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iE-ducation:围城这点事儿

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芯片人才缺口40万 怎么补短板  

2018-04-24 23:31:27|  分类: 招生与就业 |  标签: |举报 |字号 订阅

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中国青年报·中青在线记者 王林 实习生 李彦松 来源:中国青年报 (2018年04月24日  10 版)

北京交通大学副教授李浥东最近有些忧虑,他看到在对中兴事件与国家芯片的讨论中,关注技术差距的多,关注人才问题的少。而在他看来,国产芯片的研发和应用短缺,更为根本的问题在于我国计算机人才培养的“头重脚轻”。

他观察到,计算机专业的大学生和研究生,普遍不愿意学习更为基础的计算机系统结构,而是对计算机应用更加上心。

“高校的芯片产业人才储备堪忧。几乎所有人都在做计算机应用的东西,而不是基础的东西。”李浥东很理解计算机基础领域和应用领域之间客观存在的人才差异,“高校讲就业率,学生看市场预期”,但他认为,无论是薪资待遇还是人才总量,目前都相差太大了。

根据工业和信息化部软件与集成电路促进中心(CSIP)2017年5月发布的《中国集成电路产业人才白皮书(2016-2017)》(以下简称白皮书),目前我国集成电路从业人员总数不足30万人,但是按总产值计算,需要70万人,人才培养总量严重不足。

40万芯片人才缺口该怎么补上?问题的答案不只藏在教育环节。

芯片人才缺口40万 “头重脚轻”

“本质上都是在教学生怎么用计算机,而不是教学生怎么造计算机。就像汽车专业教了一堆驾驶员一样。”谈起芯片人才话题,中国科学院计算技术研究所研究员、“龙芯”处理器负责人胡伟武有很多话说。在他看来,我国的芯片产业人才培养极不平衡,大多数人才都集中在技术应用层面,但研究算法、芯片等底层系统的人才太少。

他随手就举了一个现实的例子:绝大多数互联网公司都在用Java编程,相应的人才储备有数十万甚至上百万,但研究Java虚拟机(在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能的抽象化计算机)的人才非常少,“我2010年办企业的时候连10个人都不到”,而今天全国可能仍不超过100个。

“大学教育不光要教用计算机的人才,而是要教一个体系结构,一个操作系统,应该把这些教学体系发展起来。”胡伟武呼吁,计算机专业要加强基础人才的培养。

对于这一问题,中国工程院院士、中国计算机学会名誉理事长李国杰归纳为四个字——“头重脚轻”。他谈到,人才储备与培养比较薄弱,是我国芯片半导体产业与国际顶尖水平相比仍有明显差距的一个关键因素。

白皮书指出,1999年到2016年,中国集成电路设计复合年均增长率为44.91%,蓬勃发展。但我国集成电路产业的自主创新能力弱,关键核心技术对外依存度高、人才缺乏等问题依然十分突出。

  根据《国家集成电路产业推进纲要》,产业规模到2030年将扩大5倍以上,对人才需求将成倍增长。而产业人才的供给与产业发展的增速不匹配,依托高校培养IC(集成电路integrated circuit)人才不能满足产业发展的要求。

白皮书指出,集成电路企业的研发岗专业人才年薪近30万元,生产制造专业人才近20万元。而本科学历的应届生在芯片设计中的平均年薪近15万元,博士学历近30万元。调查表明,80%的企业每年调薪一次,每次调薪比例大都在5%到10%之间。

但这一薪资水平与互联网企业的热门岗位,尤其是大数据、人工智能等岗位的薪资相比,明显逊色不少。拉勾网等互联网人才招聘网站的招聘信息显示,计算机专业本科毕业,且拥有4~5年工作经验的人工智能人才,月薪最高可以拿到4万元,考虑到许多互联网公司都会发12个月以上薪酬,最终年薪可能超过50万元。

明显的薪资差异导致一些在基础架构领域有深厚积累的芯片研发人才也开始向互联网应用领域转型。秦林(化名)就是其中之一。据他介绍,在北上深等一线城市的芯片研发机构或企业工作所获得的薪酬,往往比不上一线互联网公司所能提供的薪酬,而且阿里、百度等互联网巨头企业,也开始向更底层的核心技术研发加大投入。

IT领域的人才考核体系该改一改了

“头重脚轻”的问题让李浥东很担心。他说,如果这样的情况继续发展下去,未来3-5年,计算机底层研究就会没有人才可用。“解决这个问题,需要体系化的建设来治根、治本。”

