三十年饮恨缺芯少魂,同时代北斗系统却为何逆袭?

TechSugar 2023-01-06 08:00


世纪之交,微软Windows操作系统,已经在全球完成绝对垄断。但是在北京市政府的采购招标上,中标的不是Windows,而是国产的红旗Linux操作系统。这事,起了轩然大波,微软中国区总裁离职,“中国人民的老朋友”基辛格也出面干涉。

同一年,国产的个人电脑CPU方舟一号问世,发布仪式,由北京市副市长主持,工作进展多次向副总理汇报。

也是在同一时间,上海市政府找到在香港遇挫的张汝京,力邀其北上。在一望无际都是田野的张江,中芯国际打下第一根桩。

从1986年科技部的863重大专项,到2006年的“核高基”,再到“中国制造2025”,追求自主可控的高科技核心技术,中国已经坚持了几十年。

但是名噪一时的红旗Linux操作系统并没有创造奇迹,十年后,相关公司破产重组。和国产CPU一样,最终销声匿迹。微软和英特尔的Wintel联盟依旧无法撼动。当历史的窗户纸被无情捅破,中国缺“芯”少“魂”的代价是沉痛的。

航空航天,是和国产CPU、操作系统、半导体制造并重的国家重点工程。2020年,第五十五颗北斗导航卫星成功发射,至此,北斗三号全球卫星导航系统部署完成。

北斗星座图 

自主可控这件事,中国有过太多悲喜。面对已经发展40多年的GPS,北斗有未来吗,还是注定会重复国产芯片和操作系统被Wintel无情浇灭的悲情?

01

缺芯少魂,确实羞愧,但老一辈的努力并非一无所获。

90年代,领导人在参观完韩国三星后,用四个字概括自己的感受:触目惊心。

刚结束的908工程并不如意,继续顶着压力上了909工程。中国表态,就是“砸锅卖铁”也要把半导体产业搞上去。

1992年,张江高科技园区成立,这是中国第一批国家级新区。张汝京要创业,先选香港。但是香港看似野心勃勃,其实利益盘结复杂。上海市政府,看中时机,力邀张汝京北上,最终在一片田野的张江,创办中芯国际。

更大的背景是中国坚定地融入世界。芯片大佬纷至沓来,Intel一度是中国最大的外资企业。外资巨头的中国分部,从销售扩展到研发,为中国培养了无数芯片人才。

都知道,芯片是中国第一大进口品,远超石油。但是事实上,中国也是世界最重要的芯片生产国之一。

在领导人感慨“触目惊心”的那一年,中国只生产全球集成电路的0.3%。而今天的产业格局,中国台湾地区生产全球22%的集成电路,韩国21%,中国大陆和日本各生产了15%,美国12%,欧洲9%。

说中国大陆不会造芯,并不准确,真正掐脖子的是——高端芯片。行业内一般把28纳米作为分界线,28纳米以上算作成熟制程,28纳米以下算作先进制程,美国围堵的火力就集中在7纳米、5纳米等高端芯片。

先进制程芯片应用于手机、电脑、GPU、数据中心,这些性能空间能耗都要求极高的场景。

北斗产业链的芯片,属于宇航级,最重要的就是稳定,因此多选用28纳米以上的成熟制程。

尚未攻克高端芯片,确实蒙羞,但是这条差强人意的国产芯片制造链,生产了全球15%的集成电路,还是能胜任成熟制程芯片的自主生产。

中芯国际和华虹宏力分别在2015年和2018年攻克了28纳米工艺,此后还有上海华力微、合肥长鑫。而华海清科、沈阳拓荆、盛美半导体、北方华创、中微公司等等生产28纳米生产线的设备。除了28纳米的光刻机(上市前夕),28纳米全线国产化已经不是大问题。

当然,靠着“虽败犹荣”的中国芯片制造产业链,北斗不至于胎死腹中,但是真正的挑战,恐怕也才刚刚开始。

02

2001年,落选北京市政府招标,成为了微软的一个“小麻烦”。这也是唯一的小麻烦,随后,不费吹灰之力,Windows就统一了中国电脑的屏幕。

这样的胜利,微软太熟悉。上一个被微软教做人的,正是苹果,正是乔布斯。

乔布斯作为个人电脑的发明人,意气风发,不过,随后,微软Windows+英特尔CPU芯片,创造了一种更有竞争力的生态。

苹果惨败,换帅,乔布斯和新帅不和,最终被自己创立的苹果赶出了公司。十二年后,历经坎坷的乔布斯重新回到苹果,反思商战中自己的错误。其中很重要的一条在于,供应链的混乱和低效。

