一、总体情况

生产保持高位稳定增长。1－8月，规模以上电子信息制造业增加值同比增长          在2018年及其以后，深层神经网络和机器学习在更大的人工智能（AI）领域会如何发展？我们如何能开发出越来越复杂的机器以在日常生活中帮助人类？这些都是普渡大学机器学习硬件教授尤金尼奥·库鲁尔塞罗(EugenioCulurciello)关注的问题。请注意，本文的重点并非有关AI的预测，而是对该领域发展轨迹、趋势以及技术需求的详细分析，以帮助创造更有用的AI。当然，并非所有的机器学习都是针对AI的，还有些其他容易实现的目标，下面我们就仔细审视下。
　　
　　目标
　　
　　AI领域的目标是通过机器上实现人类和超人的能力，以便让它们在日常生活中帮助我们。自动驾驶车辆、智能家居、智能助理以及安全摄像头将是植入AI技术的首批目标，家庭烹饪和清洁机器人、无人侦察机和机器人则是第二批目标。其他目标还有移动设备上的助理，全职陪伴助理（可以听到和看到我们的生活经历）。而AI领域的终极目标是打造完全自主的合成实体，它可以在日常工作中以相当于人类或超越人类的水平行事。
　　
　　软件
　　
　　在这里，软件被定义为通过优化算法训练的神经网络构架以解决特定的任务。今天，神经网络是用来学习解决问题的实际工具，其中涉及通过大数据集进行分类学习。但这并不是全部AI，它要求在现实世界中，在没有监督的情况下学习，也要吸取以前从未见过的经验，常常需要把以前学到的知识结合起来以解决当前的挑战。
　　
　　如何让目前的神经网络演变成AI？
　　
　　神经网络架构：几年前，当神经网络架构发展起来的时候，我们经常认为从数据中自动学习算法的参数拥有巨大优势，而且这比手工编写的算法功能更强大。但我们忘了提到一个小细节，那就是作为“训练解决特定任务基础”的神经网络架构并未从数据中学习。事实上，它仍然是开发人员手工设计的。有鉴于此，目前它成为AI领域的主要限制之一。
　　
　　然而，神经网络架构是学习算法的基本核心。即使我们的学习算法能够掌握新的技能，如果神经网络不正确，它们也无法得出正确结果。从数据中学习的神经网络架构存在的问题是，目前在一个大数据集上进行多架构实验花费的时间太长。我们必须尝试从头开始训练多个架构，并看看哪一个最有效。这就是我们今天使用的、非常耗时的试错过程!我们应该克服这一限制，并在这个非常重要的问题上多加思考。
　　
　　无监督学习：我们不能总是干预神经网络，引导它们的每一次体验。我们不能在每个实例中都纠正它们，并提供它们的性能反馈。我们的生活也要持续下去!但这正是我们今天利用受监督神经网络所做的：我们为每个实例提供帮助，使它们能够正确执行。相反，人类只需从少数几个例子中学习，并且能够以连续的方式自我校正和学习更复杂的数据。
　　
　　预测神经网络：目前神经网络的一个主要局限是它们没有人类大脑最重要的特征之一，即预测能力。关于人脑如何工作的一个主要理论是它能不断地预测，即拥有预测代码。如果你仔细想想，就会发现我们每天都在使用它。你提起一个自认为很轻的物体，但结果它却很重。这会让你感到惊讶，因为当你接近它的时候，你已经预测它将如何影响你和你的身体，或者你的整体环境。
　　
　　预测不仅能让我们了解世界，还能知道我们什么时候

         中国上马存储器芯片制造引起全球的反响，恐怕2019年及之后会揭开面纱，露出“真容”。它对于中国半导体业具里程碑意义，实质上是为了实现产业“自主可控”目标打下扎实基础，所以“气只可鼓，不可泄”。尽管面临的困难尚很大，但是必须要认真去对待，重视知识产权的保护，并努力加强研发的进程。
　　
　　-莫大康
　　
　　2018年1月22日
　　
　　中?己有三家企业向存储器芯片制造发起冲锋，分别是武汉长江存储的32层3DNAND闪存；福建晋华的是32纳米的DRAM利基型产品；以及合肥长鑫(睿力)的19纳米DRAM。而且三家都声称2018年底前将实现试产，开通生产线。
　　
　　如果再计及紫光分别在南京和成都刚宣布再建两个存储器基地，总计己有五家企业。
　　
　　艰难的上马决定
　　
　　中国半导体业要上马存储器芯片制造，当时大多数人持谨慎态度，不是看轻自己，而是存储器业的竞争太激烈。
　　
　　存储器业究竟难在那里？可能有如下几个主要方面：
　　
　　未见有“新进者”
　　
　　自上世纪90年代之后，全球存储器制造厂商未见有一家“新进者”，其间奇梦达倒闭，及美光兼并了尔必达，导致在DRAM领域全球仅存三家，包括三星、海力士与美光（中国台湾地区的多家加起来占5%，可以忽略不计）以及NAND闪存仅存四个联合体，包括三星、东芝与西数、海力士及美光与英特尔，其中三星居垄断地位，2017年它的DRAM占全球的45.8%及NAND占37%。