李国杰分析,国内IT人才培养之所以存在“头重脚轻”的问题,一方面是因为芯片等底层技术有较高门槛,只有“985”等顶尖院校才培养得出来;另一方面也因为国内人才培养体制机制仍存在一些问题。

他谈到,目前国内高校和科研机构对计算机人才的考核大多以发表论文为主要评价标准,而相比大数据、人工智能等应用领域,芯片研究这类试错成本非常高的领域发表论文,或者作出原创发明专利的难度明显更高,因此入选“国家杰出青年基金”等培养计划的机会也更少。

大连东软信息学院副教授张永锋直言,IT领域的人才考核体系该改一改了。“不能把所有专业一刀切,尤其是国家职称评定、绩效考核。”他认为,在芯片领域,我国本就落后于欧美国家,短时间内不可能产生很多成绩、赚很多钱,如果此时对芯片人才的考核还像其他领域一样,只看学术论文,唯绩效论,那么可能会有很多人离开这一领域,选择待遇更好的工作。

他认为,我国高等教育应加强工程师文化的培养。“大家为了发论文,为了求新求异,不太重视工程,觉得工程是比较低档次的东西。而在芯片研发生产领域,工程师是决定芯片设计创新能否落地的关键因素。”张永锋建议,参考欧美的成熟经验,建立全国统一的以集成电路设计、制造为主题的学习实践平台,提供集成电路设计EDA工具、工艺库,甚至做实验的平台。全国集成电路相关专业的学生都可以申请使用这个平台上的资源。这样从基础上提高人才培养质量,并且减少各个高校之间的资源重复建设。像一些成熟的集成电路工艺,完全可以在平台上分享,让学生学习。”

中国青年报·中青在线记者 王林 实习生 李彦松 来源:中国青年报 ( 2018年04月24日 10 版)

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国内芯片为什么会被“掐脖子”

中国青年报·中青在线记者 宁迪 实习生 李彦松 来源:中国青年报 (2018年04月24日 10 版)

     太平洋彼岸的一则“禁令”,让国人感受到了一颗芯片的“分量”。

  美国商务部4月16日发布声明称,因中兴通讯公司违反与美国政府去年达成的和解协议,将对该公司执行为期7年的出口禁令。

  此后,中兴通讯曾通过发内部信和举办新闻发布会等方式表示公司不能接受这种制裁。事件最新进展是,美国商务部一高级官员对媒体表示,中兴通讯有机会向美国商务部递交更多证据。

  “中兴风波”结局难料,深深刺痛了“中国芯”。

  封杀中兴 美国企业可能得不偿失

  中兴今日遭到“封杀”,从根本上说还是来自于两年前的风波。

  2016年,美国政府以中兴通讯及其三家关联公司违反美相关出口禁令为由,将中兴列入出口限制名单,限制美国供应商向中兴出口包括芯片在内的美国产品。中兴用8.9亿美元的罚金进行平息和解。但近日,美国商务部指出中兴违反了当初的相关和解协议内容,将对中兴执行7年的出口禁令。

  据了解,中兴在光通讯模块上的主要供货商来自于美国光学元件公司Acacia和Oclaro,但是在替代品上面,国内也有一些中低端的产品可供中兴使用;在5G领域里,中兴作为无线通信基站的供应商,其中用到的基带芯片和射频芯片都比较多,基本上这里面的芯片都是采购自美国公司;而在手机业务上,中兴高端智能手机的处理器芯片来自高通,如果断掉芯片供应,就会给中兴带来很大影响。

  这次的制裁将对中兴接下来在5G上面的布局发展带来巨大影响,“进程将减缓。”赛迪顾问股份有限公司集成电路产业研究中心副总经理刘堃分析,在5G领域里,中兴过去已经有了很深入的布局,如果更换既有的核心芯片,会阻碍中兴5G的产业化进程。刘堃具体阐释,因每一套芯片都有不同的功能特点及性能指标,如果中兴更换了原有的芯片,那么在芯片的解决方案上也要重新进行调整,但这需要很长的周期。“因为更换了核心芯片,中兴之前在5G方面的研发成果将会被重新审视,甚至会重新制定新的芯片解决方案。”

  对于中兴在5G下游的客户,刘堃认为影响不会太大。他分析,下游的客户可以用其他基站设备来做替代,转投华为、爱立信、诺基亚等其他通信设备商。记者从国内一家通讯运营商那里也得到了近似的回答,中兴在华的一家下游客户向记者表示,中兴虽然被制裁,但企业也可以考虑用华为的5G设备做替代。

