动用我国尖端科研力量对英特尔最高性能的CPU产品进行逆向工程

　　一个多月前的回答了，那会想着简单回答一下，可能是这两天头条推送了以致阅读评论量大涨，那我再次详细编辑一些东西。
　　英特尔可以说是目前地表最强芯片公司。即便这样，英特尔也是一路跌跌撞撞几十年才走到的今天。
　　在某种意义上来说，英特尔并非一家单纯的半导体公司，其背后站着一个目前地表最强国家。技术封锁是除了欧美，同样也是很多国家在保护维持本国精尖技术的政治手段。其他国家溢价几倍去收购英特尔制作设备和技术，老美也会跟你说NO。
　　做英特尔CPU逆向工程我敢说肯定有不少公司这样做过。但又可能仅仅做了简单、表面性的逆向，当一个逆向工程耗费资源成本超过正常研发的时候，估计没几个公司或者国家会做这样的事。能制造处理器的公司不少，英特尔最开始的强盛就是源于X86，除了授权AMD以外以前还卖给台湾省的威盛电子使用，不过已经在十年前收回。因为X86，微软欲罢不能也想摆脱这家芯片巨头的阴影，ARM版WIN10可以算是明证了。即使哪个国家和组织能完全逆向，X86也是绕不过去的大山。
　　CPU不单单是一块处理器芯片，其性能高低也代表了整个国家的信息技术体现。围绕着英特尔CPU的生产销售并且得到消费者的认可是需要一大堆配套产业整合而成。制程？指令集？寄存器？编译器？函数库？X86？除了单纯制造一块会计算的芯片还有太多东西要弄了，要弄这些东西同样是海量的资源。
　　目前我国也在投入大量资源去研发自主处理器，进展离英特尔和超威还有很大的差距。毕竟你奋勇前行人家也不会坐以待毙。英特尔能被称为牙膏厂也就是因为唯一老对手近些年太不给力了。能提前发布相较于上一代处理器性能暴涨的八代也仅仅是因为老对手突然就发力了。由此可见，英特尔技术储备何其雄厚。即便这样，在这个高度依赖硅晶处理器的时代，一个大国要完全崛起，这是个必须要跨过去的坎。要自主不能给人扼住颈喉。
　　但我也同样相信，国家力量下我国芯片技术早晚会有一天超越这些芯片巨头，或许自主的传统处理器或许是另一形态处理器（例如量子处理器）。改革开放几十年到现在，中国高精尖技术发展世界有目共睹，会当凌绝顶，那些儿芯片巨头就像跨越千余年的拜占廷帝国一样，终有覆灭的一天。
　　很明确的答案：不行。两个原因：没有实力和没有专利。
　　今年6月的时候任正非去了一趟美国，主要是商谈对芯片生产的等级分工，并参观了美芯片生产基地。让他没有想到的是，美国人竟然让他参观了全部最高端的产品，并允许拍照。任总看完后回到宾馆仍未从震撼中回过神来。用他自己的话讲：就是给我全部图纸，我们也造不出来。太先进了，就好比刚进小学一年级学生给他一张二元二次方程的一道题。
　　为什么会出现这样的情况？关键在于中国芯片行业的四基，也就是核心基础零部件（元器件）、先进基础工艺、关键基础材料和产业技术基础过于薄弱，无法通过简单的逆向工程就能解决高端芯片的问题。芯片制造除了光刻机以外，还对材料、工艺和产业链都有很高的要求，不是一朝一夕能赶上的。按照任正非的说法，中国和美国之间的差距需要用未来2030年的时间来消除。
　　即使我们现在能够实现逆向工程，仿制出了高性能的CPU，也会面临专利诉讼的尴尬局面。事实上，英特尔在CPU领域已经构建了庞大的专利池，一旦仿制的CPU进行大规模应用马上就会面临对方发起的专利战，并且会给我们在国际上造成负面的影响。说句老生常谈的话：核心技术是不可能通过山寨实现的，只能靠自主研发。
　　事实上我们国家对科技领域需要突破的环节已经有了具体的规划，上面所提到的四基最早就是从《中国制造2025》战略中被提出，并且已经在逐步实现。但这一切都需要时间，在此过程中我们不能抱有功利的侥幸心理，就像任正非所说的：芯片急是急不来的，我们还是要踏踏实实，不能泡沫式地追赶。
