中国如何发展自主可控和开放的科技产业

从技术源头和主干开始的基础性技术创新才能真正实现自主可控

信息技术产业有着垂直分工的体系，从底到上包括芯片、操作系统、编程系统、数据库、行业应用等基础部件。经过几十年发展，每一个基础部件从最初的技术源头或者主干开始，都形成了错综复杂的竞争与合作的分工体系。只有从技术源头和主干开始的基础性技术创新才能真正实现自主可控，并充分享有国际分工与合作的好处。芯片和操作系统是信息技术领域 2 个最基础和最核心的部件，以下通过分析移动芯片 ARM 和移动操作系统安卓（Android）来阐述这一观点。

 ARM芯片

手机芯片在架构设计、集成电路设计、制造、封装和销售方面有着细致的垂直分工体系。来自英国的 ARM 公司是移动芯片体系的主角，ARM 将设计的芯片授权给世界绝大部分移动芯片产商。根据 2018 年市场份额统计，美国的高通（Qualcomm）和苹果、中国台湾的联发科（MediaTek）、韩国的三星以及中国的华为海思是智能手机芯片市场的主要玩家，但 ARM 授权的技术是中国台湾的联发科（MediaTek）设计的芯片、三星 Exynos、高通“骁龙”、苹果Apple A11、华为“麒麟”等芯片的基础。以联发科为例，ARM 公司负责架构和指令集设计，相当于书的章节和核心思想；联发科购买 ARM 的授权进行芯片 IC 设计，相当于书本内容的完善；台积电进行生产制造和封装，相当于书的印刷。  

在 ARM 发展史上，采用精简指令集 RISC 架构这一决定起着至关重要的作用。RISC 架构是20世纪80年代美国的斯坦福大学和加州大学伯克利分校的实验性处理器架构，2017 年图灵奖获得者 John L． Hennessy（负责 MIPS 项目）和 David Patterson（负责 RISC 项目）是主要的贡献者。采用精简指令集 RISC 的处理器通常比采用复杂指令集 CISC 架构的处理器更为省电、成本更低。ARM 公司在 RISC 处理器的主干上发展了低功耗的移动芯片架构。在产业链上，ARM 公司聚焦芯片架构的设计，而将其他下游产业交付给国际分工和协作。需要指出的是，RISC 的项目的另一个分支 SPARC 芯片也曾在服务器芯片市场获得成功，而斯坦福的 MIPS 项目是国产龙芯 CPU 的技术源头。

在 2019 年爆发的中美经贸摩擦中，美国对华为进行出口管控。根据 BBC 报道，ARM 已经要求员工必须中止与华为合作。ARM 声称，它的相关产品设计当中包含了“美国原产技术”，可能是指 MIPS 等相关技术。因此，该公司认为将受到美国政府贸易禁令的影响。据中美两国执业律师金依依分析，ARM 认为其提供给华为的技术中美国原产技术的价值超过该技术总价值的 25％，因而暂停与华为的合作。这也充分地说明 ARM 在主干上进行创新，能实现一定程度的自主可控（实际上仍然受到出口管控的约束），并享有开放分工与合作的好处。而在产业链下游创新，则更难以实现真正的自主可控，只有在和平时期的非管控状态下才能享有国际分工与合作的好处。华为是业界公认的 5G 技术领袖之一，这也意味着美国的公司不能获得华为 5G 产品和技术的许可。