汉唐归来
惟有中华

纯科学:网上最权威的芯片战分析——反芯片制裁战略研究(上)|2023-03-29

 

仅以此文献给伟大的芯片专家和科技创新企业家戈登·摩尔。
致敬,逝去的摩尔和即将逝去的摩尔定律。

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本文核心观点和结论是:美国对中国发起的芯片战,是在一个错误的时间、错误的领域、向错误的对手发起的错误的战争。
我曾在《长津湖》及抗美援朝的军事科学解读一文中系统地指出:中国人民志愿军之所以能用相对劣势的装备战胜优势装备的美军,一个关键性的原因是朝鲜半岛普遍山地的地形,而我人民解放军从建立的一开始就极为善长山地作战。志愿军最为充分地利用了朝鲜半岛的崇山峻岭,加上夜战,这些对美军造成了最大程度的能力限制。这有效地逆转了双方武器装备的差异,并使我军其他逆天的战略战术和素养(穿插、能聚能散、水银泄地、三三制与勇敢牺牲精神等)得以充分发挥。我们可以设想一下,如果当年抗美援朝战争是发生在当今俄乌战争一马平川的战场,结果会是如何?志愿军还能否战胜美军?这个问题可能是要打一个问号的。当年63军为什么要死守铁原,15军要死守上甘岭?因为一旦失守,后面上百公里就是“一马平川、无险可守”。“抢占有利地形”,避免“无险可守”,这些是我人民解放军近乎本能的战术概念和反应。即使在平原地带,我军也可以通过挖地道而获得巨大优势。但这个只能作为防御手段。如果在一马平川的平原上,能打出五次战役里双方几十万人规模的围歼作战吗?这更是要打一个大大的问号的。
2000年前,甚至2010年前,摩尔定律高度有效,所以芯片领域可以说是一马平川,美国芯片企业可以说是一路狂飙突进,中国公司在没有能力从美国获得充分芯片技术资源共享前提下是难以对抗的。但在今天,随着摩尓定律逐步遇到越来越多的极限,相当于逐步进入了越来越多崇山峻岭的地形。这就是在目前这个阶段美国发起全面的芯片战争,中国为什么可以用相对劣势的技术打败美国最优势技术的客观条件所在。
本文目录:

一、我的学术态度——追求卓越和原创

二、对摩尔定律的深度讨论

三、CPU位长及64位极限

四、时钟频率(主频)及9GHz极限

五、指令集与计算架构

六、存储结构对计算性能的影响

七、片内多核与阿姆达尔定律

八、其他计算能力堆叠技术

九、其他影响计算能力的技术

十、中国芯片战制胜之道

一到五为上篇,六到十为下篇。

一、我的学术态度——追求卓越和原创

本文准备了很长时间,正准备写的时候突然见到网上传来人类芯片发展历史上最伟大的人物之一戈登·摩尔离世的消息。摩尔是一位对整个人类芯片技术历史发展有着举足轻重作用的人物,是我们这一代人心里的大神之一。尽管美国现在正在对中国全面地展开芯片战,尽管以他的名字命名的著名摩尔定律正在逐渐失去作用,也丝毫不影响我们对摩尔个人的高度尊敬和怀念。一个时代正在结束,可以用有人评价林肯的话来评价他:当一颗大树倒下的时候,才能准确丈量它的高度。
为什么要用“网上最权威”这样不谦虚的说法?先参见我以下最权威文章系列:

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中国人的文化中有“谦虚是最大的美德”说法,但我要告诉你在当今的时代,“谦虚是最大的缺德”。为什么?
首先,在需要中国人大量地与西方人打交道的时代,你谦虚的话,别人不会认为你有美德,而只会认为是你真的没本事,真的不行,真的应该被人看不起。
其次,对于创新来说,如果不是“世界上最”的东西,能叫创新吗?所以,“最”是今天的中国学术界和科技界必需具备的、最起码的参与游戏的资格。如果你不是“世界最”的东西,有什么资格搬出来说事?纯属浪费社会资源和别人的时间。因此,谦虚往往成为学术体制内的庸人无所作为混日子的保护伞。“我们与世界先进水平还有很大差距”“追赶世界先进水平还需要几代人的努力”……这话听起来很规矩、让别人没话说,但事实上的作用就是“无论我做成什么样,你都别有意见。即使我占用了国家大量资源,也不需要做出世界最领先技术水平的东西”。
我们看到国外很多企业,依靠非常领先的技术,在公司介绍里一开头就是自己是某某领域国际领导性的企业,拥有什么世界最领先的技术。但中国公司就不被允许这么说,也不允许这么想。中国的广告法里就一刀切地全面禁止说“最”“第一”。即使中国公司真做出了世界技术最先进的东西,也不允许说出事实情况。过去这么规定是有合理性的,因为过去中国的确在技术上差太多,随便去说“最”往往事实就是吹牛和欺骗。但今天已经完全不一样了,中国公司已经有大量世界最领先的技术,为什么不允许说?只要有充分的客观科学证据(第三方检测报告等),展示它们不行吗?要想做出世界上技术水平最高的产品,当然是要投入大量研发费用的。可是你长期费尽心力和投资、还可能失败的风险,去做出世界上技术水平最高的产品时,却被法律禁止说出事实来。你不说出来客户怎么知道?客户不知道你怎么能卖出好的价格?你卖不出好的价格怎么能收回巨额的研发投资?收不回投资,谁会愿意去做从0到1的、原创的工作?中国公司只被允许说价格更低,一切商业环境都是在比拼价格。但在美国却没有对“最”“第一”的任何禁止。他们甚至把技术上“最”“第一”当成一个企业可以立身于市场的最基本资格、最起码的要求。美国企业说他们的产品技术是世界上最好的基本上是习惯性的,而中国企业做出了世界上最好的产品技术如果说出来却是非法的。何止是毒教材,今天的中国在思想上、法律上、文化上、教育上、学术标准上……被渗透、控制和封锁得有多么深、多么广?

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IBM官网上对自己技术的宣传语“世界上首个……”“密集程度首屈一指”。按中国的广告法,这涉嫌违法吗?如果他不说,客户怎么知道他是第一个做出来的、世界上最领先的产品技术?

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