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董明珠居“芯”何在,?

2019-01-27
關鍵詞: 格力 智能家電

2018年4月25日,,格力于當晚正式發(fā)布了2017年財報。財報數(shù)字顯示,,格力2017年凈利224億,同比增長45%,。格力在財報中的一則聲明也做實了格力董事長董明珠之前的對外發(fā)聲,,那就是格力2017年凈利潤不分紅。

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圖片來源:格力2017年財報


不分紅,,那么這些錢用于何處呢,?格力財報中有這樣一段話:根據(jù) 2018 年經(jīng)營計劃和遠期產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,公司預計未來在產(chǎn)能擴充及多元化拓展方面的資本性支出較大,為謀求公司長遠發(fā)展及股東長期利益,,公司需做好相應的資金儲備,。公司留存資金將用于生產(chǎn)基地建設、智慧工廠升級,,以及智能裝備,、 智能家電、集成電路等新產(chǎn)業(yè)的技術研發(fā)和市場推廣,。擴廠和升級產(chǎn)線對于消費電子產(chǎn)品制造公司而言是常規(guī)操作,,而集成電路產(chǎn)業(yè)進入公司財報說明格力要跨界了,也可以說是格力要從應用端的產(chǎn)業(yè)下游走上芯片設計制造端的上游,。

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圖片來源:格力財報


格力在芯片產(chǎn)業(yè)確實已經(jīng)有所行動,。2018年8月,格力在其微信公眾號上發(fā)表題為《格力造芯你想知道的都在這里》的文章稱,,公司注冊成立的珠海零邊界集成電路有限公司是格力的全資子公司,,芯片業(yè)務已經(jīng)成為格力未來發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。


不過,,口號易喊,、聲明易發(fā)、公司也易注冊,,但是芯片設計和制造這件事可并不容易,,可以說是“360行”中最難的行當之一。那么,,董明珠這么信誓旦旦地要造芯真的能成嗎,?


格力要造什么芯? 


想知道格力的造芯計劃成功與否,,還是要先弄明白格力要造的是什么芯片,?這一點從格力2018年上半年財報可以得到明確的答案,就是空調(diào)芯片,。

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圖片來源:格力2018年上半年財報


從成本上來看,,空調(diào)最貴的零部件應該是壓縮機,占整機成本的差不多30%,。從格力目前的工廠功能來看,,有很多工廠在承擔壓縮機制造的任務,雖然核心技術還是依賴從美日進口,,但是以造養(yǎng)研的路子已經(jīng)開始走,。不過,空調(diào)壓縮機是一個技術密集度極高的領域,,攻克的難度也極大,,甚至比芯片更難,格力等國產(chǎn)廠商想要突破也不是短時間的發(fā)展目標。


隨著空調(diào)智能化程度的提高,,單臺空調(diào)對于芯片的使用量也開始增加,。目前,芯片成本大約占到空調(diào)總成本的5%-15%,。因為格力主營的業(yè)務是空調(diào),,以其在2017年超過1400億元人民幣的營收總額粗略計算,格力一年要在芯片業(yè)務上面至少花費70億元人民幣,,這個計算結果符合格力在年報中揭露的數(shù)據(jù)范圍,這是一項不小的資本支出,。格力造芯另一個原因是近幾年格力一直在尋求突破家電空調(diào)的行業(yè)限制,,涉獵手機、汽車等行業(yè)都是出于這樣的目的,。最后,,此前中興事件也展示了進口芯片斷供對于國產(chǎn)廠商的影響,作為空調(diào)產(chǎn)業(yè)龍頭的格力萬萬不想碰到這樣的事情,,畢竟其應用的芯片主要也是依賴進口,。


從空調(diào)使用芯片的類型上來看,格力造芯的選擇主要有三個方向:MCU,、AI芯片和模擬芯片,,三種芯片領域都有自己的特征和難點。


MCU是最佳突破口,?


MCU主要用于空調(diào)的控制電路板中,,絕大多數(shù)空調(diào)的控制都是由MCU來完成,遙控按鍵發(fā)出控制指令,,通過程序控制電機制冷或加熱,。因此,MCU也算是大多數(shù)空調(diào)的“大腦”,。從難易程度上看,,MCU是格力較為容易突破的一個點。

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中國的MCU應用和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)走過了二十余年的歷程,,已經(jīng)有了一定的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗,,從難易度和人才儲備上對于格力來說是友好的。尤其是在家電領域,,8位MCU的市場占比依然高達60%,,貼合國產(chǎn)MCU的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。


此外,,格力一直都在宣講自己掌握核心科技,,除了材料品質(zhì)上,空調(diào)的核心技術就是在控制上,因此格力在研發(fā)MCU上有一定的關聯(lián)技術儲備,,這是格力的優(yōu)勢,。


