注意风云的声音
提高思维水平
导读
现代科技的研发，越来越有利于资金和人多的大公司和大国。近百年来，一个人就能做出重大技术突破的时代已经过去。想出高科技是不可能的。如果一个人想自己开发芯片，没有流片他就会破产。技术越发达，参与者就越少。该法不仅适用于集成电路行业，几乎适用于所有行业。
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从研发投入看世界各国的未来。现代国家搞科技，跟以前不一样了。研发支出越来越高。
小时候特别喜欢看西方工业革命时期科学家的故事。这些年，这些科学家的具体事迹我已经记不得了，但我记得一件事。他们中的许多人依靠自己的个人力量。，您可以在实验室甚至自己家中产生科研成果。
但现在到了2018年，这样搞研发已经不可行了，越来越依赖两种投入：一是大规模的资金投入，二是大规模的团队协作。
如果有一天，有一个自称985研究生，自称自己开发了媲美英特尔的芯片，你只需要微笑就知道你一定遇到过平民科学家。
至于芯片，我们就不谈设计了。即使你做设计，你仍然需要购买 EDA 工具和其他人的 IP 核。
我们不谈论设计，我们只谈论流片。流片验证的成本如此之高，普通中小企业和学校难以承受。Wafer），即使用相同工艺的多个芯片设计放置在同一个晶圆上。制造完成后，每个设计可以获得数十个芯片样品，制造成本由参与MPW的各方承担。按芯片面积分摊，成本仅为原型制作成本的5%-10%，大大降低了产品开发成本。那么这种“按地区收费”到底有多贵？工艺越高，成本越高，倍数不成正比。
比如28nm工艺，按照2015年的报价，每平方毫米的收费是几十万元。因此，在集成电路先进的地区，政府往往会出面安排工厂以优惠的价格为大学研究机构提供流片。否则，普通学校很难负担如此昂贵的费用。
我国也在效仿这种模式。如果制造过程继续下降，成本将成几何级增长。华为7nm麒麟980处理器，研发成本10亿元。这导致只有苹果、三星和华为这三大公司有足够的资金来开发自己的处理器。更重要的是，只有大公司才有足够的销售额来稀释天价成本，实现投资回收。
小米自主研发松果，成为全球第四家公司。真是胆子大，可是这条路并不容易。
一是上亿的投资，二是搭载这颗芯片的机型。如果不能实现几百万或几千万的出货量，就意味着芯片研发的成本无法收回投资，还是买吧。高通，联发科的芯片。
可以简单计算。如果一个处理器的研发成本是5亿元，销售1000万部搭载该处理器的手机，那么每个处理器的成本就高达50元。
在这个地球上，单款能卖1000万台的车型真的不多。多年来，华为一直在努力。2016年，第一款销量超过1000万台的车型P9，总共只有P9和P10。、P20、Mate 9、Mate 10共500万款机型系列。早期，华为被称为海思K3V2，被网友们千年不变。它搭载在多款车型上，价格不一，被网友吐槽。除了后续新车型的设计开发进展缓慢之外，稀释成本也是一个重要的考虑因素。
华为现在采取的策略是多型号共享同一个芯片。2017年10月发布的Mate 10和今年3年发布的P20都是麒麟970芯片。其他如荣耀V10等也使用该机型。芯片，也可以看出芯片设计开发的成本是昂贵的。
为什么你买的手机越来越贵？您实际上阅读了有关芯片制造过程越来越先进的消息。从28nm一路到7nm，成本其实是几何级的增长，最终会转嫁到你这个消费者身上。.
