芯片研发所需要的成本到底有多高？科技企业的研发成本又是如何来的呢？

芯片，又称微电路、微芯片、集成电路等等。具体指的是那些内含集成电路的硅片，体积很小，常常是计算机或其他电子设备的一部分！我们通常所理解的芯片主要是在电脑，手机等通信领域使用率高的场景内，但其实芯片的应用范围远远不止这些！比如很多家用电器，智能，人脑等等领域都有广泛的应用场景！因此芯片又被称之为“工业粮食"，可知其对于工业的重要性！

言归正传，我国对于芯片的使用情况如何呢？

不得不说我国也是一个芯片的使用大国，很多领域都有芯片的身影。在2016一年中，我国芯片进口额高达2271亿美元，这是连续4年进口额超过2000亿美元。而芯片进口的花费已经连续两年超过了原油的进口花费，过去十年累计耗资更是高达1.8万亿美元！虽然花费巨大，但是却又迫不得已，因为芯片普遍用于众多热门高新科技领域，比如手机，汽车，计算机等等，如果没有自主研发的芯片，那么就只能进口人家的，哪怕多贵也得啃下去啊！

问题来了，我国在很多领域都处于世界先进水平，然而为何小小的芯片却未能自主研发呢？

芯片生产有多难？我国处于芯片状况如何？

记得有人问过一个问题：芯片和原子弹生产相比，哪个比较难？这里可以负责任地告诉大家，芯片的生产研发难度要远远高于原子弹！说芯片的研发与制造能力是代表了一个国家整体的科技水平一点都不为过！

可能在很早之前，有些人可能听说过我国研发的“龙芯一号”，“龙芯二号”中央处理器等等！有人可能就会认为我国其实很早就掌握了芯片的独立自主研发能力！其实这是不正确的，因为其所用的绝大多数材料仍然来自于国外进口，比如原材料、外延片、晶圆、封装测试等等，都没有实现完全的独立自主研发！所以以至于知道现在，还要依靠着大量的技术进口，才能够维持国内的一些领域！

其实这并不是说我国的科技水平低下，而是芯片的研发难度实在太大了！

主要难度其实并不能通过一篇文章就讲清楚，因为它的生产经过了非常多的工序流程，生产规模庞大，系统极为复杂，而且所需投入的成本也是极大的！当今有名的芯片提供商有英特尔，三星，高通等，全球提供商不超过30家，出名的更是不超过10家！

我个人认为我国芯片研发之所以落后是因为以下几点原因:

国内芯片产业起步晚，导致技术的劣势比较明显，生产的芯片在品质和性能上难以得到保证。（起步晚）

国内很多芯片企业早起给予政府支持，在一定程度上脱离市场规律，存在投机取巧心理，过度依赖政府扶持，最终导致核心能力不强，以至于难以正真走向市场！（过度依赖）

芯片产业更新换代速度很快，且产业门槛较高，属于高投入、高研发，但是回报可能较慢。（成本技术风险高）

国内产业链的整体发展水平和垂直整合直接影响国内芯片产业发展和效率的提升。（产业链的影响）

最后还是想说，一直以来受到国外技术封锁，加上我国对于高新产业起步较晚，能以达到瞬间的崛起与超高水平的超越，这都是情有可原的！但是我相信未来几年后，我国一定可以研发出属于自己的“中国芯”！

一年一度云栖大会，又到了阿里在技术上“秀肌肉”的时刻。

自 2019 年发布首款 RISC-V 玄铁处理器，到去年发布 AI 芯片含光 800，再到今年发布的通用服务器芯片倚天 710，阿里旗下半导体公司平头哥在芯片上实现了“年更”。

在半导体领域被“卡脖子”的当下，阿里在芯片设计上的进展格外引发关注。

顶配？

对比之下，本次最新发布的倚天 710 芯片，是目前参数表现最为亮眼的一个：5nm 制程、单芯片容纳 600 亿晶体管、采用最新的 ARMv9 架构、DDR5 内存带宽、PCIe 5.0 接口，每一项都是 2020 年才启动的新技术，也是各自技术领域的“顶配”。跑出的 SPECint2017 440 分，也是同类芯片中的最高成绩。

在采用各项新技术的同时，倚天 710 的在面世前各个环节的进展也十分顺利。

阿里云智能总裁、达摩院院长张建锋在接受包括搜狐科技在内的媒体采访时表示，倚天芯片研发进展超过预期，在行业内普遍需要两次流片（像流水线一样通过一系列步骤制造芯片）的情况下，倚天 710 仅在 7 月进行一次流片，就已经基本符合需求。

出色的参数显然拔高了人们对于阿里这款芯片的期待。

从阿里公开披露的信息中，倚天 710“性能较业界标杆高 20%，能效比高 50%”的表述格外值得注意。

一位不愿具名的分析师对搜狐科技表示：“如果对标的是同为 5nm 的芯片，那么 20% 的性能提升是一个非常不错的成绩，但如果对标的是 7nm 芯片，则 20% 只能算是一个正常的提升。”

性能和能效比是衡量一款芯片好坏与否的重要参数。制程、架构、内核数对此都有影响。

张建锋坦承，由于是最新发布的产品，倚天 710 在表现优秀的同时，也必然存在技术红利。有业内人士也表示：“在这些最新的技术尚未成熟时提前布局，是阿里敢于承担风险的表现，且使用新技术也付出了更高的成本。”

不过，需要澄清的是，上述这些看似高超的技术大多是由外部授权提供。

如芯片架构可分为指令集架构和微架构等。通常厂商会对微架构进行调整，以适配产品，并侧面证明自己的研发实力，但此次倚天 710 并未对微架构进行技术改造，而是全盘采用了公版授权。相比之下，华为鲲鹏 920 芯片虽然早 2 年发布，基于的也是旧版的 ARMv8.2 架构，但却对微架构进行了自行设计。