　　
　　周期起伏
　　
　　存储器业基本上的“规律”是盈利一年，亏损两年，而三星是个例外，它独霸天下，善于作逆向投资。如依Gartner数据，2017年全球存储器增长64.3%，达约1200亿美元，而2018年增长13.7%，及2019年下降12.9%，2020年再下降10.2%。
　　
　　投资大，拼的是产能与成本
　　
　　由于存储器产品的特殊性，它的设计相对简单，因此产品的线宽、产能、成品率与折旧，成为成本的最大项目。任何新进者，由于产能爬坡，折旧等因素几乎无法与三星等相匹敌，所以即便舍得投入巨资，恐怕也难以取胜，其中还有专利等问题。
　　
　　中国半导体业面临艰难的抉择，现实的方案是可能在处理器(CPU)与存储器两者之中选一，众所周知，处理器己经投入近20年，龙芯的结果是有成绩，但是难予推广应用。所以只能选择存储器是众望所归，仅是感觉难度太大，多数人在开始时表示犹豫而己。如今“木己成舟”，只能齐心协力，努力拼搏向前。
　　
　　困难在2019年及之后
　　
　　对于中国上马存储器制造，可能会面临三个主要难关：1)突破技术关；2)拼成本与价格；3)专利纠纷。
　　
　　从态势分析，其中突破技术关，成功试产，对于中国存储器厂商可能都不是问题，显然2018年相比2017年的投资压力会增大。
　　
　　预期最困难的是第二个难关，开始产能的爬坡，以及拼产品的成本与价格阶段。它们两者联在一起，当成本差异大时，产能爬坡的速率一定会放缓，很难马上扩充产能达到50,000-100,000片。因为与对手相比较，在通线时我们的产能仅5,000至10,000片，对手己是超过100,000片，它的成品率近90%，而我们可能在70-80%。三星己经64层3DNAND量产，我们可能尚在32层，它的折旧在30%，或者以下，而我们可能大於50%，以及它们的线宽尺寸小，每个12英寸硅片可能有900个管芯，而我们仅800个，或更少等。所以不容怀疑成本差异是非常明显，要看我们的企业从资金方面能够忍受多长时间的亏损。
　　
　　所以对于中国的存储器业最艰难的时刻应该在2019年，或者之后。
　　
　　第三个难关是专利纠纷，近期己有多方的“空气”说，中国做DRAM怎么能不踩专利的“红线”，而且不可预测对手会如何与您开打，这是中国半导体业成长必须要支付的“代价”。因此从现在开始就要准备专利方面的律师及材料，迎接战斗。
　　
　　对于知识产权保护中国半导体业一定要给予足够的重视，也是迈向全球化的必由之路。
　　
　　因为对手们正虎视眈眈的监视着我们，它们通常会采用两个利器，一个是“专利棒”，它们的目的首先是要彻底打垮我们，然后即便打不败我们，也要拖跨我们。另一个更?狠的是“打价格战”，让我们的产品变成库存而无法售出。所以这一仗是十分艰难，要提前做好它们会非理性出牌的预案，显然除了资金上能够持续之外，要充分利用好市场在中?的优势。
　　
　　近期三星，美光、海力士、英特尔以及东芝都纷纷开始扩充产能，不是个好兆头，据说它们的目的之一都是为了应对中国的存储器业崛起。
　　
　　突破存储器的思考
　　
　　此次攻克存储器的风险很大，成功与否目前尚不可预言，但是站在中?半导体业立场，既然是箭己出弦，势在疾发，那就一定要努力去达成，它对于中国半导体业会产生深远的影响。
　　
　　IDM模式的尝试
　　
　　为什么中国一定要涉足IDM模式，它与要实现产业的“自主可控”目标紧密相关。由于中国半导体业处于独特的地位，而现阶段它的芯片制造大都采用代工模式，缺乏自有的产品，仅有的fabless又十分偏科，集中于手机处理器等领域，所以要实现产业的“自主可控”目标必须迅速迈入IDM模式，解决部分影响自身需求最关键的产品，因此存储器芯片首先列入候选清单之中。
　　
　　之前中国也有自己的IDM，如杭州士兰微电子等，但由于相对弱小，技术的先进性不够，它们尚不能代表中国的芯片制造业水平。
　　
　　IDM模式有它的特点，并有一定难度，不然中国半导体业早就可以涉足，它的难点与市场化的关连更为紧密。因为IDM的产品要能满足市场的需求，而代工仅是提供工艺条件让客户来选择加工，而正因为IDM有自己的产品，它就有库存的风险，以及与竞争对手是要持续的比拼实力。全球许多著名大厂几乎都是IDM模式，如英特尔做处理器(CPU)，三星做DRAM与NAND，NXP做汽车电子，TI做模拟产品等。
　　
　　所以此次涉足存储器制造采用IDM模式对于中国半导体业是个新的开始，具里程碑意义。
　　
　　国产化
　　