所以OV选择直接采购高通和联发科处理器，也是一种选择。总的来说，它更便宜。自研芯片一不小心就投资了几十亿，出来的芯片也只能卖一两年就已经落伍了。这种损失对于中小企业来说是无法承受的。搞自主研发不仅是技术问题，也是商业问题。
所以我们知道，现代科技的研发，越来越有利于钱多、人多的大公司、大国。近百年来，一个人努力实现重大技术突破的时代已经过去。单靠高科技是不可能的。如果一个人想自己开发芯片，没有流片他就会破产。
技术越发达，参与者就越少。该法不仅适用于集成电路产业。
可以说它非常适用于几乎所有行业。以显示面板为例。现在全球只有中国大陆、日本、韩国和台湾四家公司还在玩显示面板。现在台湾太小，无法投资研发。日本 现在整个国家都受到人口老龄化的拖累，政府依靠不断的借贷来维持运营。因此，它只能依靠公司的利润来维持其研发投入。一旦公司连续亏损，日本政府根本无法像中国政府那样进行大规模输血。，以维持该领域的技术投入。
因此，公司将陷入死循环，亏损——无力承担高额研发支出——技术逐渐落后——产品竞争力进一步减弱——亏损更多。
日本显示面板产业的现状是这样的。唯一一家大规模量产的公司JDI处于持续亏损状态，日本政府也没有足够的资金来拯救市场。难怪JDI到处找钱，甚至和中国的京东方谈判融资。当然，直到现在都没有讨论。
由于东芝集团的持续亏损，日本最大的集成电路公司东芝存储器在 2017 年以 180 亿美元的价格被美国贝恩资本牵头的收购联盟出售。贝恩资本成为东芝存储器的第一大股东。，就连韩国SK海力士也成为东芝内存的股东。
说实话，如果这件事发生在中国，就意味着中国最大的集成电路公司海思被卖给了美国资本，肯定会在全国引起轩然大波。
日本人其实不甘心东芝出售内存。例如，在贝恩资本牵头的收购联盟中，你会发现日本工业创新机构和日本开发银行等名称。此外，东芝集团还投资了收购联盟公司。形式上，保留了东芝存储器50.1%的投票权。
可见，日本人也知道东芝存储器作为日本最大的集成电路公司，确实是个宝，但如果亏本了，就会被外资占便宜。日本人虽然不情愿，但也别无选择。
另外，日本政府这个国内最大的显示面板企业，也是国内最大的集成电路企业，在遇到经营困难，无法挽救市场的情况下，为何表现得如此软弱无力，只好向企业提问。寻求外资帮助？
让我们来看看共同社的报道。日本政府2018年预算总支出为97.7万亿日元。
收入呢？据估计，日本每年的税收收入只有59.1万亿日元，远低于花费的97.7万亿日元。我们应该做什么？继续发行国债，新发行国债33.7万亿日元。自1999年以来，日本30%以上的财政收入一直来自政府债券。
日本政府为何不断发行国债？日本老龄化严重，医疗支出和养老金支出非常高。2018年预算中，税收为59.1万亿日元，社会保障支出为33万亿日元，占比55.8%。一旦这笔支出结束，将只剩下26.1万亿日元。然后，你必须向日本人民偿还到期的国债，否则你将破产。那么2018年你需要偿还多少呢？23.3万亿日元。结果，用于社会保障和偿还到期国债的税收，只剩下2.8万亿日元。以人民币计，仅不到1700亿元，还不如苏州市一年的财政收入。
然而，科学、教育、文化、卫生、军事和基础设施等方面的支出也高达 25.9 万亿日元。根本不够用，只能继续借钱，所以现在日本的负债率一路攀升，是GDP的两倍多。
当然日本研发人工肺，你说日本会因此而崩溃？还没有。虽然政府每年都出现赤字??，但日本民众的储蓄却很多，现金存款超过900万亿日元，还有股票等其他金融资产。
日本央行2018年9月20日公布的最新数据显示，截至今年6月底，日本家庭金融资产规模同比增长2.2%至1848万亿日元，其中现金存款增加 2.0% 至 971 万亿日元。.
日本政府目前每年发行新的政府债券，向老百姓借款超过30万亿日元，然后再向老百姓偿还超过20万亿日元，即每年增加10万亿日元的债务。日本人，这是可以挥霍的。10年、20年都不是问题。
当然，日本政府这种借新钱还旧钱的状态肯定是长期难以为继的，注定了它没有太多的拯救企业的能力，哪怕是国内最先进行业的龙头企业。因此，选择出售是一个有些无奈的选择。
回到显示面板行业，由于资金匮乏，日本对显示面板研发的投入明显减弱。因此，未来全球显示面板产业将是中韩之间的竞争。而韩国人的主力三星，显然是有些压力的。存储芯片业务要与长江存储、合肥长鑫竞争……智能手机业务要与华米OV竞争……显示面板业务要与京东方、华星光电、深天马竞争……
中国在这三个方向的研发投入总和远远超过三星，所以未来的输赢概率其实是非常明显的。
我们还可以在更多领域看到几乎相同的例子，比如军用的第五代（或第四代）战斗机。现在只有中国、美国和俄罗斯研制成功飞机，连欧洲都没有。
这背后的原因是，美国、中国和俄罗斯的军费开支基本保持在世界前三，美国第一、中国第二、俄罗斯第三，俄罗斯偶尔挤出前三。充足的军费开支保证了三个国家对军事科技研发的投入。
而如果我们把飞机向前推进一代，世界上就会出现更多的“三代飞机”。中国、美国、日本、俄罗斯、欧洲、以色列，甚至印度也都有国产自称的第三代飞机。飞机越先进，研发投入的成本就越高，投入的成本也越高，越是投资不起。
从上面的例子可以看出什么？
即使是小米这样的全球巨头，日本这样的世界第三大经济体，欧洲这样的经济巨头，在芯片研发、显示面板和内存研发方面，你都能感受到投资门槛之高，而第五代机研发。带来的效果：
小米是全球第四家自主研发处理器的手机公司，其勇气得到了很多人的赞誉；日本政府无力救助JDI和东芝存储器，不得不求助于外资；欧洲对开发第五代手机犹豫不决，进展缓慢。.