  中兴事件一定程度上打击了很多中国企业在美投资的信心,有些企业甚至担心,在中美经贸摩擦持续焦灼下,美国政府可能向更多的中国企业“发难”。中国贸促会研究院国际贸易研究部主任赵萍认为,美国此次对中兴的制裁不能算是中美经贸摩擦的组成部分,“更应该当做个案看待。”

  “力”的作用是相互的。在赵萍看来,中兴在美国的供货商也会在短期内会陷入“混乱”。比如中兴的主要供货商Acacia和Oclaro两家公司,美国政府禁令一出,这两家公司股价隔夜就分别下跌近36%和15%。“对中兴禁售,首先损失特别大的是美国公司,因其产品处于市场高端,附加值较高,一旦禁售会对美国企业的利润产生巨大影响。”刘堃认为,如果美国政府要求美国企业对整个中国市场采取芯片禁售措施,那对于美国更是得不偿失。

  Skyworks是一家美国制造射频芯片的企业,并且对中国市场的依赖程度很高,2017年Skyworks在中国地区的销售额占全球总销售额的八成以上。“如果不向中国输送芯片,像这家企业(业绩)就会大幅度跳水。”刘堃认为,如果美国扩大限制,无论是高通这类大企业,还是像Skyworks这种细分领域的芯片企业,都会受到较大影响。

  美国政府对中兴通讯的七年禁令如果执行,从今年开始算,到2025年结束。而我国在《中国制造2025》中提出,到2025年要迈入制造强国行列。

  中兴被禁售是否会影响到中国制造2025的进程?赵萍表示,一个企业的个案不会影响到国家战略的整体发展。“中兴现在的危机应该是短期的,从长期来说一定会找到一个解决方案,而大企业出现问题导致市场留出的空白,会有其他商家填补,因此对于国家层面不会产生多大影响。”赵萍指出,中国制造2025涉及到的行业非常多,并不会因为某一个行业的某一个企业出问题,就会危及国家战略。

  国内芯片技术为什么会被“掐脖子”

  中兴事件让中国在通讯技术上的困境浮出水面。

  集成电路的从业者们知道,中国在高端芯片行业缺乏自主创新能力,是行业的一颗定时炸弹。

  中国半导体行业协会的统计资料显示,2017年中国集成电路的产品国内自给率仅为38.7%。根据海关总署数据,集成电路进口额从2015年起已连续三年超过原油,且二者进口差额每年都在950亿美元以上。

  集成电路素有现代“工业粮食”之称,芯片的种类繁多,涉及领域甚广,仅一个智能手机里面涉及到的芯片就有数十种,除核心的主芯片外,摄像头、语音处理、电源系统上都需要芯片。

  中国并非不善于生产这种“粮食”,刘堃指出,在国内中低端芯片领域,中国的企业已经具备了一定的技术及产品基础,但是在处理器、存储器等高端芯片领域,国内芯片产品基本不存在竞争优势。虽然在一些芯片领域,我国部分本土芯片企业取得了不错的成绩,但是在产品市场推广方面却遇到了阻碍。

  比如国内的一些家电制造企业,对于相关芯片产品的需求量很大。虽然有些芯片产品国内已经能够实现配套,而且价格也比国外进口的芯片价格便宜一半。但放在一个整机的成本上看,芯片多出来的成本算不了什么。“很多国内的芯片应用企业会更倾向于使用国外知名企业的芯片产品,主要是怕本土芯片影响其产品的性能和稳定性。”

  在同一类芯片上,高端芯片和中低端芯片的性能究竟差在哪?

  刘堃以处理器芯片为例。低端处理器芯片与高端产品最明显的差距是数据处理速度、功耗、时延等方面性能跟不上。而模拟芯片主要要看芯片的耐压耐流、信号精准度等稳定性能,高端模拟芯片优势在于更加稳定、更加精准地输出电流电压等模拟信号,同时芯片寿命也会比较长。模拟芯片要通过研发人员的经验来保证芯片的稳定性以及流片的良率。

  所谓的流片,在集成电路设计领域,指的是“试生产”,当设计人员设计完电路以后,工厂要先生产几片或者几十片,供测试用。如果测试通过,工厂就可以进行大规模生产。如果国外相关公司对中兴禁止出售部分模拟芯片,其实对企业的影响倒不大,“因为国内部分芯片企业的产品能保证供应,也就是在稳定性、精准性等方面存在一定的差距,但整体效果影响不大。”但是,在处理器芯片上,国内基本上很少有企业“接得住”,因为没有高端的处理器芯片,直接影响到高端手机的功能。“手机性能可能一下子会在很大程度上有所降低。”

