2018年4月25日，格力于當晚正式發(fā)布了2017年財報。財報數(shù)字顯示，格力2017年凈利224億，同比增長45%。格力在財報中的一則聲明也做實了格力董事長董明珠之前的對外發(fā)聲，那就是格力2017年凈利潤不分紅。
圖片來源：格力2017年財報
不分紅，那么這些錢用于何處呢？格力財報中有這樣一段話：根據(jù) 2018 年經營計劃和遠期產業(yè)規(guī)劃，公司預計未來在產能擴充及多元化拓展方面的資本性支出較大，為謀求公司長遠發(fā)展及股東長期利益，公司需做好相應的資金儲備。公司留存資金將用于生產基地建設、智慧工廠升級，以及智能裝備、 智能家電、集成電路等新產業(yè)的技術研發(fā)和市場推廣。擴廠和升級產線對于消費電子產品制造公司而言是常規(guī)操作，而集成電路產業(yè)進入公司財報說明格力要跨界了，也可以說是格力要從應用端的產業(yè)下游走上芯片設計制造端的上游。
圖片來源：格力財報
格力在芯片產業(yè)確實已經有所行動。2018年8月，格力在其微信公眾號上發(fā)表題為《格力造芯你想知道的都在這里》的文章稱，公司注冊成立的珠海零邊界集成電路有限公司是格力的全資子公司，芯片業(yè)務已經成為格力未來發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。
不過，口號易喊、聲明易發(fā)、公司也易注冊，但是芯片設計和制造這件事可并不容易，可以說是“360行”中最難的行當之一。那么，董明珠這么信誓旦旦地要造芯真的能成嗎？
格力要造什么芯？
想知道格力的造芯計劃成功與否，還是要先弄明白格力要造的是什么芯片？這一點從格力2018年上半年財報可以得到明確的答案，就是空調芯片。
圖片來源：格力2018年上半年財報
從成本上來看，空調最貴的零部件應該是壓縮機，占整機成本的差不多30%。從格力目前的工廠功能來看，有很多工廠在承擔壓縮機制造的任務，雖然核心技術還是依賴從美日進口，但是以造養(yǎng)研的路子已經開始走。不過，空調壓縮機是一個技術密集度極高的領域，攻克的難度也極大，甚至比芯片更難，格力等國產廠商想要突破也不是短時間的發(fā)展目標。
隨著空調智能化程度的提高，單臺空調對于芯片的使用量也開始增加。目前，芯片成本大約占到空調總成本的5%-15%。因為格力主營的業(yè)務是空調，以其在2017年超過1400億元人民幣的營收總額粗略計算，格力一年要在芯片業(yè)務上面至少花費70億元人民幣，這個計算結果符合格力在年報中揭露的數(shù)據(jù)范圍，這是一項不小的資本支出。格力造芯另一個原因是近幾年格力一直在尋求突破家電空調的行業(yè)限制，涉獵手機、汽車等行業(yè)都是出于這樣的目的。最后，此前中興事件也展示了進口芯片斷供對于國產廠商的影響，作為空調產業(yè)龍頭的格力萬萬不想碰到這樣的事情，畢竟其應用的芯片主要也是依賴進口。
從空調使用芯片的類型上來看，格力造芯的選擇主要有三個方向：MCU、AI芯片和模擬芯片，三種芯片領域都有自己的特征和難點。
MCU是最佳突破口？
MCU主要用于空調的控制電路板中，絕大多數(shù)空調的控制都是由MCU來完成，遙控按鍵發(fā)出控制指令，通過程序控制電機制冷或加熱。因此，MCU也算是大多數(shù)空調的“大腦”。從難易程度上看，MCU是格力較為容易突破的一個點。
中國的MCU應用和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)走過了二十余年的歷程，已經有了一定的產業(yè)經驗，從難易度和人才儲備上對于格力來說是友好的。尤其是在家電領域，8位MCU的市場占比依然高達60%，貼合國產MCU的產業(yè)現(xiàn)狀。