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　　请注意，国际巨头建立的是持续性技术壁垒，而不是单一专利壁垒，这属于技术界的阵地战。英特尔公司人送江湖称号：牙膏厂。更新是渐进式的，起源于著名的摩尔定律，价格不变，每隔18到24个月性能提升一倍，前期建立在摩尔定律基础之上的是TickTock战略，有人叫滴答战略，Tick代表工艺提升、晶体管变小，TOCK代表工艺不变，芯片核心架构升级。前几年据说英特尔已经抛弃了TickTock战略，采用了新的PAO战略，芯片发展周期也延伸为三年。
　　即使芯片三年一个提升周期，似乎比24个月有所提升，牙膏厂挤牙膏更慢了，但是就是这个创新速度，你反向工程得到技术，再开发工艺，再试产，再量产爬坡，等你搞定了上一款产品，模仿的惟妙惟肖，牙膏厂早已推出新的产品甩你N条街。英特尔是如何保持这个优势的呢？请注意，英特尔研发支出世界第一，你从英特尔挖走个别技术，挖走个别技术人员，对于英特尔都是蚍蜉撼大树。在龙芯追逐英特尔的过程中，就出现了这种滞后的情况，这一类企业根本不会在一个产品上和你纠缠，你赶上了他们现有的产品，他们只要一个动作就可以，甩开你。
　　这种追逐赛是相当激烈的，AMD算是一个孜孜不倦的对手，但是AMD对阵英特尔或者对阵英伟达的优势，其实并不明显，因为AMD的体量并不大，这导致了相应的研发投入并没有英特尔那么大，因为研发支出预算不是凭空的，而是需要额定在主营收入的一定比例，你收入基数大，研发自然预算高。但另一种说法是，英特尔留着AMD仅仅因为想少打点反垄断官司。
　　这种技术创新的阵地战不只是芯片行业，其实更加严重的是制药领域，之前我们说过中国药物研发上创新不足的问题，就是一个阵地战的问题，罗氏一年研发100亿美元，恒瑞一年研发10亿人民币，罗氏医药领域世界研发最高，恒瑞中国医药领域投入最高。这不就是游击队打正规军吗？
　　当然中国在芯片这种高端领域突破还是有可能的，但是千万不能采取目标研发模式，目标研发模式是研究一款芯片，定好目标，投入资金和人员，但是芯片研发这种行业是需要动态调整目标的，CPU频率进入瓶颈的时候，开始多核并行，各种变通的提升方案，多种指标，光一个能耗，就能决定CPU的寿命，市场当然想要好的性价比，所以你单点突破没有意义。
　　我们看到了国内有两种突破模式，一种是华为并购式的单点突破，麒麟芯片虽然性价比远远不及高通，但是整合进入手机之后，很多性能指标对于一般用户并没有太多掣肘，而持续的和市场打交道，就能获得很好的持续研发能力，能够产出更符合需求的芯片，也许有一天，距离不太远的麒麟能够弯道超车也说不定；另一种模式是寒武纪，这种是一开始就奔弯道超车去的初创企业，通过资本堆积，获得前期优势资本，然后选择一个并未有完全开拓的AI芯片，进行开荒式研发。我们依然没有看到寒武纪更多的成绩单，但我们不应该着急。
　　不可行。
　　1。尖端科研力量集中起来发力特定领域，并不容易。
　　2。缺乏核心技术实力的前提下，仿制品不可能达到原生产品的水平，更别说超越了。
　　打个比方。
　　最近最热门的话题之一就是正在火热开展的俄罗斯世界杯。众所周知，中国也算是一个体育大国了，在竞技体育层面来说，说中国是体育强国也不会有很大争议。但同时，中国足球一直以来都难以突破。现在把国内最顶尖的运动员都集中起来，就可以组建出一支世界领先的足球队吗？显然是不能的。
　　同样的道理，尽管中国的科研实力相比以前有了长足的进步，但是在芯片领域还是比较薄弱，想要突破需要长时间的积累和发展，并不能采取投机取巧的手段速成。把国内最好的乒乓球，羽毛球，体操等项目的运动员召集起来，组成的足球队，大概还比不过目前这支国足吧。所谓的尖端科研力量往往也都有各自的专业领域，拼凑一支芯片攻坚队伍，只怕是还不如目前国内已有的芯片团队，尽管我们在这个领域跟世界先进水平还有差距。不管人们多么期待国足尽快提高成绩，国足也不可能短期之内瞬间成为世界强队。同理，不管大家多么希望国内芯片产业的为代表的核心技术获得突破，这也不可能一蹴而就。
