半导体行业是一个专业性很强的门类，非业内人士短时间内无法对其有深层次的理解，即使是整机行业的硬件人士也只能从应用上去了解芯片，而无法从其设计生产的角度去正向理解，因此无论是希望国家加大投入，还是整机厂商多用国内芯片，大家对发展国产芯片的计策主要集中在产业层面。

明白了差距是好事，知耻而后勇，可追赶总要有个方向，都说国内外芯片有差距，到底差在哪呢？恨铁不成钢，钢与铁的生产过程差别在哪呢？

当今的集成电路行业除了一些工艺强相关的产品比如CPU和存储器(Intel 的CPU强大与其世界最先进的生产工艺密不可分；三星、镁光的存储器对生产工艺的要求也很高)，主要采用Fabless公司设计+Foundry生产+封装测试的模式。

从芯片生产纵向的角度看，主要包括电路设计，生产制造和封装测试三个方面。尽管电路设计使用的EDA工具都不是国产的，Foundry厂流片的设备都来自欧美，但毕竟中国是举足轻重的半导体消费大国，目前国内的公司还是可以用上全球最新的EDA工具，在Foundry厂里享用到最先进的生产工艺。

那问题来了，我们和国外芯片公司使用同样的工具设计，同样的设备生产，为什么做不出同等质量的芯片产品呢？

我们暂且抛开需要巨大资金、人力、时间投入的EDA工具和芯片生产设备开发，立足当下，简要的通俗易懂的探讨一下国内外芯片的差距到底有哪些可能的原因。

芯片可以简要分为以下几个大类:
模拟电路类如ADC/DAC，LDO/DCDC等，ADC/DAC可以认为是芯片与现实世界的媒介，小到示波器到军用航天，都离不开它。中国目前还不具备高端产品的开发能力，这也是国外对我国芯片禁运的一大品类。领先公司包括ADI、TI等。

数字电路类包括CPU，通信电路，多媒体处理等，这一类型大家比较熟悉，比如电脑的CPU，手机的处理器和调制解调器，图像信号处理器（ISP）等。电脑CPU的领先者主要是Intel和AMD，手机处理器是高通，ISP则是苹果、富士通等。

微机电和传感器类，包括MEMS，sensor等，比如手机摄像头，监控摄像头等，业界领先者是SONY公司，几乎所有的高端手机品牌都搭载他家的sensor。
存储器类包括Flash, DDR等，比如U盘、内存等，主要玩家包括三星，海力士等公司。
射频无线类，如收发机，毫米波等。

有线通信类如USB，MIPI等，USB大家比较熟悉，MIPI则是当今图像传感器的标准接口，这一领域难点在于模拟PHY的设计，数字控制器则根据协议规定进行设计即可。

要做好ADC/DAC需要对器件结构有深刻的认识，否则在关键的指标上就是做不过TI、ADI；要做好图像传感器，光学知识和材料学知识必须过硬，否则还是索尼大法好，国内的公司只能走200W以下的低端市场；要做好图像处理器，需要有好的处理算法，否则配置高像素sensor的其他手机拍照还不如配置低像素的苹果；华为手机近年来的拍照效果越来越好也得益于其国外的算法团队。

说好做芯片，每一个细分领域却需要这么多其他专业知识，做出来不容易，做好更不容易。

关于造成国内外芯片差距的原因。发展晚，积累少这种大而化之的说辞对改变现实其实没什么实质作用，毕竟这一事实不可改变，向前看努力追赶才是硬道理。同样的工具，同样的工艺，不同的产品，差别就只有人了。工具毕竟是工具，和摄影一样，关键还是用的人。集成电路这种技术密集型行业，人才才是一家公司最宝贵的财富，也是这一行业持续健康发展的基础。尽管现在金融互联网等行业对人才的吸引力很大，但本来我们也不能苛求最优秀的人才都进入集成电路行业，一个健全的工程师培养机制才是解决问题的根本。

