在半导体产业中，设备、材料与制造厂商，具有千丝万缕的联系。半导体设备与材料本质上是设备、材料与制造厂商共同开发出来的，这造成了半导体工厂选用设备与材料的评价标准并不客观，甚至包含了几十年并肩作战的友情与信任。这种先有鸡还是先有蛋的逻辑，在设备、材料与制造厂商间反复上演，也增加了中国进军半导体上游产业的难度。
上游的落后使我们在电子信息领域多个层面上的布局进退维谷。从产值上看，电子设备与其下的半导体产业呈倒金字塔布局。在2018年，最上方的电子设备厂商约为2万亿美金，下方的半导体芯片接近5000亿美金，更下方的设备与材料在1000亿美金左右。有些关键的材料，如半导体光刻胶，只有20亿美金左右。
中国是电子设备的制造大国，也许我们能做到全方位的中国能造，世界不必再造。只是这种头重脚轻的布局，随时会带给我们灭顶之灾。上游不稳，而片面发展下游，将会为对手提供以四两拨千斤的机会，给自己留下巨大的风险敞口。今日中国的下游产业如山巅之湖，一旦崩塌，必一泻千里。中国半导体产业在上游存在的问题，不是短期能够解决的。
我们有未来。我有个还算聪明的孩子。如果他将来愿意做上游相关的科学，我会坦诚地告诉他，请原谅你们的父辈，我们努力过但一事无成，能够传授你们的是哪些路我们没有走对。我不忍心让孩子走这条看不到终点的道路，从事这个行业的绝大多数人不会获得成功。
如果孩子还要坚持走这条路，我会继续告诉他，上帝眷恋的是傻瓜，不是我们这些自作聪明的真正的傻瓜。人类进步依靠的也是这些傻瓜，不是被江湖磨练得有如一碗开水白菜般的聪明人。人终将死去，如果在死去之前，你觉得为这个星球有所贡献，哪怕不过是一丝可以轻易忽略的尘埃，此生足矣。材料与设备的革新，我们留给那些甘为傻瓜的下一代。
在短期，我们半导体产业在上游存在的问题，不能再押宝于现有的国内半导体人。底层无法克服的单点故障，需要高阶的系统层面弥补。相比许多小国，我们的国家幅员辽阔，人口众多，有足够的战略纵深，有基础与能力在系统层面解决这个单点故障。
半导体上游之外的产业，形势对中国相对有利。
半导体芯片的制造可以分为三个步骤，晶圆制作、封装与测试。封装与测试是中国与全球差距最小之处。中国的几个封测厂有机会做得更好一些。只是在封测的上游设备与材料层面上，中国依然严重依赖西方，依赖日本。
在晶圆制作层面，“十万青年十万肝，翻班熬夜救台湾”的台积电已暂时取得先机。这个领域本是细节为王，加班为王。同为炎黄子孙，我们不嫉妒台湾在晶圆制作上的领先，我们本是一家人。国内的晶圆制作不够强大，因为自身，也因为上游厂商的并不公平。台湾与大陆人有着相同的基因，台湾能做成的事情，我们可以做成。
台湾与我们血脉相连，我们的祖辈同饮一江之水，万不得已也无需刀兵相见，多让台湾的年轻人来这里工作，只要两岸往来络绎不绝，民间婚嫁不断，用不了几代人的时间，没有力量能够阻止我们的统一。台积电之外，晶圆制作的全产业链，已经围绕着中国，形成了一个完整的布局。这片区域美国的军舰可以到，我们的也可以。
在半导体产业中，设计环节最容易突破。半导体设计与软件开发较为类似。
在PC与互联网时代，国内软件因为许多原因无所作为；在手机与移动互联时代，中国人开发了许多优秀的App。这些App无论是用户体验，或是与应用场景的适配，都不输于欧美同类产品，甚至在很多领域是领先的。
凭谁问，中国人没有软件开发的基因。
至今在电子设备领域，中国已经完成了全部的产业布局，中国全面掌控了应用场景，这使得半导体设计逐步东归成为可能。中国人的勤奋与西方世界在这个领域近期的无所作为，将使这个可能逐步加大，直到必然。
计算
半导体设计，由计算、存储、通信与其他，共4大部分组成。在“其他”之中包含大多数分立器件、电源与传感器相关的组成模块。一个电子设备，无论是PC、手机或者是汽车电子，都是由这四类基础半导体产品搭建而成。