让我们以轨道交通设备为例，看看世界还会继续发生哪些变化。进入21世纪以来，中国轨道交通强势崛起后，当前世界已形成中欧对抗的局面。世界四大轨道交通企业分别是中国中车、德国西门子、法国阿尔斯通和加拿大庞巴迪。
2016财年，轨道交通收入超过中国中车170亿欧元，西门子78亿欧元，阿尔斯通76亿欧元，庞巴迪约70亿欧元。
当然，还有日本。2016年，日立轨道交通营收5000亿日元，约38亿欧元，川崎2400亿日元，约10亿欧元，合计48亿欧元。已经和前四拉开了很大的差距。
由于体量，中国中车的研发投入远高于全球其他竞争对手，技术投入将逐步向末端轨道交通产品的竞争力转移。
其中，弱势日本公司川崎将于2018年10月30日召开2018年中期财报发布会。
对于铁路车辆业务处于严重亏损状态的公告，川崎重工社长表示，当自身努力失败时，公司将考虑所有选择，包括：与其他公司合作、兼并、退出铁路车辆业务。
但有趣的是，川崎重工之所以宣布亏损，是因为其中包含了改装成本。这个费用是多少？
2018年5月，在检查交付给华盛顿大都会交通管理局的车辆时，发现列车在焊接、布线、连接器处理等方面存在缺陷，被认为存在安全隐患。有548辆地铁列车。
因为这些地铁车辆每一辆都需要停运一段时间才能更换线路。所有列车的维修需要分阶段进行，而不是一次性完成，整体维修成本约为 30 亿日元。
目前，中国仍有不少人对日本制造抱有迷思。事实上，日本制造业近年来一再爆发。这不是一个孤立的案例。以日本轨道交通两大巨头为例。日立发生在2017年，著名的英国高铁泄漏，川崎因华盛顿地铁列车质量问题在2018年亏损。
未来，由于经营规模小，资金亏损，日本两大轨道交通企业的研发投入已远低于中国中车和欧洲企业。未来，他们之间在技术能力上难免有距离。
欧洲的两大巨头阿尔斯通和西门子在2017年9月宣布合并。实际上，两家公司的合并，据其管理层称，是着眼于中车的威胁，因为两家公司的体量不足是中国中车的一半。
然而，截至 2018 年 11 月的今天，它尚未获得欧盟的批准。原因是两家公司在信号系统的市场占有率加起来太高，而中国中车在欧洲信号系统市场没有份额。因此，合并会造成垄断。
好在欧盟一直在阻挠两家公司的合并，因为这意味着两家公司的研发支出还没有能够整合在一起，而且还存在相互竞争的关系，这降低了研发效率，而中国中车总是可以在研发上投入更多。在上面，保持领先于西门子和阿尔斯通。
随着时间的推移，这种投资差距将继续体现在产品的竞争力上。因此，欧洲两大巨头的合并进展缓慢，对于欧洲轨道交通的产业竞争力来说并不是一件好事。
后发国家完全没有机会了吗？为什么有些大行业不需要巨额的研发投入？
既然现代技术需要高额的资金投入，同时市场要足够大才能有充分的回报，那么后发国家就没有机会了吗？
当然不是。在这个地球上，即使是经济和科技巨头也只在少数几个行业投入研发。
这些产业的特点是研发投入的金额极高，所以是有门槛的，即使过了最初的门槛，拥有自然力量的大国相对于小国有很大的优势。研发投入大，长跑能力很强。
但在很多行业，尤其??是劳动密集型行业和所谓的夕阳行业，由于这些行业的技术已经成熟，对研发投入的要求并不高。
我们以世界发达国家和包括中国在内的其他新兴国家为例。这些国家经历了纺织、服装等劳动密集型产业的蓬勃发展时期。那么今天，这些行业还需要大量的研发投入吗？老实说，很少。以纺织业为例，2017年中国纺织品出口超过1000亿美元，达到1097.7亿美元。2017年中国纺织行业的研发投入是多少？刚刚超过30亿美元。
这是一个即使是后发国家也能承受的成本，从而消除了后发国家和早期发展中国家、小国和大国的财政劣势。由于技术已经成熟，在研发上的小投入，就能带动上千亿美元的出口，赚大钱，也解决了大量的工作岗位。
为什么后发国家、小国、穷国都得从劳动密集型产业起步？这个阶段不能跨越。我们从中国纺织行业每年超过30亿美元的研发费用和高达1100亿美元的出口额开始。看得见。投资小，收益大，创造大量就业机会。同时，政府也获得了大量税收，积累了促进产业升级的原始资金。
