开元体育网址现代科技“皇冠上的明珠”（大科技篇 2-2 半导体芯片）

　　开元体育网址现代科技“皇冠上的明珠”（大科技篇 2-2 半导体芯片）如果说找一个大科技领域里最核心的赛道，相信很多人都会给出同一个答案：芯片。这个赛道几乎完美的符合我们前面讲的核心科技的特征开元体育网址，也因此被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。为什么芯片如此重要呢？让我们先来讲一个故事。

　　2019年是5G手机的元年，这一年，全球卖出了近1900万部5G手机。华为和三星一马当先，占据了其中的70%，紧接着是VIVO、小米，甚至连LG都卖了90万部，唯独不见一个巨头的身影，那就是苹果。这种罕见的缺席一直持续到了2020年的10月，支持5G的iPhone12才姗姗来迟，而且中间还差点难产。

　　不是苹果不着急，是因为它也被别人卡了脖子：没有支持5G的芯片。在我们印象中，都是国产企业被卡脖子，没想到连全世界最不可一世的、市值10万亿+的苹果也逃不掉，谁这么牛呢？答案是高通，全球最领先的手机芯片供应商。

　　以前苹果一直用的是高通的芯片，2017年两家闹了别扭，原因是苹果觉得高通的芯片太贵了，收费不合理，平时都是苹果挤压别人的利润，它怎么能容忍被别人坐地起价呢？一气之下，苹果不仅放弃了高通的芯片，还直接起诉了高通。所以2018年的iPhone XS就没用高通的芯片，而是用的英特尔。不过，英特尔在高端芯片的性能上还是比不上高通。如果大家细心的话，会发现XS运行并不算流畅，信号也不太好。

　　双方大战的结果大家都知道了，苹果不仅没能胜诉，而且在5G手机上大幅落后于竞争对手，最后只能灰溜溜回去找高通，这才有了搭载高通5G芯片的iPhone12。伴随着iPhone12的上市，高通成为最大赢家，2020年第四财季利润暴增485%。

　　所谓芯片，就是用半导体材料制成的微电路的集合，所以也经常等同于“集成电路”，在中国又叫“积成电路”。这里面有三个大家经常听到的概念：半导体、集成电路、芯片，很多时候他们被当做一个概念使用，但其实还是有区别的。

　　如果把半导体比作建房子用的钢筋水泥，那么集成电路就是用钢筋水泥砌起来的不同结构的墙体组合，而最终形成的一座完整的房子就是芯片。从范围上说，半导体＞集成电路≈芯片。半导体分为集成电路、光电器件、分立器件、传感器等子行业开元体育网址。

　　如果说要找一个最能代表核心科技的行业，我也一定会选择芯片。如果从我们讲的核心科技筛选标准来看，芯片几乎完美地符合核心科技的所有特征。

　　第一，处于产业链的最顶端位置，核心中的核心。大家此时此刻就可以做个测试，看看你身边有没有芯片？答案一定是有，因为你正在使用手机，而手机的大脑就是靠芯片来支撑的。当然，你身边的芯片远不止在手机里。如果你在路上，那坐的汽车、共享单车、高铁或者飞机里都有芯片。如果你在公司，你身边的电脑、打印机里也都有芯片。如果你在家里，那你家的电视、冰箱、空调里都有芯片。如果你在医院，那你身边的医疗设备里也有芯片。

　　从来没有一个行业像芯片这样卡住如此多的下游产业。目前按终端用途来看，通信类（含智能手机）占31.5%，PC/平板占29.5%、工业/国防占13.9%、消费电子占13.5%、汽车电子占11.6%。其中增长最快的是智能手机、工业、汽车电子。从这组数据就可以看出，如果没有芯片，不仅我们的生活将寸步难行，国家的战略安全也无法得到保障开元体育网址。

　　第二，技术难度大，工程精度高，有非常深的护城河。苹果为什么从2017年就开始和高通撕，到2020年还没能实现芯片的自主化？不是它不想搞，而是这事实在太难了，能烧钱只是入门条件，研发周期才是绕不过去的坎。就像库克说的，“即使现在开始投资，实现上市也要3到4年时间”。为什么这么难？我给大家讲三个数字。

　　第一个数字是118亿。一个芯片只有指甲盖那么大，但里面却有数以亿计的晶体管，比如iPhone12搭载的A14芯片里就有多达118亿个晶体管，这相当于在北京五环内铺满iPad大小的地砖，所以有人说是“一沙一世界”。

　　第二个数字是5nm。这是目前量产的最精密的晶体管的宽度，正是有了如此精细的纳米级电路，在指甲盖上才能放下百亿个晶体管。一根头发丝的宽度是0.1毫米，5nm相当于头发丝的两万分之一。5nm制程就相当于在每平方毫米放1.8亿个左右的晶体管，而且这个精度还在不断提升。

　　第三个数字是99.9%。小数点后面12个9，一个都不能少。芯片的基础材料是硅，这是从沙子里提取出来的一种物质，99.9%就是英特尔、AMD等国际顶尖厂商使用的硅的纯度，这相当于几万吨的硅里杂质含量只有大约几十毫克，差不多是一根成年人头发的重量。

　　其实这些夸张的数字只是芯片技术的一个基础，在这些数字背后还有很多更复杂的技术问题，比如光把这么多的电路铺出来还不行，还要考虑长时间工作的耐热性，元件能够承受的能量密度等等，那就更是难上加难了。

　　第三，附加值高，商业空间巨大。虽然前期投入大，但一旦获得突破，这么高的技术壁垒一定是赚钱的。此前苹果之所以和高通闹掰，就是因为高通给苹果收的钱太多了，除了买芯片的钱，还要收技术的专利费，每卖出一部iPhone手机，高通就要收4%的专利费。苹果手机一年卖上亿部，高通光靠专利费就能收个几十亿美元，还不算卖芯片本身赚的钱。这就是典型的高附加值产业，苹果不爽也没办法，就像高通老板说的，如果不是依靠高通的核心技术，苹果的iPhone不可能如此成功，也不可能占据整个智能手机行业超过90%的利润。

　　第四，技术还在不断进步，目前还没看到极限。核心科技一定是不断进步的，而芯片技术完美符合。英特尔的创始人戈登·摩尔提出了一个著名的摩尔定律：一块芯片中可容纳的晶体管数量每隔18到24个月就会增加一倍，性能也将提升一倍，而价格将会下降一半。虽然现实没有摩尔说的这么快，但摩尔预判的方向是对的。自1965年摩尔定律提出以来，芯片的性能基本是每5年增长10倍，每10年增长100倍，现在依然没有看到终点。

　　比如芯片制程从20年前的100nm以上已经发展到5nm，下一步就是3nm的量产。芯片每前进1nm，性能将提升30%-60%。又比如咱们平时用的U盘，二十年前U盘基本是1M十块钱，主流的是32M以内的产品，当时就觉得很大很贵了，现在的U盘动辄几十个G的存储量，而价格还不到1G一块钱，差不多是二十年前的万分之一。