理器。電子產品是全球化貿易協作的縮影，芯片的專利屬於世界各國大大小小的半導體公司，芯片封裝和製造多半在中國，電路板的加工和芯片焊接目前中國整體水平最高，中國在整機裝配和成品檢驗方麵也是遙遙領先。當然，電子產品的最終擁有權屬於開發這款產品的公司，比如屬於蘋果公司的iPhone。

印刷電路板和芯片 （網圖）。綠色的是印刷電路板，黑色的是各種功能的芯片。焊錫將芯片通過芯片上的金屬管腳焊接在印刷電路板上。綠色高亮的是印刷在電路板上的銅質連線，它們實現了芯片間的導通和聯接。

各種功能和封裝的芯片 （網圖）

我想以我的粗淺認識，分析一下美國半導體產業的狀況。我說過，我的領域是消費者電器，較少涉及技術含量高的高端芯片，我們先假定一下，美國在高端芯片方麵具有壓倒性的技術優勢。但是，在中低端芯片方麵，美國的優勢已經消失。

以我設計的一款產品為例。我一共用了六百多個芯片，其中，有四百多個芯片，是哪裏都能找到的電阻電感電容等簡單元件。還有不到兩百個特殊功能芯片，這些芯片，功能和封裝都是標準的，很容易從全球不同的半導體公司那裏，找到完全兼容的替代品。最終剩下的大約二三十個複雜芯片，它們屬於專用芯片，使用替代品的代價比較大，會涉及到一係列硬件軟件的重新設計和相關的產品測試和認證。

繼續來說這二三十個專用芯片，它們基本屬於中端芯片。其中，隻有兩個是屬於美國公司的，剩下的，全部來自台灣的半導體公司。

設計之初，我聯係過不同的芯片廠商，包括美國的，並對它們的芯片進行了技術評估。我發現，在同樣的研發水平之下，台灣公司芯片投放市場的時間先於美國公司，芯片的功能更強，集成度更高。還有，台灣設計的芯片大多支持customized configuration，而且支持軟件更新。值得強調的是，和美國公司相比，台灣公司的設計和銷售團隊比較靈活，也比較積極，願意配合客戶做一定的個性化設計。以我的經驗，在中端芯片這一塊，台灣半導體的力量不容小覷。

低端芯片早已不存在技術挑戰，無論美國，還是大陸台灣。抑或日本南韓，都有大量的選擇，在此不再贅述。這個周末，文學城新聞中的一篇文章似乎也印證了我的觀點。下麵是文章中的一些摘要和數據：

27日，華為宣布P30係列上市85天（截至6月20日）突破1000萬台，比P20係列提前62天。作為華為當下最明星、最爆款的機型之一，P30 Pro也引起了日本研究機構Fomalhaut Techno Solutions的興趣，這次它們把焦點敏感地放在P30 Pro使用了多少美企元器件上。
對P30 Pro的拆解顯示，全部1631個元器件中，美企提供的僅有15個，占0.9%；成本59.36美元，占比16.3%。
其中，日企組件數量最多，為869個，占比過半，價值占比為23%；中國大陸企業提供80個組件，但價值占比最高，達到了38.1%；此外，韓國企業提供了562個組件，中國台灣企業提供了83個組件。

 

從以上數據可以看到，對於華為P30 Pro 這樣的高端手機來說，美國元器件所占的數量比重大約1%，價值比重為16.3%。雖然不可或缺，早已不占壓倒性優勢了。老實說，這個比例比我的估計還要低很多。照這個思路推算的話，在國產的中低檔手機和更加簡單的電子產品中，美國芯片所占的比例將會更低。有了華為製裁的前車之鑒，未來的國產電器，選用美國芯片的意願會越來越低。

原文鏈接

https://www.wenxuecity.com/news/2019/06/28/8450779.html