与计算领域相关的半导体产业几乎无所不包，x86相关的PC与服务器，基于RISC－V与ARM微架构的SoC （System on Chip），人工智能相关的GPU、TPU与FPGA等都可归为计算领域。半导体设计，本就以计算为核心。
整个电子信息世界也是围绕计算展开。多数科技公司，从Google、Apple、Intel、Microsoft，到你们能马上念出名字的科技公司，其主要的研发人员是软件工程师，他们书写的程序在处理器中运行。这些公司在电子信息世界中的归属也是计算。
即便是打电话，这个貌似是通信领域最典型的应用场景，首先是将输入的语音，传送给手机的主处理器或者基带处理器之后，先交由通信系统，经过网络设备中继之后，传送给其他手机。大多数网络设备，交换机、路由器和5G的基础架构，依然以处理器为核心搭建。华为这家通信公司，即便只看其运营商事业部，主要研发人员依然是软件工程师。
电子信息时代始于计算，精彩之处在于计算。第一台电子计算设备ABC （Atanasoff–Berry Computer）揭开了这个时代的序幕，当时这台计算机仅使用了三百多个电子管。晶体管的出现促进了计算的进步，在1954年1月，贝尔实验室为美国空军搭建了第一个基于晶体管的计算机TRADIC （TRAnsistorized DIgital Computer）。
计算体系的重要里程碑由冯诺伊曼提出，这个体系也被后人称为冯诺伊曼体系。在此之前出现的所有的计算机，在今天看来不过是一些功能各异的计算器。此后到今天，计算机依然由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备，这冯诺伊曼体系的五大部件组成。
在这个理论的支撑下，计算领域蓬勃发展。在上世纪六十年代，IBM研制的System／360大型机系列，进一步确立了处理器体系结构的基本组成，奠定了现代操作系统的基础，也揭开了大型机时代的帷幕。
System／360第一次提出并解决了兼容性问题，为System／360开发的程序可以在现代的IBM服务器上运行，解决这个兼容性的首要功臣是这个大型机使用的操作系统OS／360。与OS／360同时出现的是周边的应用软件。这些应用软件的数量多到了，使IBM这个硬件提供商，顺利转型为软件服务公司。
至此，以硬件与操作系统中心，周边应用软件为生态的模型在计算领域逐步确立。IBM因为兼容与开放，引领了处理器与操作系统行业长达30年之久，这个公司也被后人称为蓝色巨人。
在大型机时代，处理器的乱序执行、并行处理、存储缓冲架构等处理器体系架构已经逐步确立，大型机时代盛行的UNIX操作系统，奠定了今天还在使用的Linux、MacOS、Windows、iOS与Android等所有操作系统的基础。单纯从技术理论的角度上看，Intel与Microsoft在上世纪末取得的成就不是不如大型机，而是远不如大型机。
在大型机时代，开发并使用机器的都是从事各类计算的科学家，也许是这些科学家们并不情愿让这个智慧飞入寻常百姓家，也许是一个公司很难连续跨越两座刀锋。蓝色巨人轻视了Intel与微软，忽略了PC时代，然后被遗弃，更加年轻而有活力的公司胜出。
Intel的老安迪缔造了PC帝国，他也是IT史册中最大的机会分子。
Intel的三位创始人，诺伊斯生性洒脱，凭借发明了集成电路，肆意妄为，早在上世纪七十年代末期，他已游离于公司之外。摩尔与老安迪被迫着肩负重担。摩尔一生最大的成就是那个以他名字命名的定律。这个定律，与其说是一个定律，不如说更像是摩尔在酒馆里喝多了之后的豪言壮语。老安迪这个机会分子当然不会放过这种机会，将这句醉话写在纸上，并落到实地。
