集成电路知识平台与山寨产业现状分析

集成电路知识平台与山寨产业现状分析

半导体集成电路，是一个数字归一化的时空量子化器件，是集成了电路知识成果的芯片类知识平台商品。半导体集成电路的屏蔽效应，使知识成果与知识成果应用彻底分离，形成了IT产业的山寨化基因。人们可以傻瓜化地使用集成电路，当半导体厂家用集成电路（以套件或SoC方式）构成产品化知识平台时，任何一个乡镇企业都可以利用这样的平台，以“傻瓜化”方式生产出最终产品。这就是山寨产业现象。本文从纯技术角度探索集成电路知识平台的山寨化成因。

关键词  集成电路  知识平台  山寨化  山寨产业

　　20世纪最伟大的发明之一是半导体集成电路。半导体集成电路有两个诺贝尔物理学奖成果，一个是获1956年诺贝尔物理学奖的半导体晶体管，另一个是获2000年诺贝尔物理学奖的集成电路。

　　1958年德州仪器公司研究人员基尔比发现，可以将原先由各种分立元件构成的电路，以晶体管的归一化方式集成在半导体基体上。这样一来，原先由电子工程师担负的电路设计和制造任务，便转移到IC设计部门，电子工程师可以“傻瓜化”地使用集成电路。当集成电路进入SoC或成套芯片的IT产品平台时，IT产品的最终生产领域便进入傻瓜化产业时代，即山寨产业时代。

1  集成电路的知识集成与知识平台

　　集成电路的知识成果与知识行为集成，使知识成果与知识成果应用彻底分离，形成了电子技术领域的山寨化基因。所有使用集成电路的工程师都不必过问芯片中的知识成果，一个普通的电子工程师可以傻瓜化地实现过去必须由高级电子技术专家才能完成的电子设计任务，这就是集成电路诞生后的傻瓜化或山寨化应用现象。

（1）  知识成果与知识行为集成

　　集成电路诞生前，电子工程师在形形色色的分立电子元器件基础上设计与制作电路，来实现电路技术成果的创新与应用。集成电路诞生后，集成电路设计者将许多成熟的电路技术成果转化成集成电路。电子工程师使用这些集成电路进行更高层次的应用时，不再需要了解集成电路中的知识成果，这就是集成电路的知识平台概念。

　　当基本的数字逻辑集成电路出现后，电子工程师用“与”、“或”、“非”等逻辑集成电路创造出脉冲计数器电路时，并不需要了解数字逻辑集成电路的工作原理。当脉冲计数器、定时器、振荡器集成电路出现后，电子工程师只要了解这些集成电路的外部特性与使用方法，就可以构成一个日历时钟。

　　集成电路中不仅集成有电路的知识成果，还集成了电路的知识行为。例如，脉冲计数器集成电路中，有脉冲计数电路知识成果，还具备脉冲计数的行为能力。给脉冲计数器加电，就能对外部脉冲计数，并将计数结果以电平高低状态呈现在外部引脚上。这种知识行为能力，使集成电路成为构成系统电路的基本功能模块。例如，当人们给手机设计日历时钟功能时，不再需要重新设计与制作日历时钟电路，只要添加一个日历时钟芯片，或集成一个相应的IP内核。

（2）  集成电路知识平台的基本特性

　　集成电路中集成了人类已有的知识成果，人们使用集成电路时不再需要了解这些知识成果，就能在这些知识成果的基础上，进行新领域的知识探索。因此，集成电路是一个典型的知识平台。集成电路知识平台有分离性、黑箱性、黑洞性、山寨性等特性，其中分离性是最基本的特点。

　　集成电路的分离性，是指知识创新与创新知识应用的分离。集成电路诞生前，人们就发明了日历时钟电路原理，电子工程师必须了解日历时钟原理，才能在系统中设计与制作一个日历时钟电路。集成电路诞生后，IC设计者将日历时钟原理知识成果转化成日历时钟芯片，电子系统工程师在为手机设计日历时钟功能时，只需添置一个时钟芯片，不再需要了解日历时钟电路原理。

　　集成电路的黑箱性，是指知识创新与创新知识应用分离后，集成电路使用者无法了解集成电路中的知识成果。知识成果被集成电路制造者所垄断，不会产生知识成果从IC设计者到IC使用者的转移。

　　集成电路的黑洞性，是指随着集成电路的发展，集成电路中的电路知识成果会无限地集成下去。随着集成电路中知识成果的不断丰富，集成电路使用者的知识则不断贫困化。我们可以从门电路、脉冲计数器、定时器、日历时钟的演变过程中了解集成电路的黑洞性。

　　集成电路的山寨性，是指集成电路分离性、黑洞性发展到极致状态下的“傻瓜化”应用特性。集成电路使用者无需了解芯片中的知识原理，就能实现知识原理的应用，在早期的逻辑门电路时代，系统电路中设置计数功能时，必须在逻辑门电路基础上设计、制作；出现了计数器芯片后，系统电路中设置计数功能时，唯一要做的事，就是购置一个计数器芯片，将计数器芯片连接到系统电路中。

2  由VCD引发的山寨产业现象

　　集成电路诞生后，电路系统设计进入到“器件解决”时代。在“器件解决”时代，电子系统设计工程师从原先基于电路原理的系统设计演变为集成电路基础上的整合设计。在系统电路中添置某些功能时，不再需要从设计电路开始，只要寻找到一个集成电路芯片就行。如果将山寨行为理解为傻瓜化行为，那么，这种“器件解决”模式便是一种产品研发中的山寨化行为。
当大规模集成电路出现后，不断吞食系统电路中的各种功能。半导体商可以轻易地将一个产品的电路系统集成在一个或一套芯片之中。

