问题

一台电脑能不能做到完全国产?

回答
要让一台电脑实现“完全国产”,这绝非易事,它需要从最底层的芯片设计到最上层的操作系统,每一个环节都由国内企业或机构自主研发并掌握核心技术。这其中涉及到无数的细节和技术挑战。

核心难点:芯片的自主可控

一台电脑的心脏是处理器,也就是我们常说的CPU。目前全球CPU市场主要由Intel和AMD这两家美国公司主导,而手机领域则是ARM(英国公司,但已被中国企业黄光裕收购其控股公司)授权和高通(美国)的天下。要实现完全国产,首先就要攻克CPU设计和制造的难关。

CPU设计: 芯片设计是一项极其复杂且耗时的工作,需要大量的研发投入和顶尖的专业人才。从指令集架构(Instruction Set Architecture,ISA)的定义,到微架构的设计,再到逻辑电路的编写,每一个环节都凝聚着无数的智慧。国内有像华为海思、中芯国际、兆芯等企业在进行这方面的努力。华为海思在移动芯片领域曾经取得过辉煌的成就,而兆芯则在x86架构上有所突破。然而,要设计出性能媲美甚至超越Intel、AMD的通用CPU,需要长期的积累和迭代。即使是ARM架构,虽然我国在股权上有所涉入,但在核心IP的授权和自主修改上仍有提升空间。
芯片制造(晶圆厂): 即使有了优秀的设计,也需要先进的制造工艺才能将其制造出来。芯片制造的核心在于光刻机,这是目前国内在半导体产业链中最为薄弱的环节之一。荷兰ASML公司是全球唯一能够生产先进极紫外光刻机(EUV)的企业,而EUV光刻机是制造7纳米及以下先进制程芯片的关键设备。尽管中芯国际已经开始尝试使用浸润式光刻技术制造接近7纳米的芯片,但与最先进的工艺相比仍有差距。要实现完全国产,不仅要自主研发出先进的光刻机,还需要掌握相关的材料、设备、工艺流程等全套技术,这是一个极其漫长且充满挑战的过程。

其他关键组件的国产化挑战

除了CPU,一台电脑还包含其他重要的组件,它们的国产化程度也至关重要:

内存(RAM)和闪存(NAND Flash): 这些存储芯片的生产技术也掌握在少数几家国际巨头手中,如三星、SK海力士、美光等。国内也有像长江存储这样的企业在奋力追赶,在闪存技术上已经取得了一些进展,但要实现大规模的量产和性能上的全面超越,还需要时间。
图形处理器(GPU): GPU负责电脑的图形渲染和计算,在游戏、AI等领域至关重要。英伟达(NVIDIA)和AMD是GPU市场的领导者。国内的景嘉微、摩尔线程等公司在GPU领域有所布局,但与国际巨头相比,在性能和生态上仍有较大的差距。
主板和各类接口芯片: 主板是连接所有组件的桥梁,上面集成了各种芯片,如芯片组、网卡、声卡、USB控制器等。这些芯片的设计和制造也需要自主技术支持。
显示器和外设: 显示器的面板技术、驱动芯片,以及键盘、鼠标等外设的控制芯片,都需要国产化。虽然在这些领域国内已经有较强的制造能力,但核心技术的自主性仍是关键。

软件系统的自主研发

硬件的国产化只是“完全国产”的一半,另一半则是软件系统:

操作系统(OS): 目前全球桌面操作系统市场被Windows和macOS垄断,移动操作系统市场则由Android和iOS主导。国内的麒麟操作系统、统信(Deepin)等在努力构建自主可控的操作系统。虽然在界面友好度、软件兼容性和生态方面已经取得了长足的进步,但要建立一个能够吸引足够多开发者开发应用程序,并与国际主流软件生态匹敌的系统,还需要持续的努力和巨大的投入。
BIOS/UEFI固件: 这是电脑启动时最先运行的软件,负责硬件的初始化。国内需要有自主研发的固件来替代现有的AMI、Phoenix等。
各类驱动程序: 确保硬件能够被操作系统识别和正常工作,需要大量的驱动程序。这些驱动程序也需要基于自主研发的硬件和操作系统进行开发。
应用软件生态: 即使有了国产的操作系统和硬件,如果没有足够多的国产应用软件支持,用户体验也会大打折扣。从办公软件到娱乐应用,再到专业设计软件,都需要有成熟的国产替代方案。

实现“完全国产”的路径和挑战

要实现一台电脑的“完全国产”,大致需要经历以下几个阶段和应对以下挑战:

1. 基础研究与人才培养: 这是最根本也是最艰难的一步。需要国家层面长期持续的投入,在半导体材料、器件、工艺、EDA(电子设计自动化)软件、计算机体系结构等基础领域进行深入研究,并培养大量高素质的集成电路和软件人才。
2. 核心技术攻关: 集中力量突破CPU、GPU、存储芯片、EDA软件、光刻机等关键核心技术。这可能需要整合国内优势资源,成立国家级的攻关团队。
3. 建立自主产业链: 围绕核心技术,逐步建立起从芯片设计、制造、封装测试,到主板、整机组装,再到操作系统和应用软件开发的完整自主产业链。
4. 生态建设与推广: 拥有了自主的技术和产品后,还需要构建一个繁荣的软件和应用生态,并通过政府采购、行业推广等方式,鼓励用户使用国产产品,形成良性循环。
5. 应对外部压力: 在技术自主的道路上,必然会面临来自国际上的技术封锁和贸易限制。这就需要强大的战略定力和灵活的应对策略。