这个马屁拍出了艺术与哲学高度。摩尔陶醉于此，深以为然。自此老安迪执Intel牛耳，与微软一道开创了PC帝国，并在这个帝国最辉煌的时候急流勇退，在幕后选出了一代又一代的接班人。老安迪巩固了在大型机时代确立的，以硬件与操作系统中心，周边应用软件为生态环境的理念。凭借这个理念，PC逐步压缩着大型机在企业市场的应用场景，直到其名存实亡。
通信领域伴随着PC帝国一道成长，很快出现了第一部手机，第一部带有智能功能的手机，直到乔布斯拿出第一部iPhone。已经逝去的Intel第5代CEO保罗，在卸任时与全体员工坦率地说，他在任期间最大的失误是错过了iPhone，错过了智能手机。事实上，他必然错过这个机会，Intel也必须错过这个时代。
智能手机时代，重要的不是硬件。操作系统也不是之前Linux与Windows这类管理硬件的软件，而是逐步进化到管理应用。在这个时代，各类应用百花齐放。微信和Facebook比Android与iOS更像是操作系统；在这个时代，因为ARM的存在，处理器设计的门槛逐步下降，Apple与华为可以按照自己的需求设计出更好的手机处理器；在这个时代，处理器已不在浪潮之巅。
从直接提升生产力的角度看，智能手机的成就也许不如PC，连智能手机的App也是在PC机上开发出来的。在办公室里，若员工不是天天对着笔记本敲键盘，而是时时看着手机发微信，估计他的主管脸色会很难看。
智能手机的出现使信息交流更加便利，过多的交流也加大了获取真实信息的难度。对于多数人，因为智能手机的出现，思考的时间变得更少了。另一方面，智能手机的出现使衣食住行更加便利，客观上节约了所有人的时间，从另一个层面提升了所有人的效率。
究竟是PC，还是手机，谁才是生产力工具。Intel认为是PC，苹果坚持是手机。普通人离不开手机，也离不开PC；两个行业的从业者，却也无法否认，这两个行业已过巅峰。PC与智能手机不会很快消亡，将有彗星般的长尾，伴随着这个创新匮乏的时代。
PC与智能手机有很多不同，所创建的时代却有一个本质的共同点，都是先有硬件设备，由这个设备创造、引领并重新定义了新的应用场景，几个公司一道围绕着这两个硬件产品，团结着周边的软件生态，创建着各自的帝国。
从大型机到PC至手机，围绕计算领域的周边软件生态，其重要性甚至超过处理器与操作系统的组合。处理器体系架构在上世纪末已经达到顶峰，在此后的二十年，并没有本质的提高。处理器在历经了x86、ARM至今日的RISC－V后，已经彻底沦为一个组成模块。
在Intel的x86处理器中，技术难度最高的是存储器层次结构、高速的外部总线接口、虚拟化技术与指令流水线。将这些模块集成在一起，成为一颗处理器，并将功耗控制在一个合理的水平，仍然有非常大的工程难度，但并非不可克服。
在PC领域，为Intel和微软保驾护航的是周边的软件生态。首先是桌面操作系统Windows与MacOS；之后是操作系统周边众多的应用软件。操作系统与这些应用软件，从DOS与Windows开始，在几十年的时间里，组成了一个牢不可破的PC生态。即便有人能够做出x86和Windows的替代品，依然对这个生态束手无策。
Google在最强大的时候，推出了ChromeBook与ChromeOS的组合，试图进入这个市场挑战Wintel，依然无功而返。PC的软件生态太庞大也古老了，Google对此一筹莫展。没有人有能力，在商业上也没有必要，将其推倒重来了。
在服务器领域，x86处理器独领风骚的主要原因，还是在于软件生态。在这个领域，操作系统已非天堑。Linux操作系统可以很好地支持x86、ARM及其他处理器，但在Linux操作系统周边，仍然有牛毛般的服务器应用软件，与x86处理器共同组成了无懈可击的服务器生态。