年轻的乔布斯是控制狂,总想把一切都抓在自己手里。不仅软件硬件自己做,连工厂生产都要抓在自己手里。花大钱,在苹果公司对面造“未来工厂”。硅谷寸土寸金,最终,极高的生产成本,不稳定的产能,严重限制了苹果电脑的竞争力。

回归后的乔布斯,开出的药方简单直接——让中国生产苹果。

当iPhone横空出世。这台改变人类消费科技进程的产品,每一台都在中国深圳生产。尽管,当时iPhone都没有进入中国市场。

手握iPhone这把利刃,苹果重新变得所向披靡。消费电子的大战,微软和英特尔已经不是主角,而手机芯片高通、功能机大佬三星,正在竭尽全力攀上智能手机这趟快车。

为了追赶苹果,中国——这个美国之外最大的单一市场,肯定是高通不愿意错过的。

2012年,北斗信号体制公开。第二年,高通和三星就投中国所好,带来了全世界第一款支持北斗信号的手机。

其实,支持北斗在技术层面一点都不难。智能手机架构中,所有的卫星定位功能都集成在芯片中。负责这块功能的高通已经支持GPS,只要稍作改动,同时接受北斗的信号就可以了。这是一个意愿远大于技术的操作。

而这一年,高通授权收入的一半来自中国,没有理由不把大客户服务好。于是,北斗进入手机,走出顺利的第一步。

尽管iPhone对于北斗信号姿态扭捏,但是苹果在中国搭建了一条卓越的苹果供应链,结合中国本身的特点,这里已经成为全世界最适合创业手机品牌的土壤。华为、小米、OPPO、vivo破土而出,彻底改写了功能机时代诺基亚、三星和山寨机三分中国手机天下的格局。

国产手机品牌当然更是北斗信号的积极支持者,伴随iPhone在2020年把北斗信号纳入定位服务,目前中国境内支持北斗信号的手机已经占比94.5%。

回想中国追求自主可控的道路,在实验室里开发一个产品不难,方舟CPU,红旗操作系统都完成了产品。但是,想把它们装进每家每户的电脑却非常难,让大家愿意用非常难。而北斗赶上了中国消费崛起,赶上智能手机迭代,赶上国产手机品牌创业潮,已经平滑地走进每个人的生活,被十几亿人用了起来。

03

追求自主可控,中国所有惨烈的教训都可以归结为两个字——需求。

最典型的是当年红旗Linux操作系统搭配WPS组件,要挑战微软Windows和Office组合。事实上,自主操作系统开发并不难,也装进了很多用户的电脑。但是这些用户发现,由于微软不兼容,之前用word写的工作文档全打不开了。这让办公室白领们抓了狂,愤怒弃用。

恩格斯曾经说过,需求胜过十所大学。

国家意志可以自上而下,把底层技术开发出来,但是如果产品脱离了消费者的使用需求。没人用,那么就会独木难支。

吸取了前人血和泪的教训,北斗也知道,只有被用起来,才有价值。短报文技术,是北斗不同于其他卫星导航系统的技术特色,华为已经把北斗短报文求救,当做自己手机的新卖点。由于安全可控,政府部门也正在用北斗监测泥石流、山体滑坡多发的山区。

卫星系统在民用领域最大的使用场景依旧是地图导航,高德地图成为北斗系统这一高精尖科技在民用领域内,最为典型的应用之一

北斗也知道,自主可控这件事,仅仅靠自上而下推广是不行的。还要自己的产品能解决具体问题,提供市场需要的价值。

北斗的思路是把亚太地区的信号做好,做得足够好。为此,北斗卫星主要集中在亚太地区上空,而且在中国境内建设充足的参考站,修正信息,不断提高中国境内卫星定位精度。

北斗的发展,已经把中国境内的定位精度,从5-10米的道路级,进化到1米以内的车道级。高德地图,利用北斗的这一特性,在中国提供车道级导航。在车道级导航场景下,如果手机内置支持的北斗差分定位芯片,就能清晰看到城市内道路和周边环境信息,包括所在车道数、红绿灯等,在导航中,通过动态箭头和车道引导,给用户更细致的指引。目前这个功能已经在广州、深圳、天津、成都、重庆、杭州、苏州、东莞上线,正逐步向全国拓展。