总结

理论上,一台电脑完全实现国产是可能的,但现实中这涉及到的技术深度、广度和复杂性是空前巨大的。它不仅仅是组装的问题,更是从“从0到1”的创造问题。这需要国家层面的顶层设计、长期稳定的投入,以及整个行业的不懈努力和协同合作。目前,我们虽然在某些领域取得了长足的进步,但要实现真正意义上的“完全国产”,尤其是高性能通用计算领域,还有很长的路要走,需要几代人的持续奋斗。这不仅是一项技术挑战,更是一场关乎国家核心竞争力的战略攻坚战。

网友意见

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一些评论里面的理解能力一言难尽。

写简单一些吧。

正确的自由化路线。

两条腿走路。

一条腿拥抱世界,接收世界标准,进入世界市场。

ARM授权只要他们给就用

台积电只要还不禁用就用。

在每个层面争取市场份额

PC手机国产最多,PCB板尽可能用国产替代,提高PCB板卡的水平。

电容电阻开关器件用国产替代,提高水平。

都用ARM公版,都在台积电流片,争取中国厂商做的最好最便宜,进入手机主流供应链。

都用ARM指令集,争取中国厂商架构最强性能最好。

没有的,收购学习来做。充分市场竞争。

这条腿是开放的,争取开放市场的市场份额和发展。


另外一条腿是备胎。

这条腿必须完全自主,不被卡脖子,自我循环。

自定指令集,自己设计架构,自己写操作系统(可以用各种开源闭源成果),自己掌控的工艺设备流片。

自己开发具体应用,自己给做硬件配套。

这个备胎只在封闭市场循环,不参与市场竞争,做万一被封锁的备胎用。


现在的问题是政府要的是备胎。

但是这个市场。不能当备胎的来分经费,用不能自主的东西提供虚假的安全感。

结果因为纯备胎不好用,毫无竞争力,做真备胎的也必须做假备胎。


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搞计算机国产化的,和当年大清洋务运动的官员是一个水平的。

洋人船坚炮利,我买。

能不能自己造呢?成立江南制造总局,好像能造两条船,能造枪炮了,武器国产化了。

然后发现没有材料。

要进口,自己造价格比进口高很多。

大清到民国都是,造不如买,买不如租。

中国一直到苏联给了156个项目,才明白你得全产业链玩才能工业化。

苏联援助,先过来仪器设备,你连公差都没谱,能造出什么枪炮?

所有芯片制造都离不开外国设备,材料,技术。

你折腾半天,美国芯片不买,操作系统不买。

结果自己研发芯片,整个设计生产过程离不开美国技术。

自己研发的操作系统,离不开开源社区。

一卡还是死。

而且这种不彻底的自主,是劣币驱逐良币。假自主淘汰真自主。

真自主芯片,得国产落后工艺,自主指令集,自主架构,自己从核心开始写的操作系统(鸿蒙真从微核心从头开始的话),自己的外围芯片,自己的GPU。

造出来P3级别性能,没有外围硬件驱动,没有软件生态,所有应用要重新编程。

进入信息安全市场,能卖出去一台?

结果是越伪自主,越好用,越有市场。

神威,不如龙芯兼容MIPS,龙芯不如鲲鹏和飞腾兼容ARM。

没有一个真自主操作系统,开源linux反而有点软件用。

ARM生态环境最好。结果兼容安卓的Linux操作系统最有竞争力,用安卓生态最好用。

前几年华为直接上A57,在台积电流片就是鲲鹏啊。

所谓自主,其实就是不用英特尔和微软就算自主。

真自主没法用,根本没人造。

大家尽可能伪装自主,挣国家为了自主投的钱。

国家花很多钱买到了虚假的安全感,钱大家分,都挺好。

龙芯也要去台湾流片了,意法流片怎么和鲲鹏的7nm竞争?

90nm流个龙芯自有指令集的处理器,不能用AMD的HT总线。不能用AMD的芯片组(现在刚不用)的东西理论上能造出来,没人买啊。

这种伪自主风气搞下去。

最后花了巨大的成本,无非把政府电脑换了,给英特尔的钱,给了ARM和台积电。给微软的钱,给了改开源的软件公司。

真正要卡脖子的时候,反而卡起来更简单了。

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不能。

我国虽然是制造业大国,工业产值全球第一。但是有一个问题,就是基础科学非常薄弱。

中国制造业的主要盈利模式是引进先进的机床和工艺,然后接国外的订单,大规模制造。

但让哪个企业去投基础研发,那是不可能的。别说基础科学十年,二十年不能转化成果;投资下去,五年不回本,资方都不能接受的。

所以,大学里面的理论物理,数学,化学等学科日渐衰落。

从去年日本断供韩国就明白了,工业基础非常重要。

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