基于x86架构的服务器，占据了绝大部分的市场份额，几乎所有服务器软件都是在x86处理器上开发出来的，对x86天然友好。目前国内厂商已经开发出一些非x86架构的服务器，这些厂商面临着由软件生态带来的死锁问题。因为市占率低；所有没有人为他们的服务器开发程序；没有这些程序也就无法建立生态；因为没有生态导致市占率更低。
即便是辅以重金，亦难化解这个死锁。与PC生态相比，服务器生态或许更难搭建。PC生态的多数搭建者是追求着商业利益的企业；服务器软件生态的搭建者，除了企业，还有许多开源组织，免费提供着大量的软件。由一个或者几个厂商完成这些开源软件适配的想法，从人力、财力与技术等多个层面上看，都不现实。
即便我们愿意不惜代价，让开源组织去适配国产服务器，他们也未必有能力做到。他们哪里能够搞清楚，免费提供代码的这些程序员到底身处何方。将这些国产服务器送到这些程序员手中，都是一个不小的挑战，更不用说让他们去做适配工作了。
在智能手机时代，中国在计算领域中的位置，无论从软件或者是操作系统层面，比大型机与Wintel时代好出许多。在我现在使用的PC中，虽然没有什么国产的软件，但在我的手机里，也没有什么国外的软件了。在智能手机时代，以华为海思与MTK为代表的中华血统，在手机处理器中已站稳一席之地。
如果物联网能够引导一个时代，适合物联网应用的，更为开放的RISC－V微架构能够胜出，中国人的话语权会更大。目前中国在RISC－V微架构与相关生态上的投入，比RISC－V基金会主席Krste Asanovic创办的SiFIVE公司大许多倍。
智能手机之后的故事，距离我们咫尺之遥。我们并不确定，在不远的将来，物联网、区块链、人工智能、自主物件、增强分析，谁将胜出。唯一确定的是这个世界依然由创新引导，成功仍然依赖着一次创新之上的持续创新。
万物将在新老交替中生生不息。IBM之后是Intel和Microsoft，之后是Apple和Google。计算世界属于年轻的一代，x86之后是ARM，ARM之后会不会是RISC－V？万生皆有一死，再辉煌的公司也会灯枯油尽。没有历史包袱的新生力量，将轻装向前，创建着新的帝国，与新的生态。
强大的文明决定着生态的成败，技术的领先支撑着文明的强大。决定生态系统的最终力量依然是技术。在生态层面，中国真正落后的是语言与文化的穿透力，这个穿透力最终仍然以科技为本。当我们的孔子书院开在世界的每一个角落，而不被排斥；当我们的文明如汉唐般重新璀璨于世间，这个生态我们迟早会有。
制造
在半导体设计中，存储与通信是计算之外的两大分支。存储与通信在半导体领域中的区别极大。两者却有一个本质的相同点，制造的重要性大于设计。存储领域的核心是在一个集成电路中容纳更多的能够稳定运行的存储单位；通信领域关注的是分立器件，是将一个晶体管的性能做到极致。两者的核心在制造上，从事这两个领域的厂商，都拥有自己的半导体工厂。
存储是一个古老的行业，源于人类与生俱来的，对传承的渴望。文字出现之后，他们迅速地将过去发生的事情，记录在可以相对持久保存的媒介中，先是甲骨与石碑，之后是纸张、磁带、光盘、硬盘，直到今日的基于半导体的固态盘。
基于半导体材料的存储主要有两个分支，RAM和由NAND颗粒组成的固态盘。RAM在掉电后，数据将丢失，而固态盘不会。RAM常被称为内存，也可以归于计算领域的存储器层次结构中；固态盘真正属于存储领域。在iPhone Xs中，RAM的大小为4GB，存储容量指固态盘的大小，分别为64、256与512GB。iPhone手机里面的照片就是存放在固态盘中。
在存储领域，三星、东芝、美光与海力士等占据了绝大多数份额，中国的几个厂商处于起步时的全面劣势。存储领域的重点是制造，而非设计。也许存储不难设计也不难制造，但要求稳定。稳定与可靠是存储最重要的特性，稳定性是1，剩余的所有特性仅是在其后的0罢了。检验稳定与可靠，没有太好的方法，唯有历经时间的沧桑。
