中國如何發展自主可控和開放的科技產業

從技術源頭和主干開始的基礎性技術創新才能真正實現自主可控

信息技術產業有著垂直分工的體系，從底到上包括芯片、操作系統、編程系統、數據庫、行業應用等基礎部件。經過幾十年發展，每一個基礎部件從最初的技術源頭或者主干開始，都形成了錯綜復雜的競爭與合作的分工體系。只有從技術源頭和主干開始的基礎性技術創新才能真正實現自主可控，并充分享有國際分工與合作的好處。芯片和操作系統是信息技術領域?2?個最基礎和最核心的部件，以下通過分析移動芯片?ARM?和移動操作系統安卓（Android）來闡述這一觀點。

 ARM芯片

手機芯片在架構設計、集成電路設計、制造、封裝和銷售方面有著細致的垂直分工體系。來自英國的?ARM?公司是移動芯片體系的主角，ARM?將設計的芯片授權給世界絕大部分移動芯片產商。根據?2018?年市場份額統計，美國的高通（Qualcomm）和蘋果、中國臺灣的聯發科（MediaTek）、韓國的三星以及中國的華為海思是智能手機芯片市場的主要玩家，但?ARM?授權的技術是中國臺灣的聯發科（MediaTek）設計的芯片、三星?Exynos、高通“驍龍”、蘋果Apple A11、華為“麒麟”等芯片的基礎。以聯發科為例，ARM?公司負責架構和指令集設計，相當于書的章節和核心思想；聯發科購買?ARM?的授權進行芯片?IC?設計，相當于書本內容的完善；臺積電進行生產制造和封裝，相當于書的印刷。  

在?ARM?發展史上，采用精簡指令集?RISC?架構這一決定起著至關重要的作用。RISC?架構是20世紀80年代美國的斯坦福大學和加州大學伯克利分校的實驗性處理器架構，2017?年圖靈獎獲得者?John L． Hennessy（負責?MIPS?項目）和?David Patterson（負責?RISC?項目）是主要的貢獻者。采用精簡指令集?RISC?的處理器通常比采用復雜指令集?CISC?架構的處理器更為省電、成本更低。ARM?公司在?RISC?處理器的主干上發展了低功耗的移動芯片架構。在產業鏈上，ARM?公司聚焦芯片架構的設計，而將其他下游產業交付給國際分工和協作。需要指出的是，RISC?的項目的另一個分支?SPARC?芯片也曾在服務器芯片市場獲得成功，而斯坦福的?MIPS?項目是國產龍芯?CPU?的技術源頭。

在?2019?年爆發的中美經貿摩擦中，美國對華為進行出口管控。根據?BBC?報道，ARM?已經要求員工必須中止與華為合作。ARM?聲稱，它的相關產品設計當中包含了“美國原產技術”，可能是指?MIPS?等相關技術。因此，該公司認為將受到美國政府貿易禁令的影響。據中美兩國執業律師金依依分析，ARM?認為其提供給華為的技術中美國原產技術的價值超過該技術總價值的?25％，因而暫停與華為的合作。這也充分地說明?ARM?在主干上進行創新，能實現一定程度的自主可控（實際上仍然受到出口管控的約束），并享有開放分工與合作的好處。而在產業鏈下游創新，則更難以實現真正的自主可控，只有在和平時期的非管控狀態下才能享有國際分工與合作的好處。華為是業界公認的?5G?技術領袖之一，這也意味著美國的公司不能獲得華為?5G?產品和技術的許可。