　　逆向开发，快速学习，后来居上的确是国内目前的很多优势产业在最近几十年走过的路子。但是，这个方法未必适用于芯片，发动机等核心技术领域。模仿学习不同的对象，难度是不一样的。腾讯有能力模仿开发出绝大多数软件，而且凭借强大的产品管理能力，在用户体验上甚至超过原生产品。但是，如果让腾讯逆向开发一个微软的Windows系统或者谷歌的安卓系统，这就是有点让腾讯为难，因为技术储备不足，很难完成这个工作。芯片和发动机为代表的核心技术领域，和一般技术不太一样，跟操作系统比较类似，是技术的结晶，仿制出水平相当的产品非常困难，更别提反超了。
　　在起步阶段，逆向开发，山寨成熟产品的确是一个捷径。但是真想要突破核心技术，山寨是靠不住的。逆向开发终归是靠不住的，借鉴学习是必要的，但是这最多只能是权宜之计。核心技术的突破只有持续不断地投入，没有捷径可走。甚至可以这么说，在差距过大之时，仿制都是一件遥不可及的事情。仿制出像样的山寨品也是需要一定的技术基础的。而目前，我国的芯片产业跟世界先进水平差距非常明显，逆向开发，生产出类似甚至更优的产品，连理论的可能性都不存在。
　　作为该专业的工程师，负责的说下，基本是不可能的。首先是没法逆向，也就是没法抄袭，那么小面积里面几十亿晶体管，最小间距大概十几纳米，还有几百亿根金属连线，怎么抄袭？一根线抄错误就错了，而且就算全部抄对了，你也不知道他工作原理。其次就算你抄袭出来也没有设备去制造出来。而且芯片更新非常快，有抄袭的时间还不如新设计的快，还没抄出来别人都更新下一代一颗小小芯片是一个庞大的系统工程，绝对不是简单抄袭出来的，牵涉到系统设计，软件支持，制造工艺，仪器测试，验证，所以芯片的追赶是需要积累的，。目前中国最大的进口就是芯片，和国外最大差距也是芯片，被卡脖子最厉害也是他，国家也很着急的想追赶。
　　理论上可行，实际上，这种工作，我国进行了几十年了，复制出来同等性能产品是可行的，但是！
　　由于现代芯片的高度集成化，器件的高度微型化，这个测绘仿制逆向工程，时间是很长的，由于芯片技术的飞速发展，等到你完成完美的测绘抄袭之时，原厂几乎早就推出12代产品了，这就是俗称的摩尔定律，技术半年更新一次，产品一年更新2代。
　　现代的芯片，方寸之地就密集了几亿零件，技术极其复杂，不是简单测绘可以搞定的
　　对于芯片这种高度复杂的产品，逆向测绘可以提供一些设计思路，要想完全搞清楚人家的设计意图，这是极其困难的，最好的办法是，自己搞。
　　而且，现在厂家也做了些保护，有些防拆设计，或者某些假招，带有欺骗性的设计
　　做个比方，中国测绘仿制米格21，从拿到手到吃透，花了30年时间，拿到苏27全套图纸制造，然后自己修改，到现在为止已经22年，还没有完全搞定飞控，这就是现代高科技逆向工程的复杂性，即使你有后发优势，也不见得就能轻松能抄袭明白了。
　　苏27，我国拿到真机，拿到全套图纸资料，最终升级飞控之后，多次失事机毁人亡，逆向不是那么容易做的。
　　在这里谈逆向工程的人，不知道有几个搞逆向工程！我举个简单的例子吧！
　　我相信抄同学的作业这样的事大家都肯定干过。但是如果老师要求你们在课堂上，解释一下你们的解题思路，那么你肯定要会解题理论基础，否则肯定过不了关；而你同学防止别人抄他的作业，还在里面做一些特定的标记，如果不去除这标记，老师一眼就能看出你是抄袭的，那么你还得仔细理解他做题时的具体思考过程，那些地方是同学故意做成那样的。
　　肯定有朋友会说，你说这个抄袭过程多麻烦，既要学会理论基础，又要用他的思路去理解整个过程，我干脆自己解题不是更省事？
　　虽然理论是大家都了解的，但是如何巧妙灵活运用，却是一件很难的事情，这是思路的问题。在工业设计及制造工艺中，有的东西，懂了的人，看一眼就知道怎么弄，但是如果不看一眼，理论基础你再熟悉，你可能一辈子都不知道原来是这样弄的，思路不通就会这样！