此外，格力一直都在宣講自己掌握核心科技，除了材料品質上，空調的核心技術就是在控制上，因此格力在研發(fā)MCU上有一定的關聯(lián)技術儲備，這是格力的優(yōu)勢。
再者，董明珠的計劃是先自用后外銷，相較于AI芯片的定制屬性和模擬芯片的零散，MCU具有更高的通用性和市場。相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2018年中國MCU市場已經達到了363.5 億元人民幣，隨著物聯(lián)網產業(yè)的進程加深，MCU市場持續(xù)走高是趨勢。
此外，不僅在人才、技術和市場有優(yōu)勢，MCU在制造環(huán)節(jié)也比AI芯片和模擬芯片更容易。因此，業(yè)內人士分析格力造芯的第一步很可能是MCU產品。
AI芯片門檻高、風險大
目前，人工智能已經滲透到各個行業(yè)，空調領域也不例外，未來的智能空調將采用真正的AI芯片。和MCU相比，AI芯片的研發(fā)和制造難度要大很多。AI芯片的針對性很強，可供參考的設計方案就顯得非常地有限，設計階段非常考驗戰(zhàn)略眼光。而且，與傳統(tǒng)芯片的計算模式不同，AI芯片結合了人工神經網絡算法，需要通過大量的數(shù)據(jù)來做訓練。與此同時，AI芯片需要適配算法的多種需求，如：卷積核的運算需求、數(shù)據(jù)交互需求以及利用矩陣稀疏性簡化運算同時保證算法性能等。所有這些都讓AI芯片研發(fā)不再僅僅是硬件工程師的“專屬”，需要和軟件工程師協(xié)同作戰(zhàn)，這對人才儲備提出了很高的要求。
從設計本身來講， AI芯片的大規(guī)模和并行特點，加上眾多的旁路設計，時序路徑上數(shù)據(jù)通路的長短差異非常明顯，導致AI芯片的設計復雜并且有很大難度。AI芯片需要在失去一些靈活性的條件下，盡可能達到更高能效、更高吞吐量、更低延遲和更低成本。主要的設計挑戰(zhàn)來源于性能、功耗、面積三個方面。
對格力而言， 布局AI芯片主要的挑戰(zhàn)除了設計和人才之外還有費用均攤的問題。AI芯片巨大的研發(fā)成本、流片成本需要從應用營收中分攤。財報數(shù)據(jù)顯示，2017年格力全年銷量4599萬臺，但并不是所有空調都能用上AI芯片，利潤對于研發(fā)費用的均攤能力是格力需要評估的指標。
模擬芯片種類多，難度也不小
和智能手機不同，空調用到的芯片類型除了MAU基本上是模擬芯片的類型，這是一個說好進也好進，說難進也難進的領域。好進的點在于模擬芯片市場的特點，模擬芯片的種類足夠多，產業(yè)的競爭力平均分布到單一產品相對比數(shù)字芯片來說更小一些，初創(chuàng)企業(yè)更容易找到切入點，也就說模擬芯片的市場準入門檻不高。德州儀器（TI）作為全球市場份額領先的模擬大廠，其主要的營收也是由上千種產品拼湊而成的。
說到進入模擬芯片領域的難點，就是單純從其設計本身來說的，也就是說模擬芯片的技術門檻很高。模擬芯片的設計過程更多依賴于技術研發(fā)工程師的經驗而缺乏標準化設計，業(yè)內人士稱模擬芯片的整個設計過程充滿藝術性，導致模擬芯片領域對于人才的渴求比其他行業(yè)更為明顯。以美國的電子工程師比例來看，數(shù)字芯片設計相關與模擬芯片設計相關的人員比例是10:1。負責招聘人員的心聲是，電子學科的畢業(yè)生逐年遞增，精通模擬芯片設計的卻越來越少。因此，如果格力選擇進入模擬芯片領域，人才招募是首個需要解決的阻礙。
如果第一道難題解決了，下面就是研發(fā)周期的問題。模擬芯片包括放大器、數(shù)據(jù)轉換、比較器、電源管理芯片等產品，產品生命周期可長達10年。產品生命周期長有一個不能忽視的因素就是模擬芯片的研發(fā)周期也很長。格力的芯片雖然首先是自產自用，但是產品對模擬芯片性能要求嚴格，芯片技術通常依靠設計企業(yè)的長期摸索和實踐積累。