不仅是纺织业，还有服装业、鞋业、箱包等行业。技术已经成熟，不需要很高的技术门槛。出口可达数百亿和数千亿美元。箱包出口近500亿美元。越南近年来经济快速增长是有原因的。
当然，对于越南来说，下一步非常重要。在积累了原始资本之后，下一步必然是发展更复杂的产业。越南本身就有9000多万人口，巨大的国内市场是它的优势，可以很好地利用。
但在全球范围内，具有技术门槛的大型中高端产业基本被大国占据，小国只能在大产业的细分领域“扫地”。这些领域的特点是，由于领域相对细分，因此对资金投入的要求不高，大国对小国的竞争优势不明显。
另一个是小国的分组。欧洲就是一个典型的例子。当然，欧洲的法德两国在经济实力上是世界大国而非小国，但仍采取集团化战略。
大量的欧洲企业，其实国界的界限已经变得有些模糊了。空中客车公司是欧洲合作最著名的例子。事实上，这样的欧洲公司还有很多，比如瑞典和瑞士的ABB，英国和瑞典的阿斯利康等等。例如，意大利EXOR集团是尤文图斯、法拉利、菲亚特、吉普、玛莎拉蒂、SGS等的大股东，总部设在荷兰。
还有意法半导体，1988年由意大利SGS微电子与法国汤姆逊半导体合并而成，西门子与阿尔斯通轨道交通业务合并，尚在审批中。通过抱团的形式，进行分工合作，增强实力。
全球大型中高端产业，集成电路、汽车、电子品牌、通讯设备、显示面板、航空航天、轨道交通、军工制造、医药、油气装备等，中国现已占据一个地方。而且因为门槛太高，后来者肯定很少。究其原因，技术越发展，研发成本越高，门槛不断提高。
看不同国家在研发投入方面的成果
我们都知道，中东的以色列虽然是一个只有870多万人口的小国，但却是世界科技强国，以至于我从以色列引进了很多技术。北欧国家瑞典是一个拥有大量世界级制造企业的小国。我在上一篇文章中写过它。亚洲的韩国是2010年至2017年8年间全球前15大经济体之一，其经济增长率仅次于中国和印度。
这三个国家的共同点是，研发支出占GDP的比重是全球最高的国家之一。2016年，以色列以4.251%位居世界第一，韩国以4.227%位居世界第二。
值得一提的是，以色列和韩国是全球仅有的两个研发投入占GDP比重超过4%的国家，两国轮番走在世界前列。世界第三位是瑞典，占3.255%。
下图来自人民日报
其次是日本，占 3.141%。中国互联网上有很多文章说，日本的研发投入占GDP的比例是世界第一。事实上，事实并非如此。近年来，日本基本保持在三四级水平。
此外，让我对中国充满信心的数据也是我国的研发投入强度，2016年达到2.108%，超过英国、意大利、加拿大、挪威、荷兰等发达国家，2016年达到1.935%。欧盟。平均水平，2017年进一步达到2.13%的水平，仍在上升。考虑到我国的规模，可以说我国的研发投入是非常可观的。
当然，更强大的是美国。作为世界第一大经济体日本研发人工肺，研发支出占GDP的比重仍高达2.744%，高于英国、法国、意大利等大多数欧洲国家。
当然，增长最快的还是中国，2013-2016年研发支出平均增长11.1%，而同期美国平均增长2.7%，欧盟平均增长2.3% . 日本是最差的，平均增长率仅为0.6%。
我一直认为，中国超越美国，中国研发支出超过各项指标是最核心的标志性事件。
2017年，我国R&D经费仍呈现较快增长态势，增长率为12.3%。看看这个数据什么时候能超过美国。IMF数据显示，2017年，我国经济总量约为美国的62%。由于研发支出的比例低于美国，几乎是美国的50%。
另外，经常看我文章的读者会觉得我对日本不是很看好，包括这篇文章。日本2013-2016年的四年科研经费增长速度太慢，远低于欧美国家。中国。
近年来，日本制造问题的频繁曝光只是一个表象。其背后，日本研发投入低迷，技术领先地位不断缩水甚至被赶超，产品竞争力下降，日本制造成本居高不下。因此，企业不得不依靠放松质量控制。意思是维持利润。