　　逆向工程其实在反推人家的思路，但是在反推思路别人的思路之前，所有其他必备的条件，你必须与人家对等，甚至更高，否则就算你进行逆向工程，你也无法进行必要的验证。这就和抄袭作业一样，假如你不懂，你永远不知道抄得是对还是错了，这样的抄袭除了一顿臭骂，还有什么意义？
　　在我们的理论基础，电子材料，制造工艺基础没有达到一定的高度之前，贸然对CPU进行逆向工程，没有多大的意义。
　　很多工业设计及制造，永远都是在不断试错中前行，该交的学费，永远不会少交，只是交的时间点推后罢了。
　　万事俱备只欠东风，别只想到东风，万事俱备才是先决条件！
　　英特尔和AMD的创始人来自仙童公司，那是硅谷的前身。早期的CPU性能现在看起来都非常弱，甚至连光刻技术都没有。仙童公司的母公司是一家照相器材技术公司，摩尔是利用照像原理提出芯片光刻的。后来的情况大家也知道，形成了微软英特尔联盟，垄断行业一直到现在。其实，IBM和苹果公司，包括惠普公司以及后来的sun公司，也做过CPU和操作系统，可就是软硬件生态系统做不起来，所以pC才是wintel的天下。而现在手机端就不一样：2007年是智能手机开始年，乔布斯曾说过，pC的战争已经结束了。iphone一经推出引领了一个智能手机时代，苹果公司股价破千亿美元。所以说：难得是建立生态系统。中囯自主研发的龙芯CPU性能已经很好了，用在北斗导航的卫星上面，天宫空间站上面了。而龙芯的生态系统才刚刚起步阶段。在世界第一超算中，神威太湖之光用的是中国人自己研制的CpU和操作系统，你能说性能不如英特尔的吗？所以说，我国没有必要集中大量人力财力进行逆向工程，关键还要形成自己的强大生态系统才行！
　　想太多了。
　　用一个最简单的比喻，用小学计算办法，去计算高等数字，能够得出正确结论吗？这是不可能的。
　　好吧，就算你能够进行逆向工程，你也没办法仿制出同等或者更高性能的产品。
　　要知道，CPU的制造是一项极为复杂的过程，目前世界上只有有限的几家厂商，能够研发、生产。
　　先说工艺要素，CPU制造大致可以分为7个步骤，包括硅提纯、切割晶圆、影印、蚀刻、重复与分层、封装，最后进行多次测试。
　　不说别的，就说光刻机，这是生产CPU的重要设备，因为美国禁运，中国直到今年5月，才从荷兰进口了相关设备。长江存储从荷兰阿斯麦（ASML）公司订购的一台光刻机已抵达武汉。这台光刻机价值高达7200万美元，约合人民币4。6亿元。
　　另据日经亚洲评论（NikkeiAsianReview）近日报道，中芯国际也向阿斯麦下单了一台价值高达1。2亿美元的EUV（极紫外线）光刻机。这台机器预计将于2019年初交货。
　　由此可见，自主生产CPU难度多大。
　　好吧，我们能够进行逆向工程，也能够仿制出同等的产品，人家已经有新产品问世了。要知道，国外高科技行业，从来都是生产一代、储备一代、研发一代，市场上流通的从来不是最先进的。你感觉你已经是最先进了，等我们花几个月甚至几年时间搞定目前试市场上最先进的CPU，别人新一代已经出来了。
　　好吧，我们能够进行逆向工程，也能够仿制出同等的产品，甚至更高性能的产品，还要面临海量的专利诉讼，以及巨额赔偿。国际上的专利保护，可不仅限于某一款待专利壁垒，而是一个从底层技术，到应用技术的完整的专利壁垒。
　　中国至少有两个机会，在CPU领域与国外竞争，一个是上世纪的五十年代，那个时候还没有英特尔，1958年，我国就已经成功研制了单晶硅。而英特尔的母体仙童半导体，在1957年才成立。
　　还有一次机会是上世纪90年代，倪光南教授不遗余力的提倡，中国要大力发展自主的国产CPU，结果大家都知道。
　　还是回到科学的轨道上，脚踏实地地做着靠谱的前进。
　　不可能。现在的尖端产品里面，有很多安全性资源保护数据和芯片本身。我们称之为datasecurity和devicesecurity。在察觉到被逆向工程时，甚至可以归零，把芯片自身的内容全部烧掉。没有脚踏实地的研发，想钻空子发财，是做梦的。现在有曾经被逆向工程的芯片，都是很多年前出产的。