中国半导体如何实现自我救赎?

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年4月,美国对中兴通讯的“封芯”事件戳中了中国人的神经。事件本身带来的反思既包括自主创新的重要性,也涵盖了产业链经营的深刻内涵。对于中国而言,芯片生产所需的精细化学品、高纯度硅、封装材料等原料以及光刻机等精密装备,都存在海外依赖。在整个芯片的长产业链中,任何一个环节的问题都有可能引发区域的行业危机。

市场经济与国家战略

历史告诉我们,没有一个国家是靠市场经济将芯片做到世界第一的。

全球只有五个区域将半芯片业做到成功,其中有作为集成电路发源地的美国、在集成电路设备和知识产权模块有优势的欧洲、作为后来赶超者的日本和韩国、中国台湾地区,这其中都离不开政府的责任。

半导体是资金、技术、人才高度密集的产业,全球三家顶尖的半导体企业英特尔、三星电子和台积电,它们的成长也并非仅靠一己之力。

一个例子是,在二十世纪七八十年代的日美贸易战中,日本靠国家力量扶植出一批半导体企业和美国竞争,以至于当时日本企业的销售价比美国企业成本价还高。此时美国成立了一座国家研究院,联合17家公司参与做基础研究并出资分享成果。17个公司间既是竞争也是合作关系。这就是著名的联合攻关计划(SEMATE-CH),简要概括就是联合研发,避免重复建设,这也是美国半导体赶超日本的契机。当时,我在英特尔任职,曾被派到这个研发中心工作,非常震撼于这种联合攻关的国家战略。

中国的战略导向遵循国际半导体的发展规律。但值得注意的是,国产半导体在战术布局上正出现重复建设的问题。每个地区过于看重当地的招商效果,全国布局过于分散,地区和企业缺乏统筹规划,导致同质化发展。

无论是美国扶持英特尔,韩国扶持三星还是中国台湾地区的台积电,全世界成功的几个国家和地区都没有做重复投资。

从设计、代工到封装测试,半导体产业链环节很多,有轻资产也有重投资,并非所有细分领域都能吸引人才和增加经济效益。中国范围很大,但如果各地区仅以区域经济效益来布局,并不利于实现产业链整体上的自主可控。

以存储器为例,其研发和制造耗资庞大,中国却有包括武汉长江存储、合肥长鑫、福建晋华在内的三个地区在做。好钢应用在刀刃上,好的方法是各地区集中力量搞特色,例如基于中芯国际的影响力,上海一带专注发展芯片代工企业,以培养出下一个台积电为目标。

再以台湾地区为例,被誉为经济奇迹的重要推手李国鼎先生,20世纪六七十年代在中国台湾当局经济部门担任主要负责人。他在规划新竹开发区时,基于土地和劳动力价格快速上涨、缺乏原料和能源的情况,做出这样一个判断:应集中力量发展微型计算机及其外围设备和中文计算机软件。到美国考察后,他认为地区最适合发展电子信息产业。1973年,他和时任台湾当局行政部门负责人孙运璇推动台湾地区仿效韩国“科技研究院”,成立以当局资金为主的工业技术研究院,后来其电子中心升级为电子工业研究所,并筹建商业公司,才有了台联电、台积电等芯片代工企业的诞生。

摒弃跟随者心态

在世界半导体的发展历程中,中国是追赶者的角色,但这并不意味着企业只能以引进的方式发展。

从企业家精神上来说,要摒弃跟随者心态。引进的技术必然是他国淘汰的落后技术,引进做研究、投入生产会造成落后于市场的不良循环。可以从发达国家引进,但这只是个翘板,最终发目的是超越。台积电在1980年起家时引进了欧美技术,但最近它以5nm半导体工艺的试产超越了英特尔,实现了行业跟随者到领先者的身份转变。

中国半导体业仍需要敢于超越的企业家,而这样的精神力量正在涌现。

今年8月,FMS 2018国际闪存会议上,长江存储CEO杨士宁首次公开他研发多年的3D NAND闪存堆栈结构Xtacking。与国外NAND闪存技术相比,国产闪存无疑是追赶者,但Xtacking采用的技术路线却是全球唯一,与传统技术相比有很多先进之处,如更高的I/O速度、更少的芯片面积以及更低的开发成本。杨士宁演讲结束后台下掌声一片,这是中国企业者敢为天下先的例证。

中国大陆早期集成电路发展也曾经历自主研发的黄金时代。抗美援朝后,中国集成电路以国防应用为主,北方以北京电子管厂为先,南方以上海元件五厂为先,各自形成了北、南两大地区集成电路的发展摇篮,并先后在全国出现40余家集成电路工厂。与此同时,以黄昆、谢希德为代表的科学家培养了一批集成电路人才,带领中国集成电路实现从无到有的建设起步。1965年,王守觉在约1平方厘米大小的硅片上刻蚀了7个晶体管、1个二极管、7个电阻和6个电容的电路,标志着新中国第一块集成电路的诞生。

直到20世纪80年代初,在电子厂自己找出路的大背景下,大量工厂出国购买技术和生产线,自主研发的思路逐渐被引进所替代。1980年,在航天691厂(后来并入航天771所)工作的侯为贵被派往美国考察生产线。1985年,侯为贵在深圳创办了中兴半导体,也就是中兴通讯。然而在巴黎统筹委员会的技术限制下,中国引进的只能是发达国家淘汰的二手设备,并未形成核心技术优势。

中国何时才能出现下一个芯片的黄金时代?

作为资本、技术、人才密集型产业,集成电路的发展需要产业链上下游紧密协同,在长期市场验证中磨练出成熟的产品。由于试错成本极高,因而集成电路人才培养往往需要在实战中升华,进而形成一整套严格的流程。这也意味着,相比很多行业,集成电路投资回报周期更长。

只有持之以恒、久久为功的努力才能成就在核心、高端、通用芯片领域向领先水平的赶超。期待在不远的将来,也有Intel、TI、三星公司那样世界级的科技公司诞生在中国。 ​​​​​​​

 

 

 

 

 

 

 

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