在自研方面，阿里在对外宣传中着重强调了该芯片对云应用场景的适配。如解决云计算高并发条件下的带宽瓶颈。“倚天 710 针对片上互联进行了特殊优化设计，通过流控算法缓解了系统拥塞问题。”

考验

从实际投产商用的角度来看，倚天 710 也面临着诸多考验。

首先是芯片质量的稳定性。国际调研机构 Wit Display 首席分析师林芝称，由于是首次亮相，这款芯片的良率、稳定性以及可靠性都并没有获得市场的验证，在这个时间点来判断这款芯片的实际表现，为时尚早。

有业内人士也表示，目前的国产服务器芯片，大多表面数据好看，核多，内存通道多，但实际使用体验很差，在外设的兼容性等等方面的指标上和英特尔芯片还不在一个级别。

另外，由于采用了最先进的工艺，倚天 710 在生产制造上也面临难度。

“5nm 芯片在工艺上比较成熟的只有台积电、三星，目前主要生产消费级 5nm 芯片（如手机），能给到阿里服务器芯片的产能十分有限。”林芝表示。

除此之外，由于全部自用，这款芯片所能带来的利润难以量化，也更难证明它的商业价值。

相比之下，同样在大力发展云计算的华为，早在 2019 年就推出了基于 ARM 架构的 7nm 服务器芯片“鲲鹏 920”和服务器“泰山”。2020 年 6 月，泰山服务器先后中标三大运营商的服务器采购项目。

变局

倚天 710 芯片的发布，除了对阿里云业务自身产生影响外，还有可能因为规模效应，给服务器芯片市场带来变局。

有业内人士对搜狐科技评估表示，倚天 710 的研发成本在十几亿元左右，包括架构授权及几千万美元的流片费用，这相当于阿里云在今年上半年利润总额的 2-3 倍。

值得注意的是，经历了长达 12 年发展和投入，阿里云直到今年才开始正式盈利。

巨大的成本付出，对应的是潜在且更大的商业回报。关于这款芯片在未来所能带来的利润回报，张建锋并未给出明确答案。

不过，阿里云目前已经拥有超过 150 万台服务器，具备极强的规模效应，相比于外部采购，自研所能节省的成本相当可观。据了解，倚天 710 芯片将搭载在同期发布的磐久服务器上，并在今年开始部署。

林芝对搜狐科技表示，自研芯片不仅可以为阿里的云计算服务降低成本，从而提供更高的竞争力，甚至有可能会改变服务器芯片市场的竞争格局。

放眼整个整个服务器芯片市场上，X86 芯片占据主导地位，其中英特尔的芯片占据了 90% 以上的市场份额。

“英特尔的一款 10nm 制程的 X86 芯片，主频能达到 3.4GHz；AMD 7nm 制程的 X86 芯片，主频可以达到 3.5GHz”，林芝介绍道：“而阿里的这款芯片，尽管是 5nm 工艺，但由于采用了 ARM 架构，主频只有 3.2GHz。”

这主要是受架构的影响。相比于 X86 架构，采用 ARM 架构的芯片在性能上虽不占优势，但在功耗和价格上都更低，对于用电量和采购量都十分庞大的云计算公司来说，是个不错的选择。

同时，由于可以不完全依赖 X86 架构的服务器，也可以应对潜在的单一供应商风险。

2018 年，亚马逊开启了使用 ARM 架构自研服务器芯片的先河，并在接下来两年内发布两款命名为 Graviton 的服务器芯片。随后华为鲲鹏芯片、Ampere 的 Altra 芯片都采用了 ARM 架构。

随着多家云计算尝试 ARM 架构芯片自研业务，这个拥有 7000-8000 亿规模的市场或许也将迎来新的变化。

溯源

时间回到 2018 年 4 月，阿里巴巴全资收购当时大陆唯一一家自助嵌入式 CPU IP Core 公司中天微系统有限公司，开启了自研芯片之路。

在此之前，阿里巴巴已经先后投资了多家芯片公司，如寒武纪、Barefoot Networks、深鉴、耐能（Kneron）、翱捷科技（ASR）等等。马云也被媒体称为“要买下大半个芯片产业”。

马云表示：“阿里投入数十亿美金研发芯片并不是为了控制技术，而是想让每个年轻人，每家小公司都能以性价比更高的方式分享这项技术。”

关于自研芯片的目的，张建锋表示，主要是为了更适配云服务场景。“原来 CPU 并不完全为了云上负载来设计的，难以完全适配大规模、高并发的的云计算需求。”

不过，对于外界猜测的阿里是否打算涉及更为核心的芯片制造业务，张建锋表示否认。

“产业有分工，像我们服务器最大的提供商是浪潮，交换机最大提供商是锐捷，还有很多大大小小的厂商。他们不仅满足了我们自己的需求，也给产业带来更大的空间。”

目前，平头哥拥有处理器 IP、AI 芯片及通用芯片等产品家族，旗下玄铁系列处理器出货量已达 25 亿颗；两年前问世的阿里第一颗芯片含光 800 已实现规模化应用，通过阿里云服务了搜索推荐、视频直播等行业客户。截至目前，阿里云已经完成了从芯片、部件到整机的云基础设施闭环。

（1）研发支出是指企业进行研究与开发无形资产过程中发生的各项支出，属于成本类会计科目。企业应设置“研发支出”科目，本科目核算企业进行研究与开发无形资产过程中发生的各项支出。

（2）本科目可按研究开发项目，分别“费用化支出”、“资本化支出”进行明细核算。

（3）本科目期末借方余额，反映企业正在进行无形资产研究开发项目满足资本化条件的支出。

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