从研发投入数据来看，毫无悬念，美国将继续保持在发达国家中的领先地位。在我之前关于过去七八年全球经济增长的文章中，我们也可以看到，美国一直保持在美国、欧洲和日本的前三名。，保持着最快的经济增长速度，而今天的数据也可以看出，在研发支出增长方面，美国也是前三名中最快的。这不是巧合。
另一个数据，我们也能感受到美国的力量，基础研发的投入比例，以2015年为例：
美国是17.2%；日本为 11.9%；中国只有5.5%。
另外值得一提的是，俄罗斯，虽然现在俄罗斯很穷，但基础研发占研发经费的比例达到15.5%，这也让俄罗斯保持了强大的基础研究实力。
另外值得注意的是，在韩国，基础研究与研发支出的比例达到了17.2%，与美国持平。但总体来看，韩国占比高但占比低，中日占比高占比低。
因此，在从0到1的基础科学研究领域，亚洲仍远不如欧美。
由于日本的研发投入基本停滞，韩国的规模暂时无法增加，亚洲基础研究崛起的希望只能在中国找到。
最后，我们来简单看看中国各省的研发投入情况。还有几个特别的地方。有什么特别的？
1：北京2017年经济总量仅位居全国第12位，但科研经费位列全国第5位。是科研经费投入最多的省市。这背后的原因是北京的智力资源太丰富了。
同样领先的还有上海，其经济总量在全国排名第11位，在科研经费方面排名第6位。北京和上海的衰落是不可能的，在可预见的未来也不会衰落。
2：一个省真的需要一流大学
我们都知道，河南引进富士康发展电子产业集群，其他也发展装备制造集群、食品产业集群等，现在是我国北方发展最快的省份之一，经济总量排名第五在国内。
但在科研经费总额上，河南仅居全国第9位。即便被北京、上海超越，也被四川、湖北超越。四川和湖北的中心城市成都和武汉刚刚蓬勃发展，并且有很多一流的大学。
虽然河南在经济总量上遥遥领先，2017年约4.5万亿元，四川3.7万亿元，湖北3.65万亿元，但从研发支出来看，湖北700.6亿元，四川超过600亿元，而河南是500多元。100,000,000，但更糟。
着力建设好大学，实现优秀智力资源的集聚，对河南来说十分重要。
当然，至少在河南省，依托电子工业等劳动密集型产业，经济还在快速发展，这也大大拉动了科研经费的总量。
毗邻的河北省相对贫困。它不仅没有一流的大学，而且经济发展也不好。经济总量居全国第6位，研发投入位居全国第15位，足足落后9位。排名最高的。
这也说明河北省的产业结构肯定存在一些问题。大量经济产出来自研发投入不大的低端产业和技术成熟的夕阳产业。
需要大量研发资金投入的中高端产业尚未出现，经济发展后劲不足。
另一个很好的例子是安徽省。2017年全省生产总值2.75万亿元，但科研经费超过福建省。福建省生产总值3.33万亿元，远超安徽省。
此外还有天津，其经济总量在全国仅排在第20位，但在科研经费方面却排在第14位。
3：从科研经费上也可以看出，南北经济差距将继续拉大。
除了河北的例子，有些数据可以说让我震惊。
比如我国内蒙古自治区这样一个省级单位，2017年的研发投入只有132.3亿元，黑龙江省科研经费146.6亿元，吉林省128亿元。
今年被美国取缔的我国中兴通讯，每年的研发投入也超过100亿元。一家公司的研发投入相当于一个北方省级单位的投入。
在青海、甘肃、宁夏、新疆等地，每年的研发投入只有几十亿。
北京成为北方的绝对核心，每年研发投入1579.7亿元，研发密度最高。
总有读者说我的文章太长，所以我也尽量缩短，所以这篇文章就到这里了。在下一篇文章中，我们可以看看研发投入与产业升级的关系，感受一下我国各个领域的技术进步。
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背景介绍：本文作者为知乎大V宁南山，2018年11月10日发表于作者微信公众号宁南山（mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI0Mjc2NDc2OQ==&mid=2247484913&idx=1&sn=7fd6590543f6f106f2bb74efa1a75dbe )，经风云之声许可，作者转载。