《經濟日報》記者 韓 霽
計算機芯片是電子信息產品的核心,是確保國家電子信息安全的戰略性產品。指令系統則是芯片產品的重要核心,是我國“核高基”重大專項重點攻關的關鍵技術。目前,芯片產業格局正在變革和調整。但指令系統種類的多元化、專利缺乏系統化布局成為我國芯片產業發展的最大困擾。
針對這一情況,國家知識產權局組織有關人員對我國芯片關鍵技術指令系統專利態勢進行了深入的調研,并撰寫了一份分析報告。報告建議,我國應緊緊抓住這一難得的發展機遇,力爭實現指令系統的重大突破,使我國在下一代信息產業中處于更有利的地位。
產業分散 未成系統
國際上指令系統的發展經過市場化選擇后,目前只剩下3種主流指令系統,但國內現有6家單位就使用了8種指令系統,且各家單位之間互不相通。
指令系統是計算機硬件的語言系統,也叫機器語言,它是指計算機所能執行的全部指令的集合,它描述了計算機內全部的控制信息和“邏輯判斷”能力。不同計算機的指令系統包含的指令種類和數目也不同。指令系統是表征一臺計算機性能的重要因素,它的格式與功能不僅直接影響到機器的硬件結構,而且也直接影響到系統軟件,影響到機器的適用范圍。
研究表明,發達國家和跨國公司正是憑借其對指令系統構建起的知識產權保護,掌握了計算機芯片產業的發展主動權。指令系統知識產權問題已成為我國計算機芯片產業必須面對的頭等大事。為此,知識產權局近期組織開展并完成了“高性能計算機芯片指令系統專利分析和預警”專項研究。
報告指出,“我國計算機芯片產業目前基本形成了較為全面的產業化格局,指令系統經過14年的自主研究開發,積累了一定的專利技術。但指令系統種類的多元化、專利缺乏系統化布局仍是我國芯片產業發展的最大困擾。”
國際上指令系統的發展經過市場化選擇后,目前只剩下3種主流指令系統,但國內現有6家單位就使用了8種指令系統,且各家單位之間互不相通。既有自主開發,又有國外許可基礎上的擴展,出現了“技術分散、人員分散、資金分散、專利分散”乃至“產業分散”的現狀,使得我國自主產業生態環境遲遲難以形成,嚴重制約了我國芯片產業的健康發展。
專利困局 難以突圍
當國內目前尚處在技術發展期時,國外已經走過了基礎專利技術積累期,在跨國公司嚴密的專利保護網下,我國企業每年不得不為指令系統授權付出大量許可費用。
報告分析認為,我國在指令系統領域面臨的困局還表現在,國外指令系統專利布局嚴密、產業控制力強。統計表明,截至2011年底,全球芯片產業指令系統專利申請量已達20221件。在國家知識產權局受理的1374件專利中,國外在華專利申請869件(占63%),國內專利申請505件(占37%)。國外在華申請主要來自美國(68%)、日本(15%)和英國(6%),核心專利也主要掌握在美國的英特爾公司(251件)、美國的國際商用機器公司(76件)、美國的高通公司(67件)、英國的安謀公司(40件)和美國的美普思公司(16件)等國外大公司手中。
報告指出,跨國公司憑借專利先發優勢已形成對產業鏈的控制。目前,以英特爾、安謀和美普思公司創建的3種主流指令系統已經成為業界的事實標準,3家公司無一例外地將“專利”作為維護其產業生態鏈頂端利益的戰略手段。
報告研究發現,英特爾公司憑借725件全球專利申請以及251件在華專利申請,成為在指令系統技術上全球和中國專利布局最多的申請人,自1995年起英特爾公司已經依次完成了對MMX(多媒體擴展指令集)、SSE(數據流單指令序列擴展指令集)和AVX(高級矢量擴展指令集)等核心指令集的專利布局,有效地構筑了指令系統事實標準的地位。而安謀公司和美普思公司則憑借“IP授權+專利保護”相結合的商業模式,通過對指令系統關鍵核心技術的專利布局,有效地維護了其指令架構授權的發展模式,從而占據了以智能手機為代表的嵌入式芯片產業的絕大部分市場份額。不難發現,當國內目前尚處在技術發展期時,國外已經走過了基礎專利技術積累期,在跨國公司嚴密的專利保護網下,我國企業每年不得不為指令系統授權付出大量許可費用。
新一代信息產業正引發新一輪指令系統專利儲備戰。隨著移動互聯網和云計算等新一代信息技術產業的快速發展,與指令相關的一些未來熱點領域正在成為國外公司爭相布局的焦點。研究發現,雖然國外公司在2003年之后總體專利申請量出現下降,但與指令系統新的應用領域相關的一些細分技術點的申請量卻顯著增加,如多核(75%)、二進制翻譯(73%)、格式轉換(64%)、電源功耗管理(61%),其近5年的專利申請量已超過其總量的60%。英特爾、高通、安謀等公司均紛紛加大在這些領域的投入,顯示出這些新興熱點領域正在成為國外公司專利儲備的重點。對此,我國企業應引起足夠重視。
專利量少 缺乏合力
國內專利集中度較高,但整體競爭力較低。較高的專利集中度并未轉化成較強的專利競爭力,難以形成與國外跨國公司相抗衡的技術實力。
與跨國公司相比,我國在這一領域的專利布局還處在比較弱勢的地位。報告統計表明,我國指令專利總量只有505件(含臺灣126件),其中發明專利496件(占98.2%),授權有效專利220件(占43.6%),整體上與國外的差距較為明顯。國內申請量排名前五位的申請人分別是:威盛(78件)、龍芯(59件)、浙江大學(45件)、國防科大(34件)和上海交大(30件)。
報告指出,國內專利集中度較高,但整體競爭力較低。數據表明,國內排名前五位申請人的專利數量(246件)約占國內指令系統技術專利總量的50%,顯示出國內指令系統專利集中于少數研發單位,技術聚集度較高。但較高的專利集中度并未轉化成較強的專利競爭力,龍芯、浙江大學、國防科大和上海交大所采用的指令系統各不相同,技術路線的分散導致國內本不多的專利積累更顯薄弱,難以形成與國外跨國公司相抗衡的技術實力。
目前,國內企業在一些熱點領域上已具備技術實力。研究發現,龍芯和上海交大在二進制翻譯(6件、16件)和格式轉換(8件、10件)以及上海交大和浙江大學在線程控制(5件、7件)等一些指令系統核心技術上已經擁有了一定的專利積累,如能進一步加強合作則會增強我國在相關領域的整體競爭實力,縮小與國外跨國公司的技術差距。