進入21世紀後，全球數字經濟大爆發，網際網路資訊科技得到空前的發展，國內湧現了一大批以阿里、騰訊、位元組跳動為代表的網際網路公司，有效地促進了中國網際網路生態的發展。

現階段，中國很多網際網路科技企業，大多數以深耕應用場景為主導，產出了很多具有世界級領導力的產品！比如騰訊的微信、阿里的淘寶支付寶、位元組跳動的TikTok都走向了世界，為這些企業的全球化發展戰略打下了堅實的基礎！

在國內，這些網際網路公司推出的各種網際網路產品，很好的滿足人們不斷增長的需求，極大地便利和豐富了人們的日常生活，比如百度地圖、高德地圖和滴滴出行方便了我們的出行；微信支付和支付寶便捷了我們的日常支付；淘寶、京東和拼多多很好的滿足了我們的購物需求；美團和餓了麼是我們外賣訂餐更加方便快捷。

這些強大的網際網路產品的背後都是大資料、雲端計算和人工智慧等高階技術的支撐，在這些高階技術領域中國也取得了很大的發展與突破，在國際上也具有了很強的競爭力！

但是這些都屬於最上層的場景應用層，但是越是往底層的基礎要素層走，我們與國外先進水平差距就越大！特別是最近隨著中美科技戰的展開，更是暴露了我們無本之木的痛點，我們在基礎學科研究和基礎架構上落後的太多，如果我們在核心的基礎層無法取得突破，那麼我們的上層應用會顯得越來越危險，甚至有隨時熄火倒塌的可能性。

我們要追趕的路還很長，需要掌握的底層核心技術還有很多很多，今天我們就從下面的幾個領域來看一下與國際水平的差距。

CPU的全稱是Central Processing Unit，中央處理單元，是計算機的運算核心和控制核心，是資訊處理、程式執行的最終執行單元。在計算機體系結構中，CPU 是對計算機的所有硬體資源（如儲存器、輸入輸出單元） 進行控制調配，是執行通用運算的核心硬體單元。

CPU出現於大規模積體電路時代，處理器架構設計的迭代更新以及積體電路工藝的不斷提升促使其不斷髮展完善。從最初專用於數學計算到廣泛應用於通用計算，從4位到8位、16位、32位處理器，最後到64位處理器，CPU 自誕生以來一直在飛速發展。

美國的Intel、AMD，幾乎佔據了全球所有PC電腦和伺服器市場，在全球市場上佔據絕對的壟斷地位，其地位無人能夠撼動！

最近十來年，中中國產CPU得到了長足發展，取得了不小的進步，應用領域既涵蓋了嵌入式裝置、伺服器裝置等專業領域，也同時面對消費級民用市場。中中國產CPU有龍芯中科的龍芯CPU、天津飛騰的飛騰CPU、上海兆芯的兆芯CPU等。特別是龍芯CPU取得了很大的成功，龍芯CPU採用RISC指令集，類似於MIPS指令集，龍芯CPU的成功研製助力復興號高鐵實現了100%中中國產，讓四代機殲20相控雷達和北斗衛星都裝上了中國芯。

對於CPU晶片，主頻、算力和功耗是衡量其效能的重要指標。作為後來者，中國的研製水平離世界先進水準還是有很大差距，無論是主頻還是效能，和Intel、AMD都有著較大的差距。

在伺服器CPU領域，華為作出了表率，於2019年釋出了基於ARM架構的資料中心高效能處理器鯤鵬920，採用7nm工藝製造，可以支援32/48/64個核心，主頻可達2.6GHz。

華為也同步推出了基於鯤鵬920的泰山伺服器一整套資料中心解決方案。鯤鵬920和泰山伺服器一經推出，取得了良好的口碑和市場效應，已陸續中標運營商及銀行的多個數據中心伺服器專案。

在移動端的CPU領域，美國高通的地位依然是不可撼動的。華為海思的基於ARM架構的麒麟CPU在很多方面超過了高通的產品，但華為正面臨著美國的兩輪制裁，麒麟晶片即將處於無人生產的境地，麒麟CPU的未來還是個未知數。同樣是使用了高階製程（7nm）的鯤鵬920 CPU晶片，也面臨著同樣的問題。

當前國際上三大主流EDA軟體公司，分別是Mentor Graphics、Cadence和Synopsys，這三家美國公司在EDA行業市場形成了絕對的壟斷。而目前能涵蓋整個晶片設計和生產環節完整的EDA軟體提供商只有Cadence和Synopsys。

