集成電路知識平臺與山寨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析

半導(dǎo)體集成電路，是一個數(shù)字歸一化的時空量子化器件，是集成了電路知識成果的芯片類知識平臺商品。半導(dǎo)體集成電路的屏蔽效應(yīng)，使知識成果與知識成果應(yīng)用徹底分離，形成了IT產(chǎn)業(yè)的山寨化基因。人們可以傻瓜化地使用集成電路，當(dāng)半導(dǎo)體廠家用集成電路（以套件或SoC方式）構(gòu)成產(chǎn)品化知識平臺時，任何一個鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)都可以利用這樣的平臺，以“傻瓜化”方式生產(chǎn)出最終產(chǎn)品。這就是山寨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象。本文從純技術(shù)角度探索集成電路知識平臺的山寨化成因。

關(guān)鍵詞? 集成電路? 知識平臺? 山寨化? 山寨產(chǎn)業(yè)

　　20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一是半導(dǎo)體集成電路。半導(dǎo)體集成電路有兩個諾貝爾物理學(xué)獎成果，一個是獲1956年諾貝爾物理學(xué)獎的半導(dǎo)體晶體管，另一個是獲2000年諾貝爾物理學(xué)獎的集成電路。

　　1958年德州儀器公司研究人員基爾比發(fā)現(xiàn)，可以將原先由各種分立元件構(gòu)成的電路，以晶體管的歸一化方式集成在半導(dǎo)體基體上。這樣一來，原先由電子工程師擔(dān)負(fù)的電路設(shè)計(jì)和制造任務(wù)，便轉(zhuǎn)移到IC設(shè)計(jì)部門，電子工程師可以“傻瓜化”地使用集成電路。當(dāng)集成電路進(jìn)入SoC或成套芯片的IT產(chǎn)品平臺時，IT產(chǎn)品的最終生產(chǎn)領(lǐng)域便進(jìn)入傻瓜化產(chǎn)業(yè)時代，即山寨產(chǎn)業(yè)時代。

1? 集成電路的知識集成與知識平臺

　　集成電路的知識成果與知識行為集成，使知識成果與知識成果應(yīng)用徹底分離，形成了電子技術(shù)領(lǐng)域的山寨化基因。所有使用集成電路的工程師都不必過問芯片中的知識成果，一個普通的電子工程師可以傻瓜化地實(shí)現(xiàn)過去必須由高級電子技術(shù)專家才能完成的電子設(shè)計(jì)任務(wù)，這就是集成電路誕生后的傻瓜化或山寨化應(yīng)用現(xiàn)象。

（1）? 知識成果與知識行為集成

　　集成電路誕生前，電子工程師在形形色色的分立電子元器件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)與制作電路，來實(shí)現(xiàn)電路技術(shù)成果的創(chuàng)新與應(yīng)用。集成電路誕生后，集成電路設(shè)計(jì)者將許多成熟的電路技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成集成電路。電子工程師使用這些集成電路進(jìn)行更高層次的應(yīng)用時，不再需要了解集成電路中的知識成果，這就是集成電路的知識平臺概念。

　　當(dāng)基本的數(shù)字邏輯集成電路出現(xiàn)后，電子工程師用“與”、“或”、“非”等邏輯集成電路創(chuàng)造出脈沖計(jì)數(shù)器電路時，并不需要了解數(shù)字邏輯集成電路的工作原理。當(dāng)脈沖計(jì)數(shù)器、定時器、振蕩器集成電路出現(xiàn)后，電子工程師只要了解這些集成電路的外部特性與使用方法，就可以構(gòu)成一個日歷時鐘。