进军存储领域是在参加一场马拉松长跑，不是比谁跑得快，是在比谁更有耐力，谁更少犯错误。存储领域是一个典型的周期性行业，在行业景气时，建设工厂的预算将更充足一些，也更容易在内部获得通过；在存储厂房建设完毕后，产能瞬间释放出来时，这个行业进入低谷。
也有一些厂商反其道而行之，在行业低谷时建厂，高峰时控制价格，逆周期布局。采用这种方法的一家公司最后成功了，他的名字叫做三星。三星敢于逆周期建厂的底气，在于存储这个行业，能够长时间维持稳定的增长；在于韩国政府的鼎力相助。韩国政府的底气，在于当时有一个强大的国家，希望这个国家的半导体能够成功。
还有很多公司也做了同样的事情，但是他们因为各种原因没有越过寒冬。死人是没有机会表达自己意见的，他们被迅速遗忘。在存储领域，韩国的三星能做的事情，我们有条件做，也许也能做好，只是参与者是否在此时已经准备好了十年方得一剑。
在通信领域，我们必有足够的话语权。中国上方的蓝天足够大，人口足够多，在地球上，没有人能够忽略这个事实。这是中国在这个领域获得成功的必要条件，也使得华为与其他国内通信厂商的出现并不是偶然。华为的偶然，在于这家公司还有一个金刚而不可夺其志的领袖，使这支能征善战的部队终成铁军。
在通信领域，华为打得是一张让欧美不可防的明牌。通信领域，从有线到无线，从2G到5G，不同的组织在不同利益的驱使下，制定着各类不同的协议，这些协议早已汗牛充栋。在中后期，这个领域哪里还是在比技术，倒是与存储领域有几分相似，在比耐力而且比的不是一个人的耐力，是一大群人的耐力。多数厂商不堪重负，黯然离去。
如此多的协议，总要有人落实到程序层面；如此多的协议，总有冲突，需要有人去协商。华为的本事在于将这些多如牛毛的协议与琐事，最终以全系列的产品设备的形式展现出来。大中华提供了足够多的人力，不管多少协议与琐事，你能做我也能做，我能一直熬你未必。任老爷子熟读毛选，只要让欧美厂商陷入人民战争的汪洋大海中，他们无路可逃。
华为在手机领域，沿袭了通信领域的成功哲学，先做到你有的我都有，再牵引对手做到我有的你也必须要有，之后就可以比人力，比流血，比加班，直到比企业的综合实力，将这些竞争者引入到华为的步调中迷失消亡。让绝大多数欧美和中国企业先与华为比人数，比具备同等人数后的效率，再比企业的三十余年的底蕴，谈何容易。
十几年之前，我和许多朋友们开始与这家公司打着各类交道，我的许多朋友不喜欢这家公司。这家公司足够冷静，足够冷酷，足够拼命；这支铁军，除了杀敌，杀周边，连自己也杀。没有几个合作伙伴或竞争对手，喜欢这样的公司。华为在通信行业从零开始，杀出了一条血路，周边万骨皆枯。
相比合作伙伴，华为的竞争对手反是幸运的，在多数时候他们还能享受着温水煮青蛙的欢悦，直到最后一刻的灭顶之灾；与华为合作或者说是在伺候华为的合作伙伴们，远没有这般舒坦，他们几乎是日日在煎熬，服务过这支铁军的普通人心中别有一番滋味。
你喜欢他，他成功了；你不喜欢他，他也成功了。商业世界，有丛林法则，有成败之分，不受普通人的价值观束缚。华为遵循的是一个企业的文化与价值观，不是普通人眼中的道德。一个正向的价值观是企业能够常青的基石，但是这个企业价值观与普通人的道德，有较大的差别。抄袭也许不符合普通人的价值观，但几乎发生在每一个企业，只是换了一个说法，叫做跟随。
华为有很强的跟随基因，这使得华为时刻需要有挑战的对象。在通信领域的对手逐步式微，中美贸易战尚未爆发的这段时间，华为在不断扩张边界，进军PC／服务器、存储、光伏、安防、与汽车等领域，一时间无处不是华为，从中国到美国，几乎每一个领域都有华为的假想敌。
刚极必折，慧极必伤。在中美贸易战中，华为迅速成为美国毕其功于一役的目标。作为一个公司的华为，在自身并无优势的半导体战场上，受到了一个国家机器的饱和攻击。任老爷子年过古稀，几个儿女本质都不算在华为体系了，也许是民族大义在支撑着这位老者，他们顶过了第一关。中华之幸，在于美国选择了华为。