车道级导航 

在北斗高精度的支持下,高德地图研发“黑科技”红绿灯倒计时。导航中,在部分路口等红灯时,可看到高德地图APP上显示的红灯倒计时,以及拥堵时需要等待的轮数。当红灯计时还剩5秒左右时,高德地图也会通过语音方式提醒用户,做好车辆启动的准备。

当我们去总结,很多追求自主可控的国家大项目最终市场效果不理想,一个很重要的原因在于——过分强调规划。自上而下地推,脱离了市场需求。北斗恰恰就是站在这些教训上的反例。

高德地图的车道级导航、红绿灯倒计时,都不是自上而下的规划。北斗只是想一个大方向——把亚太地区的信号做好,做到极致。然后,这个高精度的信号交给市场,让下游去自由创新。

高德地图也不是因为受到指令,所以必须做某个功能。而是作为市场主体,市场上有了新基础设施,就围绕北斗的精度,做一些功能去试错和迭代。让用户“用脚投票”,砍掉不成功的,留下口碑好、用户多的功能。

04

和前人比,北斗是一场很特殊的战役。

北斗并不挑战GPS,而是一种补充。初衷是在最极端的情况下(比如中国被屏蔽了GPS信号),中国依旧有自己的卫星导航系统,而不会成为现代社会的“盲人”。目前全球所有定位信号都来自GNSS(全球导航卫星系统),包括美国的GPS,俄罗斯的GLONASS、欧盟的GALILEO,以及中国的北斗。

所以,即使美国军方也承认,北斗的出现,只会让GNSS的数据更丰富,所有卫星系统的数据互相比对,最终所有地球终端的定位都更精准,大家都受益了。

北斗铺开,是一张恢弘的商业科技画卷。画卷上能看到羞愧但始终忍辱前行的中国芯片制造能力,承建北斗产业链。能看到奋进的中国手机品牌,第一时间支持北斗信号。能看到月活用户6.7亿的高德地图,围绕新技术研发以前从未见过的新功能。

这幅画卷远还将蔓延下去。中国汽车积贫积弱三十年,但凭借新能源的机会正在改头换面。曾经中国汽车出口常年卡在100万辆上不去,但2021年一跃到300万辆。今年上半年,超过德国成为世界第二大汽车出口国,和常年第一的日本已经相差无几。汽车业的革新,第一步是电动化,第二步就是自动化。北斗、地图、汽车,将在中国商业里继续融合、探索、革新。

这再次让我想起90年代国产芯片和操作系统的往事。梁宁在回忆的文章里提到,国产CPU出来后,团队对着中国电子产业百强企业名单一家家去谈,见的都是总工程师这个级别。

但是反馈令人心灰意冷。原来,仅仅有国产CPU,自主SOC能力,都还不够。连中国电子产业百强都没有能力基于一块CPU开发产品原型,都是英特尔帮忙做好做好公板,中国企业再基于公板继续开发。

无论处于家国情怀,或者处于商业考量,当年中国电子行业也想扶持一个Wintel之外的生态,让自己多一种选择,多一份筹码。说到底,不是那一代人没眼光,而是当时的能力弱。程序员、工程师数量少,企业规模小,商业化经验匮乏,因此支撑不起勇敢的梦想。

北斗有和前人不一样的命运,很大一个原因是中国已经建立起一个多元、丰富、强大的商业环境。追求自主可控,中国见证太多悲喜。北斗的经验告诉后人,尊重市场规律,关注用户需求,一个健康自强的中国商业生态,还会有更多北斗这样的惊喜。

TechSugar 做你身边值得信赖的科技新媒体
评论
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 163浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 310浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 194浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 155浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 142浏览
  • 故障现象 一辆2007款日产天籁车,搭载VQ23发动机(气缸编号如图1所示,点火顺序为1-2-3-4-5-6),累计行驶里程约为21万km。车主反映,该车起步加速时偶尔抖动,且行驶中加速无力。 图1 VQ23发动机的气缸编号 故障诊断接车后试车,发动机怠速运转平稳,但只要换挡起步,稍微踩下一点加速踏板,就能感觉到车身明显抖动。用故障检测仪检测,发动机控制模块(ECM)无故障代码存储,且无失火数据流。用虹科Pico汽车示波器测量气缸1点火信号(COP点火信号)和曲轴位置传感器信
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-23 10:46 66浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 120浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 637浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 534浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 128浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