　　集成電路中不僅集成有電路的知識成果，還集成了電路的知識行為。例如，脈沖計(jì)數(shù)器集成電路中，有脈沖計(jì)數(shù)電路知識成果，還具備脈沖計(jì)數(shù)的行為能力。給脈沖計(jì)數(shù)器加電，就能對外部脈沖計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)結(jié)果以電平高低狀態(tài)呈現(xiàn)在外部引腳上。這種知識行為能力，使集成電路成為構(gòu)成系統(tǒng)電路的基本功能模塊。例如，當(dāng)人們給手機(jī)設(shè)計(jì)日歷時鐘功能時，不再需要重新設(shè)計(jì)與制作日歷時鐘電路，只要添加一個日歷時鐘芯片，或集成一個相應(yīng)的IP內(nèi)核。

（2） ?集成電路知識平臺的基本特性

　　集成電路中集成了人類已有的知識成果，人們使用集成電路時不再需要了解這些知識成果，就能在這些知識成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行新領(lǐng)域的知識探索。因此，集成電路是一個典型的知識平臺。集成電路知識平臺有分離性、黑箱性、黑洞性、山寨性等特性，其中分離性是最基本的特點(diǎn)。

　　集成電路的分離性，是指知識創(chuàng)新與創(chuàng)新知識應(yīng)用的分離。集成電路誕生前，人們就發(fā)明了日歷時鐘電路原理，電子工程師必須了解日歷時鐘原理，才能在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)與制作一個日歷時鐘電路。集成電路誕生后，IC設(shè)計(jì)者將日歷時鐘原理知識成果轉(zhuǎn)化成日歷時鐘芯片，電子系統(tǒng)工程師在為手機(jī)設(shè)計(jì)日歷時鐘功能時，只需添置一個時鐘芯片，不再需要了解日歷時鐘電路原理。

　　集成電路的黑箱性，是指知識創(chuàng)新與創(chuàng)新知識應(yīng)用分離后，集成電路使用者無法了解集成電路中的知識成果。知識成果被集成電路制造者所壟斷，不會產(chǎn)生知識成果從IC設(shè)計(jì)者到IC使用者的轉(zhuǎn)移。

　　集成電路的黑洞性，是指隨著集成電路的發(fā)展，集成電路中的電路知識成果會無限地集成下去。隨著集成電路中知識成果的不斷豐富，集成電路使用者的知識則不斷貧困化。我們可以從門電路、脈沖計(jì)數(shù)器、定時器、日歷時鐘的演變過程中了解集成電路的黑洞性。

　　集成電路的山寨性，是指集成電路分離性、黑洞性發(fā)展到極致狀態(tài)下的“傻瓜化”應(yīng)用特性。集成電路使用者無需了解芯片中的知識原理，就能實(shí)現(xiàn)知識原理的應(yīng)用，在早期的邏輯門電路時代，系統(tǒng)電路中設(shè)置計(jì)數(shù)功能時，必須在邏輯門電路基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、制作；出現(xiàn)了計(jì)數(shù)器芯片后，系統(tǒng)電路中設(shè)置計(jì)數(shù)功能時，唯一要做的事，就是購置一個計(jì)數(shù)器芯片，將計(jì)數(shù)器芯片連接到系統(tǒng)電路中。

2? 由VCD引發(fā)的山寨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象

　　集成電路誕生后，電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)入到“器件解決”時代。在“器件解決”時代，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師從原先基于電路原理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)演變?yōu)榧呻娐坊A(chǔ)上的整合設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)電路中添置某些功能時，不再需要從設(shè)計(jì)電路開始，只要尋找到一個集成電路芯片就行。如果將山寨行為理解為傻瓜化行為，那么，這種“器件解決”模式便是一種產(chǎn)品研發(fā)中的山寨化行為。
當(dāng)大規(guī)模集成電路出現(xiàn)后，不斷吞食系統(tǒng)電路中的各種功能。半導(dǎo)體商可以輕易地將一個產(chǎn)品的電路系統(tǒng)集成在一個或一套芯片之中。