  在集成电路产业领域,一般分为设计、制造和封测三个环节。国内高端芯片的自主可控能力不行,从产业链上看,是设计和制造环节都存在一定差距。行业人士知道,即便是国内的龙头制造企业,在处理器芯片的制程工艺水平上也只能达到28纳米,而iPhone手机的A11处理器芯片,制程水平已经能达到10纳米。“这个制程参数越低,说明芯片的集成化程度越好,芯片的处理速度越快,功耗也会越来越低。”

  芯片的生产工艺发展从60纳米、45纳米、28纳米,再到10纳米,甚至是7纳米,全球芯片制造领域里的领先企业如三星、台积电都是一步步走过来的,国内本土芯片企业如果想从28纳米一下子降到10纳米,很难。刘堃指出,在工艺上要跨几代,实事求是地说,国内企业还是需要些时间的。

  在芯片制造上,“工艺是个门槛”,这需要很有经验的制造团队,有的国内芯片企业不惜花大价钱从国外引进人才团队,就是希望借用他们的经验提高工艺制程水平以及芯片制造良率水平。

  而决定芯片制造水平的还有一个重要因素——“设备”。刘堃指出,根据上世纪签订的《瓦森纳协定》,西方国家对中国进行设备出口是有限制的,这很大程度上影响国内企业在芯片制造设备上的先进程度,“有的小企业不得不买二手设备来支撑工厂的运作。”

  文治资本创始人唐德明在回国前曾供职于国外计算机公司。2002年回国后,他进入一家晶圆制造公司工作,后来选择创业,做芯片的研发设计。他发现,一些国内的企业即便制造了相关的生产设备也很少能有制造企业愿意采购。而在芯片设计方面,难点在于人才的培养,同时,伴随着企业的发展,还会遇到知识产权问题。

  “芯片说难不难,说简单不简单。”刘堃指出,但在一些关键技术上,国内企业起步晚,在发展过程中,很容易触及国外企业已有的知识产权。比如在存储器芯片领域,刘堃看到,目前国内一些企业都在发展存储器芯片,但未来很有可能会涉及到一些知识产权的问题。“存储器的市场垄断程度之所以很强,就是因为三星、SK海力士、美光这些国外存储器巨头在芯片知识产权方面的储备十分雄厚,新进企业很难完全跨过这些企业的知识产权去生产自主化的存储器芯片产品。”

    资金支持不能再“撒芝麻”

  中兴事件必定成为集成电路,甚至整个半导体行业里的一个重要转折点,这是许多行业人士的共识。

  在赵萍看来,我国的芯片总体水平比不上美国,但芯片市场有着起点低、增长速度快的特性,而市场需求特别巨大。中国集成电路产业的发展可以追溯到上世纪90年代,国家对建设大规模集成电路芯片生产线的项目正式批复立项,业界俗称“909工程”,带动了集成电路相关上下游产业的发展。近年来,中国集成电路产业的发展也在潜移默化地发生一些转变。

  刘堃介绍,国内企业最早是在集成电路产业的封测环节开始布局。因为相比芯片的设计、制造,处于产业链后端的封测环节,技术门槛相对较小,企业需要做的就是把制造好的芯片封在一个肉眼能看到的“小黑盒”里。然而,随着我国这几年集成电路产业的快速发展,我国集成电路行业在设计和制造领域的体量不断攀升,中国半导体行业协会发布的数据显示,2017年,我国集成电路设计业的市场规模为2073.5亿元,制造业市场规模为1448.1亿元,封测业的市场规模达到1889.7亿元。如果看增速的话,2015~2017年,设计和制造领域的增长率都在25%左右,封测的增长率去年达到20.8%,但在2015年和2016年只有10%左右。

  刘堃分析,设计企业一般对人员数量的需求不高,前期不需要庞大资源投入,有的小型芯片设计公司只需要3~5人的研发团队。特别是近几年,在国内集成电路产业良好发展氛围的驱动下,涌现出一批自主创业的芯片研发团队,同时部分在国外工作的芯片设计业者也选择了回国创业,一时间,壮大了国内集成电路设计业的队伍。

  唐德明觉得,目前,国内很强的设计企业还是很少,华为在这方面有了较为先进的技术,但集成电路设计业的整体能力还是没有办法和高通、英特尔这类公司去竞争。就在上周,阿里巴巴集团宣布,全资收购中国大陆唯一的自主嵌入式CPU IP Core公司——中天微系统有限公司。在唐德明看来,国内的设计公司需要逐步整合,由几个小公司整合为有实体和体量的大公司,“而国内需要更多的IDM公司。”