全球各大晶片設計廠商都需要購買他們的EDA軟體，比如國外的英特爾、蘋果和高通等晶片設計大廠都要向這兩家公司採購EDA軟體和相關服務。在國內，華為海思、紫光展銳等也要向這些美國公司購買EDA設計軟體。

國內的EDA軟體研發廠商有華大九天、芯禾科技、廣立微等，但他們只能提供部分EDA設計工具，無法提供覆蓋IC 設計、佈線、驗證和模擬等整個產業鏈的EDA工具。而且中中國產EDA軟體和先進工藝結合也不好，對先進工藝支援不夠。所以，中中國產EDA公司的技術能力還遠無法和這些國際頂級EDA公司抗衡。

根據華為餘承東在2020百人資訊峰會上的演講，華為開始進軍EDA設計軟體領域了，希望華為能早點取得突破，打破美國公司在EDA軟體領域的壟斷。

作業系統是軟體中最基礎的軟體，所有軟體都是執行在作業系統之上的，作業系統是軟體底層最基礎的架構！

推出一款生態健全、成熟穩定的作業系統，不是一朝一夕的事情，需要經過多年的技術和經驗的積累，經過多年的優化和改進才能實現的。

目前，在PC領域，美國微軟的Windows系統佔據了全球90%以上的市場，佔據著絕對的壟斷地位。在伺服器領域，微軟的WindowsSever作業系統也佔有相當大的市場份額，美國的CentOS、RedHat等Linux作業系統也是伺服器的主流作業系統，特別是免費版的CentOS已經是國內IT廠商的伺服器作業系統標配了！

目前國內也湧現了一批中中國產作業系統，比如由中興通訊和中國電子等產業聯盟推出UOS系統、中國電子資訊產業集團旗下的中標麒麟系統和銀河麒麟系統、中興通訊的新支點系統、深度科技的deepin系統。這些系統都有個共同的特點，他們都是從開源的Linux系統改進而來的。

這些中中國產作業系統，作為PC桌面系統，和微軟的Windows比差的還比較遠。因為這些系統本質上是Linux系統，在製作應用程式安裝包及執行安裝包安裝時，很是繁瑣，對於普通小白使用者，遠比Windows上安裝程式要複雜的多。這點我們是深有體會的，因為我們的軟體也要支援中中國產化系統，在製作安裝包以及進行安裝時遇到了一堆問題。其次，就是這些中中國產系統對硬體和軟體的相容性比較差，和Windows比差的很遠。

而Linux系統作為伺服器作業系統則沒有這樣的問題，因為伺服器是專業的技術人員維護的，不會面向普通使用者的，所以即使部署起來比較繁瑣，但對於專業技術人員而言，這都不是事！

作業系統還有最重要的一點，就是作業系統的軟體生態問題。在office辦公領域，我們要感謝WPS之父求伯君以及重要開發人員雷軍，我們可以用WPS實現對微軟office軟體的完美替代，WPS推出了支援中中國產系統的版本。

但對於科技、工程、數學等領域的大型工程軟體，他們大多是美國的軟體公司開發的，他們都只支援微軟的Windows系統，比如大型工程模擬軟體MATLAB、工程製圖軟體AutoCAD、三維機械設計軟體SOLIDWORKS、三維遊戲動畫設計軟體UNITY3DMAX都只開發了支援Windows作業系統的版本，他們不可能為中國的中中國產系統開發對應的版本，所以這些大型工程軟體在中中國產系統上是沒有替代品的，這將是阻礙中中國產作業系統真正走向通用市場的絆腳石。

中中國產作業系統只能滿足簡單的辦公需求，沒有覆蓋所有工程領域與業務場景，這是遠遠不夠的，可用性會大打折扣的！

華為推出的鴻蒙系統，可以很好的相容安卓系統，可以很好的解決手機作業系統的問題。鴻蒙系統還可以用作PC端的桌面作業系統，但是和其他的中中國產系統一樣，同樣面臨著巨大的軟體生態問題。桌面系統的軟體生態，和手機端的相比，要難的多！因為一般情況下，手機端不會部署大型的工程設計軟體。