　　VCD機(jī)制造商想要生產(chǎn)這一產(chǎn)品時，只需向半導(dǎo)體商購買VCD套件（VCD機(jī)的產(chǎn)品知識平臺），在半導(dǎo)體商售后的技術(shù)支持下，實(shí)現(xiàn)VCD機(jī)的傻瓜化生產(chǎn)。這就是為什么我國一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)可以在沒有一個專業(yè)工程師的狀況下，迅速實(shí)現(xiàn)VCD機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)的原因。這就是由VCD引發(fā)的山寨產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象。由VCD產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象可以看出以下三個山寨化產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)：

（1） ?扇形結(jié)構(gòu)的產(chǎn)業(yè)模式

　　VCD集成電路套件，是一個集成了VCD知識成果的知識平臺商品。人人都可以購買，都可以在半導(dǎo)體廠家售后服務(wù)的技術(shù)支持下，完成VCD機(jī)的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)與VCD機(jī)的大批量生產(chǎn)。理論上講，只要有一個VCD知識平臺商品，就能供N個VCD機(jī)廠家使用，用來滿足全球范圍的消費(fèi)需求。這就是IT行業(yè)中的扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。知識平臺的商品性，使知識成果應(yīng)用呈快速的扇狀擴(kuò)展態(tài)勢。

（2）? 知識成果的壟斷與駕馭

　　知識平臺的黑洞性，使知識成果最大化地集成在知識平臺中；知識平臺的黑箱性，屏蔽了知識平臺中的知識成果。形成了半導(dǎo)體廠家對知識成果的壟斷與駕馭。VCD機(jī)制造商無法窺見集成電路套件中技術(shù)秘密，N個VCD機(jī)制造商的產(chǎn)品更新?lián)Q代都要依靠同一個半導(dǎo)體廠家。

（3）? 傻瓜化的生產(chǎn)方式

　　基于半導(dǎo)體集成電路知識平臺的IT產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，集成電路不斷將產(chǎn)品中的知識成果最大化地集成其中，使最終產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的知識投入越來越少，最后成為OEM的組裝化生產(chǎn)。在這種知識平臺的扇形產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，產(chǎn)品的所有核心知識成果都封閉在知識平臺中，不可能出現(xiàn)技術(shù)成果的轉(zhuǎn)移。半導(dǎo)體的知識產(chǎn)權(quán)利益都體現(xiàn)在集成電路的成本當(dāng)中，VCD機(jī)生產(chǎn)商使用的是集成電路商品。半導(dǎo)體廠家在售出VCD套件后，沒有任何理由要求VCD機(jī)生產(chǎn)商支付VCD的專利使用費(fèi)，半導(dǎo)體廠家成套的技術(shù)方案支持，本質(zhì)上是集成電路商品的售后服務(wù)內(nèi)容。

3? 山寨產(chǎn)業(yè)是IT產(chǎn)業(yè)的必然趨勢

　　集成電路的知識成果與知識行為集成，蘊(yùn)含了山寨化基因。當(dāng)把成熟的電子技術(shù)成果集成到硅片上，成為集成電路后，電子技術(shù)工程師便拋棄這些電子技術(shù)成果知識，實(shí)現(xiàn)了在集成電路基礎(chǔ)上傻瓜化應(yīng)用。

　　當(dāng)集成電路發(fā)展到超大規(guī)模，加之微控制器的誕生，IT產(chǎn)品迅速向SoC過渡。每當(dāng)某一IT產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展成熟后，便會有半導(dǎo)體廠家跟上，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)的最大化集成，推出套件或SoC方式的產(chǎn)品平臺。這樣的產(chǎn)品平臺與最終產(chǎn)品只有一步之遙，可輕易地實(shí)現(xiàn)山寨化的生產(chǎn)方式。