完整的模擬芯片設計流程包括：規(guī)格定義；電路結構選擇以及工藝確定；具體電路設計；電路仿真；版圖設計；版圖驗證；仿真。完成設計的模擬芯片要求在整個線性工作區(qū)內需要具備良好的電流放大特性、小電流特性、頻率特性等，需要考慮元器件布局的對稱結構和元器件參數(shù)的彼此匹配形式。這些都需要設計人員具備對器件物理特性理解、拓撲結構設計技巧以及布圖布線等綜合設計能力。然而，就算設計出來了，模擬芯片還需要經歷漫長的驗證過程，以保證芯片必須保持高度穩(wěn)定性，因此認證周期長且復雜，認證過程中所能用到的EDA工具較數(shù)字芯片而言也要少一些。
對于模擬芯片而言，走過了慢慢研發(fā)路只能算是成功了一半，后面等待廠商的是代工環(huán)節(jié)的難題。格力在對外聲明表示旗下芯片公司目前的主要工作是設計芯片，生產是由代工廠代工。模擬IC產品需要采用特殊工藝和封裝，必須與晶圓廠聯(lián)合開發(fā)工藝，但是想要代工廠商配合公司研發(fā)絕非易事。代工產業(yè)是一個極度重視投入產出比的行業(yè)，格力一開始訂單數(shù)量很難勾起代工廠的興趣，就算是完全搞定了研發(fā)，格力空調芯片全部采用自家芯片，其數(shù)十億人民幣的體量也要排位于各大數(shù)字芯片廠商的后面。
總體而言，格力的“芯”路必將是充滿荊棘，格力的夢想是豐滿的，但很明顯現(xiàn)實是骨干的，不知道霸氣的董明珠帶著一群重視技術的格力員工能否走出自己的“芯”路？
華為/海思模式能否借鑒？
看到格力的芯片發(fā)展模式你是不是也想到了華為和海思。我們說今天格力造芯困難重重，而作為海思前身的華為ASIC設計中心組建的時候，華為成立僅僅只有四年，員工只有幾十人，資金短缺差點導致公司倒閉。而當海思公司成立的時候，華為也并不如今天的格力規(guī)模大，那時華為的營收也才462億元人民幣。
華為海思的業(yè)務包括手機芯片、移動通信系統(tǒng)設備芯片、傳輸網絡設備芯片、家庭數(shù)字設備芯片等，但是最被我們熟知的手機芯片，華為手機麒麟芯的模式從形式上定能給予格力空調用零邊界芯更多的參考經驗，而且海思也是一家芯片設計公司。
董明珠同樣對華為芯片的研發(fā)和商用模式表示認可，她表示，格力要有研發(fā)芯片的決心和誠意，并努力向華為學習，讓“掌握核心科技”這句話不再變成一個口號，而且力爭在2020年之前，將芯片研發(fā)成功。
想要在芯片設計領域當好華為的“學生“并不是一件容易的事情。數(shù)據(jù)顯示，自2013年以來，華為每年研發(fā)芯片的投入資金都超過凈利潤，而華為近十年為芯片的投入費用高達4000億元人民幣左右。這一點上來看，芯片的研發(fā)成本和技術難度確實很大。不過，華為4000億元人民幣是均攤到各個芯片領域的，格力拿出來500億元人民幣專門制造變頻空調芯片或許夠用。
不造芯，何來掌握核心科技？
中興事件給我們一個深痛的教訓就是拿來主義是要受制于人的，生死掌握在別人的手上。對于企業(yè)、產業(yè)和國家而言，如果核心技術靠進口，那么發(fā)展的越大其潛在的危機也越大，很可能陷入“辛辛苦苦三十年，一夜回到解放前”的困境。雖然，制造業(yè)和芯片產業(yè)有制衡的關系，但是其主動權還是攥在芯片產業(yè)一方的。
因此，格力造芯并不是董明珠任性而為，而是綜合時局的必然之選。誠如董明珠自己所說：“搞芯片研發(fā)，哪年能賺到錢我并不知道，但我沒理由做不成，也許到明年的時候你再看我們的空調，芯片都是我們自己的。”
擁有屬于自己的芯片，也就擁有了諸多的好處，更低的研發(fā)和制造成本，更有底氣的議價能力，更可靠的供貨保障。格力掌握核心科技這句話，只有在格力掌握壓縮機和芯片的核心技術之后才不會有人提出異議。