再者,董明珠的計劃是先自用后外銷,,相較于AI芯片的定制屬性和模擬芯片的零散,,MCU具有更高的通用性和市場。相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計,,2018年中國MCU市場已經(jīng)達到了363.5 億元人民幣,,隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的進程加深,MCU市場持續(xù)走高是趨勢,。


此外,,不僅在人才、技術和市場有優(yōu)勢,,MCU在制造環(huán)節(jié)也比AI芯片和模擬芯片更容易,。因此,業(yè)內(nèi)人士分析格力造芯的第一步很可能是MCU產(chǎn)品,。


AI芯片門檻高,、風險大


目前,人工智能已經(jīng)滲透到各個行業(yè),,空調(diào)領域也不例外,,未來的智能空調(diào)將采用真正的AI芯片。和MCU相比,,AI芯片的研發(fā)和制造難度要大很多,。AI芯片的針對性很強,可供參考的設計方案就顯得非常地有限,,設計階段非??简瀾?zhàn)略眼光。而且,,與傳統(tǒng)芯片的計算模式不同,,AI芯片結合了人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法,需要通過大量的數(shù)據(jù)來做訓練,。與此同時,,AI芯片需要適配算法的多種需求,如:卷積核的運算需求,、數(shù)據(jù)交互需求以及利用矩陣稀疏性簡化運算同時保證算法性能等,。所有這些都讓AI芯片研發(fā)不再僅僅是硬件工程師的“專屬”,需要和軟件工程師協(xié)同作戰(zhàn),,這對人才儲備提出了很高的要求,。

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從設計本身來講,, AI芯片的大規(guī)模和并行特點,加上眾多的旁路設計,,時序路徑上數(shù)據(jù)通路的長短差異非常明顯,,導致AI芯片的設計復雜并且有很大難度。AI芯片需要在失去一些靈活性的條件下,,盡可能達到更高能效,、更高吞吐量、更低延遲和更低成本,。主要的設計挑戰(zhàn)來源于性能,、功耗、面積三個方面,。 


對格力而言,, 布局AI芯片主要的挑戰(zhàn)除了設計和人才之外還有費用均攤的問題。AI芯片巨大的研發(fā)成本,、流片成本需要從應用營收中分攤。財報數(shù)據(jù)顯示,,2017年格力全年銷量4599萬臺,,但并不是所有空調(diào)都能用上AI芯片,利潤對于研發(fā)費用的均攤能力是格力需要評估的指標,。 


模擬芯片種類多,,難度也不小


和智能手機不同,空調(diào)用到的芯片類型除了MAU基本上是模擬芯片的類型,,這是一個說好進也好進,,說難進也難進的領域。好進的點在于模擬芯片市場的特點,,模擬芯片的種類足夠多,,產(chǎn)業(yè)的競爭力平均分布到單一產(chǎn)品相對比數(shù)字芯片來說更小一些,初創(chuàng)企業(yè)更容易找到切入點,,也就說模擬芯片的市場準入門檻不高,。德州儀器(TI)作為全球市場份額領先的模擬大廠,其主要的營收也是由上千種產(chǎn)品拼湊而成的,。

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說到進入模擬芯片領域的難點,,就是單純從其設計本身來說的,也就是說模擬芯片的技術門檻很高,。模擬芯片的設計過程更多依賴于技術研發(fā)工程師的經(jīng)驗而缺乏標準化設計,,業(yè)內(nèi)人士稱模擬芯片的整個設計過程充滿藝術性,導致模擬芯片領域?qū)τ谌瞬诺目是蟊绕渌袠I(yè)更為明顯,。以美國的電子工程師比例來看,,數(shù)字芯片設計相關與模擬芯片設計相關的人員比例是10:1,。負責招聘人員的心聲是,電子學科的畢業(yè)生逐年遞增,,精通模擬芯片設計的卻越來越少,。因此,如果格力選擇進入模擬芯片領域,,人才招募是首個需要解決的阻礙,。


如果第一道難題解決了,下面就是研發(fā)周期的問題,。模擬芯片包括放大器,、數(shù)據(jù)轉換、比較器,、電源管理芯片等產(chǎn)品,,產(chǎn)品生命周期可長達10年。產(chǎn)品生命周期長有一個不能忽視的因素就是模擬芯片的研發(fā)周期也很長,。格力的芯片雖然首先是自產(chǎn)自用,,但是產(chǎn)品對模擬芯片性能要求嚴格,芯片技術通常依靠設計企業(yè)的長期摸索和實踐積累,。