  IDM指设计、生产、封测、销售一体化的公司运营模式,目前,国际上有三星、英特尔、英飞凌等企业,国内有规模的IDM企业微乎其微,IDM的整体体量无论是从规模和技术水平上还处于较低水平。

  过去,我国也尝试过发展IDM模式,但集成电路制造领域投入十分巨大,动辄就是数十亿美元,运营成本很高。“如果企业自身的芯片出货量不大,还要再建一条先进生产线,对于企业的运营压力太大。”刘堃说,后来行业里逐渐演变成有专门设计、专门制造的企业,分工相对明确,资源利用也更高。

  南京国博电子有限公司作为中国电科五十五所的控股公司,专注于射频芯片的研发生产。该公司总经理杨磊告诉记者,公司从上世纪90年代的2G移动通讯时代就进入了射频产业领域,产品应用到越来越多的通信设备中,初步建立了一条比较完整的产业链。

  IDM的好处是能促进集成电路企业发展更快,规模更大,产品也更多元化。我国集成电路产业化水平和美国相比有很大差距,在一些领域用IDM模式,会促使产业化更快发展,“比如射频集成电路发展用IDM会非常好。”杨磊告诉记者,过去,在美国做射频芯片的企业就有十几家,通过合并收购,目前也就现在只有三四家。杨磊表示,现在公司考虑更多的是提升产业化能力,通过强化产业链合作,更好地助推我国射频集成电路产业提升自主保障能力。

  提高高端芯片国产化能力,行业内外的政策呼声越来越高。

  其实,国家在多年前就已经在政策上予以重视,比如被业内称为“01专项”“02专项”。2006年,国家发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,该规划纲要确定了核心电子器件、高端通用芯片及基础软件、极大规模集成电路制造技术及成套工艺等十六个重大专项,而“01专项”和“02专项”分别指十六个专项中排在第一和第二位的专项。

  除此之外,在资金投入上,也有“国家大基金”的支持。2014年,工信部宣布国家集成电路产业投资基金(业界称“国家大基金”)正式设立,一期重点投资在集成电路芯片制造业。

  据了解,一期基金的募资规模达到1387亿元,目前,国家集成电路产业投资基金二期募资已经启动,市场预计二期规模有望达到2000亿元,大基金二期将提高对设计业的投资比例,并将围绕国家战略和新兴行业进行投资规划。对于过往的政策效用,一些行业人士认为,这给产业的发展营造了良好的氛围,但在资金的投入上还是一种“撒芝麻”的状态:“看到这个企业做芯片给笔钱,看到那个企业做芯片给点钱,这种扶持很难在较短时间内培育出具有较强技术实力和国际竞争力的龙头企业。”

  有行业人士指出,当前,集成电路产业中国家在资金的持续投入和产业规划布局上还不是很好,而集成电路产业的资本投入更多的是一种“耐心”的比拼。“集成电路行业投入回报期长,一般投下去三五年很难有回报。”杨磊指出,这个行业的风险在于,集成电路技术进步特别快,现在生产出的产品,是三五年前的技术水平,有可能跟不上潮流。

  这方面,唐德明深有体会。近年来,国内创业浪潮掀起的同时,大量的社会资本并没有渗入半导体行业。资本对中小企业的进入一直都是小心谨慎。而在半导体行业,国内的许多资本都是哪里风险小,哪里回报快,就往哪里投,真正进入初创企业的资本很少。

  去年,唐德明开始和一些半导体行业人士在资本领域布局,成立了一家私募股权基金公司,针对半导体行业的小企业进行投资。在他看来,社会资本之所以对这个领域兴趣不高,一方面是因为半导体行业技术太专业,不是行业人士看不懂项目;另一方面,半导体行业的回报周期长,风险投资不愿意进入晶圆制造业。

  唐德明认为,社会资本应该和国家大基金形成相互补充的力量,让更多的资本投入到一些中小企业。“政策要鼓励和推动国内芯片产业的发展,”刘堃认为,如果没有政策的推动,国内芯片产业很难通过顶层设计加速发展。

  刘堃认为,国内集成电路行业目前还处于成长期,如果按照目前的产业发展速度来看,国内产业会更早地进入爆发阶段。中国社会科学院世界经济与政治研究所国际投资研究室主任张明认为,在增强高端芯片的自主研发能力上,我国需要有自己的产业政策,但产业政策的实施必须符合市场规律,顺应市场供求。而且要避免出现以下现象:即政府不顾一切地促进国内芯片等行业的发展,但由于产业政策的实施违背了市场规律,导致大量的资源浪费与扭曲。

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