中国半导体行业需要加强的方面有哪些？
国内的工程师需要在哪些方面得以加强呢？我觉得主要有以下几个方面：

1. 专业度
芯片设计根据设计流程的不同可以粗略分为数字电路设计和模拟电路设计。

数字电路设计首先用硬件描述语言（Verilog、VHDL等）等在较高的层次实现电路的基本结构，再通过一系列EDA工具最终自动转换成流片生产用的版图文件；模拟电路设计则是直接使用晶体管设计出电路图，然后手工画出版图文件。

随着EDA工具的发展，不可否认对数字设计代码质量的要求在降低，但也绝不能把数字电路设计完全等同于软件编程，丝毫不考虑其对应的硬件实现。数字电路设计用的是硬件描述语言，不是编程语言。那种培训30天学会的verilog能设计出好的产品吗？像互联网一样满大街的语言速成广告，你说3个月学会，我就1个月学会，这样学会的只是一种语言，不是电路设计。

对于模拟电路设计，由于其更接近底层实现，所以要求设计者对晶体管的物理特性有更深刻的认识。数学家只需要一张纸，一支笔。模拟设计者在一定程度上也是这样，根据电路图能够大体算出最终的结果，而不是一次次试着修改参数，交给工具去仿真。

芯片设计，每提出一个方案都需要有严密的逻辑推理和理论依据，而不是靠猜靠试靠运气。

2. 全面度
有人说了，做芯片的只要专注于电路实现就好了，其他专业知识和算法的事情可以交给专业的算法团队来做啊。可是算法工程师可以一点不懂电路，电路工程师不能一点不懂算法啊，为什么？做算法的哥们儿只专注于性能和效果，你完全按照他的实现，不计成本，纽扣大小的芯片做成了砖头那么大，性能是上来了，装他的壳子得多大啊。所以芯片设计工程师就要对算法实现做评估，做取舍，一点不懂算法，行么？

说到这就可以引入除特殊性能之外的芯片普适性指标了：功耗，面积。面积就是成本，功耗就决定了移动设备的待机时间。同样的手机芯片，你比别人价钱贵一倍，别人手机待机一天，你待机半天，这样的芯片能卖出去吗？一个惨痛的事实是，现在国内某些芯片即使不计功耗和成本，也做不出国外高端芯片的性能，这就是芯片行业的差距。

3. 专注度
国外工作十年二十年的工程师很多，基本是一辈子都专注在这个行业。我们暂且不提大量工作两三年就转行金融互联网的，留在这个行业的工程师，过了40岁没有转管理好像就是失败者，出去找工作还没人要。为什么？这种有经验的工程师不应该更加抢手吗？

我想原因是两方面的：一是公司做的低端产品不需要这种经验，新手做和老手做对公司来说是一样的，有BUG没关系，反正卖的便宜走的是低端超低端； 二是工程师本身和新手没有太大差别，十年的工作经验只是把一年的经验重复了十年。一群三年工程师对一群十年工程师，我们的胜算有多大呢？

要改变这种状况，从大环境上，国家和社会应该树立正确的工程师价值观，给其尊重和应得的收获，杜绝科技行业的浮躁风气，让他们安心做下去。否则，人都没了，何谈追赶？

我国经济目前已经获得了长足发展，资本的投入不是问题，但有些问题不仅仅是资本的投入可以解决的。时至今日，能买到的技术，我们都已经买到了，剩下的核心技术会越来越难，有些技术像航天、军工、半导体等只能自己发展。

这需要一整套的系统的机制来保证，从人才的培养、基础学科的发展到创新机制的完善。十年树木，百年树人，高科技领域的发展同样如此，不存在什么弯道超车。

以上是笔者对芯片行业发展的一点粗陋想法，欢迎行业内外的朋友一起交流探讨。牢骚发完了，还是要一起努力，为中国集成电路行业的发展贡献自己的一份力量。

(科技产业责编：陈峰 )