　　VCD机制造商想要生产这一产品时，只需向半导体商购买VCD套件（VCD机的产品知识平台），在半导体商售后的技术支持下，实现VCD机的傻瓜化生产。这就是为什么我国一些乡镇企业可以在没有一个专业工程师的状况下，迅速实现VCD机的大规模生产的原因。这就是由VCD引发的山寨产业现象。由VCD产业现象可以看出以下三个山寨化产业特点：

（1）  扇形结构的产业模式

　　VCD集成电路套件，是一个集成了VCD知识成果的知识平台商品。人人都可以购买，都可以在半导体厂家售后服务的技术支持下，完成VCD机的产品化设计与VCD机的大批量生产。理论上讲，只要有一个VCD知识平台商品，就能供N个VCD机厂家使用，用来满足全球范围的消费需求。这就是IT行业中的扇形产业结构。知识平台的商品性，使知识成果应用呈快速的扇状扩展态势。

（2）  知识成果的垄断与驾驭

　　知识平台的黑洞性，使知识成果最大化地集成在知识平台中；知识平台的黑箱性，屏蔽了知识平台中的知识成果。形成了半导体厂家对知识成果的垄断与驾驭。VCD机制造商无法窥见集成电路套件中技术秘密，N个VCD机制造商的产品更新换代都要依靠同一个半导体厂家。

（3）  傻瓜化的生产方式

　　基于半导体集成电路知识平台的IT产业领域中，集成电路不断将产品中的知识成果最大化地集成其中，使最终产品生产环节的知识投入越来越少，最后成为OEM的组装化生产。在这种知识平台的扇形产业结构中，产品的所有核心知识成果都封闭在知识平台中，不可能出现技术成果的转移。半导体的知识产权利益都体现在集成电路的成本当中，VCD机生产商使用的是集成电路商品。半导体厂家在售出VCD套件后，没有任何理由要求VCD机生产商支付VCD的专利使用费，半导体厂家成套的技术方案支持，本质上是集成电路商品的售后服务内容。

3  山寨产业是IT产业的必然趋势

　　集成电路的知识成果与知识行为集成，蕴含了山寨化基因。当把成熟的电子技术成果集成到硅片上，成为集成电路后，电子技术工程师便抛弃这些电子技术成果知识，实现了在集成电路基础上傻瓜化应用。

　　当集成电路发展到超大规模，加之微控制器的诞生，IT产品迅速向SoC过渡。每当某一IT产品技术发展成熟后，便会有半导体厂家跟上，实现产品技术的最大化集成，推出套件或SoC方式的产品平台。这样的产品平台与最终产品只有一步之遥，可轻易地实现山寨化的生产方式。

　　IT产业山寨化是半导体集成电路产业发展的必然结果，是IT产业发展的成功之路。VCD产业发展就是明证。据说，最早的VCD机是由燕舞集团原创的技术成果，有可能引领VCD产业大潮。然而，当某些半导体公司将VCD的技术成果转化成集成电路套件，整合出VCD机的成套技术方案，与乡镇企业联手实现山寨化生产方式后，燕舞集团便迅速退出了VCD产业的历史舞台。

　　在PC机产业中，也可看到山寨化的发展状况。在Intel公司通用微处理器的硬件知识平台基础上，出现了众多的OEM厂家。在OEM硬件体系与微软操作系统软件的基础上，实现了PC机的组装化生产。PC机的硬件知识发展被Intel公司垄断，操作系统则依靠微软公司独家发展。此前在PC机领域的大批科研人员迅速地退出这一领地。

　　目前，手机领域正进入山寨化时代，这是因为围绕手机的众多技术均已到达成熟期。有现成的集成电路或IP核，IC设计、工艺低成本化，因此在不需要巨额投入的情况下，就能在极短的时间里，整合出低成本、高性能的手机软硬件套件或SoC，能轻易地开展手机产业的山寨化生产。

　　IT产业中，山寨化道路是集成电路知识平台发展的必然。山寨化的产业发展道路对原先的产业秩序会产生重大的冲击，有些市场行为也需要有相应的政策规范。

4  知识平台的山寨产业思考

　　山寨手机的出现，不是一个孤立事件，是集成电路发展的一个客观规律。集成电路归一化的知识成果与知识行为集成，使集成电路可以傻瓜化应用，这就是集成电路的山寨化基因。当集成电路距离产品系统较远时，山寨化现象局限于科研领域，不被人们注意。当集成电路进入SoC时代，向产品平台发展时，就必然导致IT产业的山寨化。

　　在山寨化产业发展中，VCD显然是一个突破点。由于燕舞集团迅速退出，没有出现山寨产业模式对原有产业秩序的冲击，VCD的山寨化产业现象未被人们注意。然而，在手机行业原有市场领域中，已形成了一个由国内外巨头多年经营的庞大的产业群体，山寨手机的出现无疑对原有手机行业的产业模式形成巨大冲击，产生了轰动效应。

　　集成电路的山寨化基因，是归一化的知识成果与知识行为集成。在微处理器诞生之前，集成电路中只有一维知识行为；微处理器诞生后，微处理器中出现了多维知识行为与中断应急处理能力，具备了人类智力的仿真能力。在微处理器智力内核基础上构建的通用计算机与嵌入式系统，都有巨大的山寨化倾向。因此，山寨化现象会突破IT产业，向整个社会蔓延开来。今天出现了山寨手机，明天可能出现山寨医院。对此，人们应有心理准备。