芯片设计|最大威胁来了！美国在这个领域，正式宣战……( 三 ) 软件

中国厂家随手能开发出来的东西，日本公司再拿出来主打就没有格调了，得去开发一些独家的核心器件与功能。有时日本公司会搞些奇奇怪怪的产品功能，算是技术上有难度，但就走歪了。这涉及到计算机行业与其它产业的关系。比如汽车，在传统汽车里面加入一些计算机元素，搞搞汽车电子，是一个自然的思路。如果是在计算机体系架构里，加入汽车元素，就是另一种更激进的发展方向。总体来说，计算机体系架构有强大的扩展能力，标准化做得最好，软硬件天然就是全球分工合作，又能自由开发，技术扩散速度极快。
中国软硬件应用的开发人员数量世界最多，水平也不错。和各行业齐全的产业链结合，中国芯片应用持续火爆高增长。中国的主力出口产品就是机电产品，占了一半以上，占比还越来越高。
这个技术体系是美国主导搞出来的，一半的芯片，主要的系统软件、工具软件，是美国公司开发的。美国是通过芯片和软件，实现对这个技术体系的控制。美国人更大的兴趣是做芯片、做系统软件、工具软件，关注整个技术生态。
对于具体的计算机应用，美国人也做得很厉害，但就有些挑。例如美国公司对计算机特效应用到电影行业非常狂热，软硬件算法技术进步非常厉害，从90年代起依靠技术优势，一举将好莱坞推到了全球超级垄断的霸权地位，将美国文化推广到全球。
另一个美国非常热衷的应用是互联网，美国成为全球互联网霸主。这两个应用收益极大，中国日本德国在那辛苦搞软硬件开发的“小行业” ，美国人不一定看得上，丢掉也不是太关键。但是有一个行业美国人认为丢得很可惜，就是移动通信，走错了技术路线，败给了中国与欧洲。

如果排除互联网这个赢家通吃的行业，在IT计算机应用这个领域，美国公司并没有特别占优，中国电子消费品之类的应用更为活跃。
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芯片设计能力的全球分布

在IT与计算机应用的下一个层级，是芯片设计，也是受摩尔定律的支配的。芯片复杂度越来越高，芯片制程却越来越短，会受微观世界的一些特殊规律影响，芯片设计的难度是在上升的。
IT应用，写完代码经过不多几步就可以跑出结果进行调试，代价不大。芯片设计就难多了，整个流程高度依赖工具软件，要经过很多步才能出结果，复杂芯片的设计开发成本越来越高。有的公司只能赌博式开发一款芯片，失败了钱就烧完了。
在芯片设计这个层面，美国公司的优势就要大多了， 2018年全球市场份额52%超过一半。这是因为芯片设计门槛高多了，美国芯片设计公司的先发优势很大。

芯片设计公司分两类，一类是自己设计自己生产的IDM模式，一类是设计出来让别人代工的Fabless模式。美国这两类都厉害，英特尔、德州仪器、美光是自己有工厂生产芯片，而且是从芯片产业发展之初就是如此，市场份额46% 。美国Fabless模式的芯片设计大公司更多，苹果、高通、博通、AMD、英伟达等都是业界巨头，市场份额更是高达68% 。
中国大陆虽然全球份额只有3%排第六，但其实已经算是值得一提的玩家，在纯设计领域13%的市场分额不算小能排第三，海思已经是全球排名靠前的芯片设计巨头。可以预计中国的纯设计市场份额会不断上升，已经有不少小有名气的芯片设计公司冒头。

▲国科大“一生一芯”CPU项目的开发时间表从设计角度来看，芯片越来越复杂，对从业人员的要求在提升。但是有自动处理仿真软件，也有ARM这样的架构服务简化开发难度，同等性能芯片上手的难度其实降低了。国科大的五个本科生在几位指导老师带领下，四个月就设计出了基于RISC-V架构的CPU芯片， 110nm制程，在中芯国际流片，成功跑起了linux操作系统。