完整的模擬芯片設計流程包括:規(guī)格定義,;電路結構選擇以及工藝確定;具體電路設計,;電路仿真,;版圖設計;版圖驗證,;仿真,。完成設計的模擬芯片要求在整個線性工作區(qū)內(nèi)需要具備良好的電流放大特性、小電流特性,、頻率特性等,,需要考慮元器件布局的對稱結構和元器件參數(shù)的彼此匹配形式。這些都需要設計人員具備對器件物理特性理解,、拓撲結構設計技巧以及布圖布線等綜合設計能力,。然而,就算設計出來了,,模擬芯片還需要經(jīng)歷漫長的驗證過程,,以保證芯片必須保持高度穩(wěn)定性,因此認證周期長且復雜,,認證過程中所能用到的EDA工具較數(shù)字芯片而言也要少一些,。


對于模擬芯片而言,走過了慢慢研發(fā)路只能算是成功了一半,,后面等待廠商的是代工環(huán)節(jié)的難題,。格力在對外聲明表示旗下芯片公司目前的主要工作是設計芯片,,生產(chǎn)是由代工廠代工。模擬IC產(chǎn)品需要采用特殊工藝和封裝,,必須與晶圓廠聯(lián)合開發(fā)工藝,,但是想要代工廠商配合公司研發(fā)絕非易事。代工產(chǎn)業(yè)是一個極度重視投入產(chǎn)出比的行業(yè),,格力一開始訂單數(shù)量很難勾起代工廠的興趣,,就算是完全搞定了研發(fā),格力空調(diào)芯片全部采用自家芯片,,其數(shù)十億人民幣的體量也要排位于各大數(shù)字芯片廠商的后面,。


總體而言,格力的“芯”路必將是充滿荊棘,,格力的夢想是豐滿的,,但很明顯現(xiàn)實是骨干的,不知道霸氣的董明珠帶著一群重視技術的格力員工能否走出自己的“芯”路,?


華為/海思模式能否借鑒,?


看到格力的芯片發(fā)展模式你是不是也想到了華為和海思。我們說今天格力造芯困難重重,,而作為海思前身的華為ASIC設計中心組建的時候,,華為成立僅僅只有四年,員工只有幾十人,,資金短缺差點導致公司倒閉。而當海思公司成立的時候,,華為也并不如今天的格力規(guī)模大,,那時華為的營收也才462億元人民幣。

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華為海思的業(yè)務包括手機芯片,、移動通信系統(tǒng)設備芯片,、傳輸網(wǎng)絡設備芯片、家庭數(shù)字設備芯片等,,但是最被我們熟知的手機芯片,,華為手機麒麟芯的模式從形式上定能給予格力空調(diào)用零邊界芯更多的參考經(jīng)驗,而且海思也是一家芯片設計公司,。


董明珠同樣對華為芯片的研發(fā)和商用模式表示認可,,她表示,格力要有研發(fā)芯片的決心和誠意,,并努力向華為學習,,讓“掌握核心科技”這句話不再變成一個口號,而且力爭在2020年之前,,將芯片研發(fā)成功,。


想要在芯片設計領域當好華為的“學生“并不是一件容易的事情,。數(shù)據(jù)顯示,自2013年以來,,華為每年研發(fā)芯片的投入資金都超過凈利潤,,而華為近十年為芯片的投入費用高達4000億元人民幣左右。這一點上來看,,芯片的研發(fā)成本和技術難度確實很大,。不過,華為4000億元人民幣是均攤到各個芯片領域的,,格力拿出來500億元人民幣專門制造變頻空調(diào)芯片或許夠用,。


不造芯,何來掌握核心科技,?


中興事件給我們一個深痛的教訓就是拿來主義是要受制于人的,,生死掌握在別人的手上。對于企業(yè),、產(chǎn)業(yè)和國家而言,,如果核心技術靠進口,那么發(fā)展的越大其潛在的危機也越大,,很可能陷入“辛辛苦苦三十年,,一夜回到解放前”的困境。雖然,,制造業(yè)和芯片產(chǎn)業(yè)有制衡的關系,,但是其主動權還是攥在芯片產(chǎn)業(yè)一方的。


因此,,格力造芯并不是董明珠任性而為,,而是綜合時局的必然之選。誠如董明珠自己所說:“搞芯片研發(fā),,哪年能賺到錢我并不知道,,但我沒理由做不成,也許到明年的時候你再看我們的空調(diào),,芯片都是我們自己的,。”

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擁有屬于自己的芯片,,也就擁有了諸多的好處,,更低的研發(fā)和制造成本,更有底氣的議價能力,,更可靠的供貨保障,。格力掌握核心科技這句話,只有在格力掌握壓縮機和芯片的核心技術之后才不會有人提出異議,。


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