航空發動機製造和芯片製造哪個更難？

作者：van derek來源：知乎 https://www.zhihu.com/question/270606597/answer/369744677

昨天的文章，在華為宣佈很多“備胎”芯片轉正的時候，有很多人噴華為的架構、芯片和技術，認為沒有能力研發之類。

有時口頭的抨擊是一種無知，也是一種激勵，今天分享知乎的一篇文章不代表本號觀點。

文章標題：航空發動機製造和芯片製造哪個更難？兩者誰更能代表人類工業皇冠上的那顆明珠。

從每年研發費用看：

英特爾公司 超過 800億元人民幣臺積電 超過 140億元人民幣，（另每年有600億人民幣的資本支出）。高通公司 超過320億元人民幣，（其中不包含芯片製造）博通公司 超過190億元人民幣聯發科 超過100億元人民幣，（其中不包含芯片製造）英偉達公司 超過 90億元人民幣，（其中不包含芯片製造）

而世界最大的幾個航空發動機公司：

英國羅爾斯-羅伊斯（或譯作“羅羅”“勞斯萊斯”） 研發費用 100億人民幣，用於航空發動機研發不足70億元人民幣。通用電氣的航空發動機研發不足80億元人民幣。普惠公司（聯合技術）研發不足70億元人民幣。

從幾大國際巨頭的研發開始可以很明顯看出，芯片研發費用是航空發動機研發費用的數倍，難度要大得多，凝結了更多人的智慧成果。

所以毫無疑問的，芯片的研發費用是一年燒掉幾百億的“敗家工程”，不是所有國家都能玩得起的。

航發的研發成本大致和MCU和一款ASIC差不多。

如果不夠直觀，那麼可以看一個直觀的圖，下面每一艘船（航母）的長度代表每個企業的研發費用。紅色字體是中國營收、利潤最大的幾家芯片公司。

如果單獨把美國、中國臺灣、中國大陸最大的無晶元芯片公司單獨拿出來比較，研發費用是這樣的。

中國芯片公司的研發費用實在是太低了，這個行業就是一個資本密集型的行業，研發支出就好比入場券。沒錢=沒有入場的資格

2017年中國進口了227億美元的大型飛機（空載重量超過2噸），航空發動機佔飛機成本約25%，相對於進口了價值57億美元的航發。

2017年中國進口了約2600億美元的芯片。

2600億和57億相比，你說哪個規模更大？

左邊的柱子是每年進口芯片的價值，右邊是進口航發的價值

評論裡提到了幾個數據，提到了有幾款航發的研發費用是很高的。

首先，不可否認的是，航發的研發成本確實很高，遠高於很多產品，一款先進的航發需要累計數百億的研發費用，這甚至高於核武器、導彈、衛星、空間站、核電站、航母、汽車、數控機床、液晶面板、創新藥 等產品的研發費用。

但是，芯片的研發費用太高了，遠高於航發，正如前面提到英特爾公司一年研發費用就有800億元。

另外，航發雖然型號不同，但是設計是差不多的。芯片有不同種類的芯片，通用處理器、通信芯片、光芯片、照明芯片、模擬芯片、數模混合芯片、ASIC、GPU、FPGA芯片等等各種不同的產品，這些產品都是由不同公司獨立設計的。

拿一種產品的研發難度，和幾十種產品相比，答案顯而易見。

飼養 一隻 大象和飼養 一群 大象相比，哪個更困難？

種 一 棵 樹，和 種一片森林相比，哪個更困難？

如果要解決全部的芯片進口替代問題，難度和成本是研製航發的幾十倍。

有知友問，航發和單個產品比較，研發成本的差異。

從研發成本來說：

CPU > GPU > FPGA > 基帶芯片 > 航空發動機 > 人工智能、無人駕駛等專用芯片（ASIC） > MCU > 電源管理，ADC等芯片

航發的研發成本大致和MCU和一款ASIC差不多。

不知道為什麼總有人評論扯什麼航發的上下游產業鏈巨大，事實告訴你：

美國航空發動機除了製造商GE,PW,CFM之外，產業鏈只有一個“美國精密鑄件公司”市值比較大，以372億美元被伯克希爾哈撒韋收購，實際控制人是巴菲特。前面所說的航發工藝製造難度大，絕大多數工藝技術都來自這家公司，該公司也是英國羅羅公司的供應商。

除了精密鑄件公司外，美國航發產業鏈沒有其他市值超過40億美元的大公司。

事實上，美國精密鑄件公司的市值有很大比例來自於併購得到的上百億美元的礦產，剔除這部分價值，剩餘的才是航發葉片和零部件業務的價值，航發零部件製造部分的企業價值小於270億美元。（參考自礦產的收購價格和殘值）

航發產業鏈的大公司

美國精密鑄件公司 市值370億美元（未剔除礦產價值）

但是芯片上下游的產業鏈堪稱巨大，涉及的技術遠遠多於航發，參與研發人員的數量是航發的百倍，研發經費也是航發的百倍。

半導體晶片製造商 臺積電 1988億美元

造光刻機的ASML 市值 850億美元

半導體設備製造商 美國應用材料公司 市值 520億美元

集成電路IP 提供商ARM 300億美元

半導體設備製造商 LAM Research 市值 320億美元

半導體化學原材料製造商 3M公司半導體板塊 按利潤市值比例不低於200億美元

半導體化學原材料製造商 杜邦化學公司 按利潤市值比例不低於200億美元

半導體工藝控制與良率管理技術提供商 KLA-Tencor Corporation 市值170億美元

集成電路專用設計軟件和IP提供商 Synopsys130億美元集成電路專用設計軟件和IP提供商Cadence 120億美元

半導體原子級仿真軟件提供商 ANSYS 120億美元

半導體封裝廠 日月光半導體 市值 100億美元

半導體檢測設備提供商 Teradyne 70億美元

半導體設備製造商 ASM太平洋 52億美元

集成電路專用設計軟件和IP提供商 Mentor Graphics 45億美元

按2018/6/1市值，不含產品整合提供商。

實際上僅僅臺積電一家公司的年利潤，利潤就超過了世界最大的四家航發公司 美國GE、PW、CFM加上英國RR的航發業務利潤，市值也超過了幾家公司航發業務價值的總和。

評論裡有一個錯誤的邏輯：“三星臺積電都能做芯片，能研發大型航發的也就幾個老牌工業大國了”

事實上是，世界上沒有任何一個國家能夠搞的定集成電路80%以上的產業鏈，包括美國也搞不定：美國需要進口荷蘭的光刻機，進口日本的靶材和高純度化學材料，購買中國臺灣和韓國的IP。

當今許多技術的壁壘之一，資本壁壘，就已經是諸多國家無法逾越的了。換句話說，沒有足夠額度的資本投入，連入場券都沒有。

如果你還是不明白可以看下面的這句：

航發領域的研究，現在有開始追趕的資格；集成電路領域，連入場的資格都沒有。

你想想看，哪個更難？