美国借助这次贸易战，肢解华为的企图，如司马昭之心。西方世界本就认为，公司大者必为恶，而况在中国为恶的代价的确低于美国。美国可以让不可一世的AT＆T解体，这类事情能否发生在中国，这个解体在中国是否一定是件好事？这是一个哲学而不是半导体的思考。中美的这一差异，会使华为在这场贸易战中的前景扑朔迷离，历时旷日持久。
华为会因为成为这次贸易战的决战对象而永载史册。这却不能改变，这次贸易战永久改变了华为。杀敌一千，自损八百。这个公司的几个事业部面临着合并重组；这个公司需要在战略上收缩防御，进一步扶植而不是挤压周边的生态。这个公司不应该继续选择与天下为敌，进行大规模的应用边界扩张。这对华为，对中国，未必是一件坏事。
在这次贸易战中，华为在2004年成立的海思半导体，拯救的不止是华为，也不止是中国的通信产业。2018年，海思半导体的销售额进入世界半导体总排名的第21名，Fabless半导体设计公司的第5名，这个成就还是建立在海思销往华为母体的芯片价格仅为成本核算。海思的存在使得中国在通信相关的半导体行业，并不是全面落后。
通信领域主要由有线、光纤与无线通信系统组成。有过基础通信原理或者计算机网络的从业者，都应该知道网络的7层协议，在这7层协议中，最下面的叫物理层，剩余的6个层次简言之都可以归纳为高层。两点间进行通信时，无论缺少哪个高层协议，最多是数据传输得不利索而已，没有物理层压根没有办法传递数据。
在通信领域，最底层是物理层，最核心的是物理层，最有技术含量的也是物理层。通常来说，技术上越难的活，需要的人越少，爱因斯坦在发现相对论的时候，地球上大概有20亿人，能有效帮上他忙的人不会超过10个。
在贝尔发明世界上第一个电话时，通信协议仅有物理层。后来科学家们发现，很多事情别人也可以帮上一把时，向上推了一层。之后上下层使用协议制定好分工原则，从此不同层次的从业者可以各扫门前之雪。上层从业者可以按照这个原则，继续将自己不愿意做的事情向上再推一层，直到不可划分。最后所有人按照能力值大小排好队，各领一层就成了现在的通信协议。
沿着物理层向上走，技术难度在逐级递减，需要的人手却在依次增加，人员从科学家到架构师，从程序员到码农，依次排开，也就形成了今日的网络协议。物理层之外的高层协议，其实现方式通常以运行在通信处理器中的程序表现出来，其中的很大一部分可以归于计算领域。
通信领域建立在麦克斯韦方程组和香农三大定律的基础之上，相比做为半导体基础的量子力学，属于可以用人海搭建的应用学科。中国在通信领域，已经把需要人多势众的活做完了，而且比欧美企业高效许多，剩余的硬骨头集中在物理层。在通信领域，物理层属于半导体范畴。
与光纤与无线通信系统相比，有线通信系统的物理层最容易实现，最常见的以太网系统，网卡这边是看得见摸得着电线，网线那边本质也是电线，电到电之间的协议转换难不到哪里去，技术含量中低端的芯片中国都将做得出来。
光纤通信系统略微复杂一些，一边是光，另一边是电，需要进行光电转换。光纤通信系统，主要由光发送器、信道与光接收器组成。信道自然是光纤，中国已是光纤生产的大国。光的发送与接收依赖着半导体光电器件。发送端无论采用激光或者LED都是基于半导体材料，接收端原理也是基于半导体的光电导效应。在这些基于半导体材料的领域中，我们都有不足。
光是一种电磁波，只是波长极短，可见光的波长在390－760纳米之间；无线通信最高端的毫米波，波长为1－10毫米，比光波高出一个数量级。单纯从波长上看，似乎光纤通信似乎还难过无线通信；但从信道的角度看，光纤把光信号保护得无微不至，而且是基于点对点的通信；无线通信需要忍受各类恶劣环境，并实现1对多的通信。