中國大陸半導體晶片設計領域取得了很大的進步，但是晶片生產製造領域與國外則有著很大的差距。決定晶片的綜合性能的關鍵因素就是生產晶片的工藝與製程。晶片製程直接決定了晶片的功耗與效能，採用先進的製程能有效的降低晶片的功耗，有效的提高晶片的整合度和晶片的效能。這也是晶片設計廠商和晶片代工廠商追求先進製程的最根本、最直接的原因。

一顆晶片的生產製造過程非常複雜，從矽的採集、提純，到晶圓的切割、光刻，再到刻蝕、晶片測試、最後封裝，每一個步驟對技術的要求都非常嚴苛，而光刻是這一過程中最複雜、最關鍵的工藝步驟，也是成本最高、經驗最匱乏的一步。

其中一個重要的裝置刻蝕機，已經被尹志饒博士領銜的中微半導體攻克，中微半導體研製的刻蝕機達到了國際先進水平，已成功打入國際高階半導體市場。

光刻的核心裝置光刻機則是半導體工業領域一塊最難啃的骨頭，被譽為半導體工業CROWN上的明珠。光刻機的指標與效能決定了晶片生產的製程，晶片的製程則直接決定了晶片的整合度、功耗與效能。

一臺光刻機的零配件高達數萬個，製造過程極其複雜。光刻機集合了數學、光學、力學、高精度計量學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、高精度運動與機械控制、自動化、軟體、影象識別領域的頂尖技術，製造難度之大超乎想象。

全球最高階的5nm光刻機只有荷蘭的ASML才能造的出來，而日本的尼康、佳能，中國的上海微電子只能製造低端的光刻機，很難滿足晶片高尖端產業的高階需求。

全球最先進的半導體晶片製造廠商是臺灣的臺積電，三星和Intel緊隨其後。臺積電是最先實現5nm製程量產的廠商，華為的手機麒麟晶片、鯤鵬920伺服器晶片、昇騰AI晶片、5G晶片都使用了臺積電的7nm或5nm的製程。因為美國對華為第二輪制裁，美國禁止所有使用到美國半導體裝置和技術的晶片製造廠商為華為代工晶片，華為高階晶片將面臨無人代工的局面。

大家曾寄希望於大陸最先進的半導體晶片製造商中芯國際，目前中芯國際已經實現14nm的量產，但華為高階晶片所需要的更先進的7nm和5nm的製程一般需要ASML的5nm EUV極紫外線光刻機才能實現。

中國大陸的上海微電子已經量產的光刻機只能達到90nm，據悉上海微電子有望突破28nm，但是離5nm差距還比較大，無法滿足中芯國際的需求。之前中芯國際已經向ASML訂購了一臺5nm EUV極紫外線光刻機，但因為美國從中作梗，遲遲未能交貨，最終購買計劃擱淺。

高階光刻機已經成為阻礙大陸半導體工業發展的最難跨越的絆腳石，我們至今還沒掌握相關的核心技術。

在FPGA領域，FPGA巨頭都在美國，Xilinx，Altera，Lattice，Actel，Atmel，Avago，Cypress等，各自都有自己的獨門祕密武器。其中Xilinx是全球FPGA的霸主，千萬門級，16奈米的領先者； Actel是反熔絲的先驅，宇航級的開拓者，其他任何一家的產品，都是工業級、軍工級，宇航級產品不可缺少的核心晶片，也是全世界國家從事尖端科技的短板和苦主。

在DSP領域，DSP晶片已成為通訊、計算機、消費類電子產品等領域的基礎器件。高階的DSP晶片基本被美國TI德州儀器、美國ADI亞德諾半導體、美國摩托羅拉、荷蘭恩智浦等少數公司壟斷。中中國產DSP廠商主要有中電14所、中電38所、湖南進芯電子、北京中星微電子、中科院、華為等，但是中中國產DSP晶片在效能上，與國外的產品有著較大的差距。

在AD/DA數模轉化晶片領域，高階市場也是被美國TI德州儀器、美國ADI亞德諾半導體、美國摩托羅拉等公司壟斷。

這些領域由於都是屬於通用型晶片，具有研發投入大，生命週期長，較難在短期聚集起經濟效益，因此在國內公司層面發展較為緩慢，甚至有些領域是停滯的。

中國在應用軟體層面取得了巨大的成功，但是在底層核心基礎架構方面，我們與國外的差距非常明顯。我們必須要正視這個差距，奮起直追，爭取掌握更多的核心技術，唯有這樣，我們才能在未來的科技競爭中不被卡脖子，才能立於不敗之地！