　　IT產(chǎn)業(yè)山寨化是半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果，是IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功之路。VCD產(chǎn)業(yè)發(fā)展就是明證。據(jù)說，最早的VCD機(jī)是由燕舞集團(tuán)原創(chuàng)的技術(shù)成果，有可能引領(lǐng)VCD產(chǎn)業(yè)大潮。然而，當(dāng)某些半導(dǎo)體公司將VCD的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化成集成電路套件，整合出VCD機(jī)的成套技術(shù)方案，與鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)聯(lián)手實(shí)現(xiàn)山寨化生產(chǎn)方式后，燕舞集團(tuán)便迅速退出了VCD產(chǎn)業(yè)的歷史舞臺。

　　在PC機(jī)產(chǎn)業(yè)中，也可看到山寨化的發(fā)展?fàn)顩r。在Intel公司通用微處理器的硬件知識平臺基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了眾多的OEM廠家。在OEM硬件體系與微軟操作系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了PC機(jī)的組裝化生產(chǎn)。PC機(jī)的硬件知識發(fā)展被Intel公司壟斷，操作系統(tǒng)則依靠微軟公司獨(dú)家發(fā)展。此前在PC機(jī)領(lǐng)域的大批科研人員迅速地退出這一領(lǐng)地。

　　目前，手機(jī)領(lǐng)域正進(jìn)入山寨化時代，這是因?yàn)閲@手機(jī)的眾多技術(shù)均已到達(dá)成熟期。有現(xiàn)成的集成電路或IP核，IC設(shè)計(jì)、工藝低成本化，因此在不需要巨額投入的情況下，就能在極短的時間里，整合出低成本、高性能的手機(jī)軟硬件套件或SoC，能輕易地開展手機(jī)產(chǎn)業(yè)的山寨化生產(chǎn)。

　　IT產(chǎn)業(yè)中，山寨化道路是集成電路知識平臺發(fā)展的必然。山寨化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路對原先的產(chǎn)業(yè)秩序會產(chǎn)生重大的沖擊，有些市場行為也需要有相應(yīng)的政策規(guī)范。

4? 知識平臺的山寨產(chǎn)業(yè)思考

　　山寨手機(jī)的出現(xiàn)，不是一個孤立事件，是集成電路發(fā)展的一個客觀規(guī)律。集成電路歸一化的知識成果與知識行為集成，使集成電路可以傻瓜化應(yīng)用，這就是集成電路的山寨化基因。當(dāng)集成電路距離產(chǎn)品系統(tǒng)較遠(yuǎn)時，山寨化現(xiàn)象局限于科研領(lǐng)域，不被人們注意。當(dāng)集成電路進(jìn)入SoC時代，向產(chǎn)品平臺發(fā)展時，就必然導(dǎo)致IT產(chǎn)業(yè)的山寨化。

　　在山寨化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，VCD顯然是一個突破點(diǎn)。由于燕舞集團(tuán)迅速退出，沒有出現(xiàn)山寨產(chǎn)業(yè)模式對原有產(chǎn)業(yè)秩序的沖擊，VCD的山寨化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)象未被人們注意。然而，在手機(jī)行業(yè)原有市場領(lǐng)域中，已形成了一個由國內(nèi)外巨頭多年經(jīng)營的龐大的產(chǎn)業(yè)群體，山寨手機(jī)的出現(xiàn)無疑對原有手機(jī)行業(yè)的產(chǎn)業(yè)模式形成巨大沖擊，產(chǎn)生了轟動效應(yīng)。

　　集成電路的山寨化基因，是歸一化的知識成果與知識行為集成。在微處理器誕生之前，集成電路中只有一維知識行為；微處理器誕生后，微處理器中出現(xiàn)了多維知識行為與中斷應(yīng)急處理能力，具備了人類智力的仿真能力。在微處理器智力內(nèi)核基礎(chǔ)上構(gòu)建的通用計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)，都有巨大的山寨化傾向。因此，山寨化現(xiàn)象會突破IT產(chǎn)業(yè)，向整個社會蔓延開來。今天出現(xiàn)了山寨手機(jī)，明天可能出現(xiàn)山寨醫(yī)院。對此，人們應(yīng)有心理準(zhǔn)備。