　　国产化的概念十分重要，因为至此西方仍对于中国采用禁运手段，从国家安全出发，中国半导体一定要有部分关键的IC产品能替代进口，甚至那怕只有5%-10%的产品是西方一定要购买中国生产的，这样双方就可以互相依赖，调节平衡。
　　
　　而许多文章中经常采用的所谓“国产化率”，如2020年达40%，及2025年达70%，恐怕需要重新思考，它缺乏正确的定义，即它的分子与分母分别由哪些部分组成可能含义尚很模糊。导致国外与国?的所谓国产化率的数据差异大，如果假设到2025年时“国产化率”己经达到了70%，它具有什么现实的意义？
　　
　　而存储器产品对于提高国产IC替代应用的前景广阔。
　　
　　紫光开工三家存储器基地的一些看法
　　
　　紫光愿意承担中国存储器业发展的责任，它的董事长赵伟国有企业家的担当，值得受人尊敬。而从中国存储器业发展的眼光需要紫光，因为依国有资金为主导，它的机制无法适应存储器变化快的市场特征，否则武汉新芯也不会邀约紫光入股，并让它当大股东。
　　
　　从另一侧面观察，中国最大的芯片制造厂，中芯国际经过16年的积累销售额才仅30亿美元，因而迫切需要探索一种新的模式，由终端企业来带动制造业可能是其中方法之一，但是之前多家终端企业曾试图突破，结果是并不成功，反映芯片制造有难度，有它的独特规律。
　　
　　如今紫光声称要采用前人(半导体人)从未用过的方法，包括用资本运作来积累发展资金，以及兼并来推动产业进步，近期又声称要加强研发。尽管业界有些半信半疑，但是观察近3年来紫光的实践，至少尚“有些模样”。
　　
　　业界至此担心的是投资高达1,000亿美元，同时上马三个基地，包括武汉、南京和成都，好像太过于自信，也没有必要性。而且投资金额与投资的实效并非一定成正比。因为在中国的现行条件下，“存储器业不是愿意砸大钱，就能一定成功”，而且学习三星的经验并不一定能适用于中国，更不知道“钱”在那里？现在的紫光靠名声可以融到部分资金，未来主要是依靠业绩，是产业发展的正常规则。
　　
　　业界曾有质疑，紫光是一家企业，它能承担存储器业发展的责任，能持久下去吗？我的初浅认识是紫光愿意探索一条“新路”，对于产业发展有利，也十分需要，因此首先要表示欢迎，并支持它，不该批评与阻止它。如今按紫光董事长赵伟国的说法，大约要有五年时间就可以站稳脚跟，而按我的观察哪怕再增加2-3年，能够坚持下来就是成功的表现，它对于中国存储器业发展将作出巨大的贡献。
　　
　　存储器点滴
　　
　　全球存储器的现状，以下提供些比较关键的数据，如月产能，依2017年初计，DRAM方面，三星月产能12英寸40万片，海力士30万片及美光33万片，而NAND闪存，三星为40万片，海力士为21万片，美光与intel为27万片，及东芝与西数(原闪?)为49万片，总计全球存储器的月产能约为12英寸硅片240万片。
　　
　　三星的平泽厂取名Fab18,2017Q2量产，生产第四代64层3DNAND闪存，第一阶段月产能为40,000-50,000片，占生产线的设计产能200,000片的1/4，投资金额为27.2-31.7亿美元。
　　
　　目前三星的西安厂量产64层3DNAND闪存，每个12英寸硅片约有780个256GB的管芯，当平均成品率达85%时，成本估计每个是3美元，相当于主流2DNAND工艺16Gb容量的价格。
　　
　　而20纳米的DDR48Gb，每个12英寸硅片约950-1100个管芯，成品率也为85%时，每个12英寸晶园成本为1450美元，计及封装与测试成本后，每个管芯的成本为1.79-2.24美元。
　　
　　所以，未来无论是3DNAND，或者是DRAM，比拼的是每颗管芯的成本，显然成本的压力很大。
　　
　　结语
　　
　　中国上马存储器芯片制造引起全球的反响，恐怕2019年及之后会揭开面纱，露出“真容”。它对于中国半导体业具里程碑意义，实质上是为了实现产业“自主可控”目标打下扎实基础，所以“气只可鼓，不可泄”。尽管面临的困难尚很大，但是必须要认真去对待，重视知识产权的保护，并努力加强研发的进程。
　　
　　有人认为中国的国力是韩国的六倍以上，因此比赛耗国力中国一定能胜利，此话是正确的。然而多家存储器企业都要依赖于国家资金来弥补亏损，可能也不现实，因为谁也无法预测最终结果会是什么样。
　　
　　观察影响中国芯片制造业的发展，除了技术、人材及资金因素之外，尚有内外两个关键问题，一个是西方的阻挠，它们采用控制尖端人材流出，以及阻止国际兼并等方法，加上不定时的用瓦圣纳条约来干扰，以及另一个是产业大环境的改善，即要解决诸多产业发展中的“结构性”矛盾。由于其中一个是不掌握在自已手中，以及另一个涉及国家改革总的进程，所以中国半导体业在存储器的前进道路中不会很平坦，真要有长期奋战的决心与勇气。