板凳要坐十年冷 中國(guó)大陸的芯片往事

原標(biāo)題：板凳要坐十年冷 中國(guó)大陸的芯片往事

文/意卿 GPLP

科學(xué)無國(guó)界，但是真正的核心技術(shù)有國(guó)界。

人無腦是什么結(jié)局?

植物人。

國(guó)家無腦什么結(jié)局?任人宰割。

缺芯的慘烈現(xiàn)實(shí)面前，所有中國(guó)人痛心——據(jù)《2017年集成電路產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀分析》，中國(guó)大陸的高性能芯片國(guó)產(chǎn)化率較低，在多項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域尚未突破，國(guó)產(chǎn)化率最高不超過22%，發(fā)展了幾十年，中國(guó)至今沒有誕生英特爾、高通這種芯片公司。

中國(guó)為何不能有自己的芯片?

這涉及到中國(guó)的芯片往事以及芯片這個(gè)特殊的產(chǎn)業(yè)。

中國(guó)的芯片往事

中國(guó)大陸的集成電路產(chǎn)業(yè)開始時(shí)間并不晚，但是由于種種原因，中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)整體處于比較落后的階段。

中國(guó)目前嚴(yán)重缺“芯”。

官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)芯片進(jìn)口花費(fèi)已經(jīng)連續(xù)兩年超過原油，累計(jì)耗資高達(dá)1.8萬億美元。遠(yuǎn)超10萬億元人民幣，相當(dāng)于10個(gè)茅臺(tái)，4個(gè)工商銀行。

臺(tái)積電董事長(zhǎng)張忠謀退休時(shí)更是預(yù)言：“依據(jù)眼前走勢(shì)，中國(guó)大陸半導(dǎo)體在未來5-10年會(huì)有相當(dāng)大的進(jìn)步，但與臺(tái)積電的技術(shù)差異仍有5-7年之多?！?/p>

中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)何以至此?

一切需要從頭說起。

芯片，公開資料顯示，芯片即半導(dǎo)體元件產(chǎn)品的統(tǒng)稱，是集成電路的載體，由晶圓分割而成

通常而言，芯片根據(jù)其功能主要有計(jì)算機(jī)的 CPU、手機(jī)的 CPU 等等。就連電子手表、家電、游戲機(jī)、汽車… 等電子產(chǎn)品中也有自己的 CPU芯片。

如同人的大腦，如果沒有芯片，中國(guó)的計(jì)算機(jī)行業(yè)將寸步難行。

然而，中國(guó)目前的確缺乏芯片。

不是中國(guó)不重視，而是由于種種客觀原因，中國(guó)一直不能批量生產(chǎn)出高端芯片。

時(shí)間要追溯到1956年，這一年，在周恩來總理親自主持制定的1956-1967年十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃中，半導(dǎo)體，計(jì)算機(jī)，自動(dòng)化和電子學(xué)這四個(gè)在國(guó)際上發(fā)展迅速而國(guó)內(nèi)急需發(fā)展的高新技術(shù)被列為四大緊急措施。

1958年7月，成功拉制成我國(guó)第一根硅單晶，并在此基礎(chǔ)上，提高材料質(zhì)量和改進(jìn)技術(shù)工藝，于1959年實(shí)現(xiàn)了硅單晶的實(shí)用化，1960年成立了以中科院半導(dǎo)體所為代表的大批研究機(jī)構(gòu)，并在全國(guó)建設(shè)數(shù)十個(gè)電子廠，初步搭建了中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)的“研發(fā)+生產(chǎn)”體系。

此時(shí)，其實(shí)中國(guó)的起點(diǎn)并不晚，在美國(guó)，1958年9月12日，德州儀器才研制出世界上第一塊集成電路，1959年7月，仙童公司才成功突破了集成電路的平面制作工藝，為大規(guī)模工業(yè)量產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

只是后來的后來，大家都能想象，在經(jīng)歷“大躍進(jìn)”和“三年自然災(zāi)害”時(shí)候，發(fā)展步伐開始遠(yuǎn)落后于美國(guó)，甚至處于一度停頓，比如，半導(dǎo)體學(xué)界靈魂人物王守武在美國(guó)普渡大學(xué)畢業(yè)回國(guó)后，文革中被停職批斗，備受誣蔑和誹謗；中國(guó)半導(dǎo)體物理的奠基人謝希德，被整成走資派后，每天工作是掃廁所;

1977年7月，關(guān)于中國(guó)半導(dǎo)體，半導(dǎo)體學(xué)界靈魂人物王守武曾發(fā)言說：“全國(guó)共有600多家半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠，其一年生產(chǎn)的集成電路總量，只等于日本一家大型工廠月產(chǎn)量的十分之一?！?/p>

而在美國(guó)的硅谷，仙童、Intel、AMD等大批公司相繼在50-60年代成立，并且經(jīng)過高速發(fā)展及殘酷廝殺之后，美國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈開始形成：

芯片產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)分為三個(gè)步驟(設(shè)計(jì)、制造、封裝與測(cè)試)：其中，最上游是IC設(shè)計(jì)公司與硅晶圓制造公司，他們依客戶需求設(shè)計(jì)出電路圖，硅晶圓制造公司則以多晶硅為原料制造出硅晶圓。中游的IC制造公司主要的任務(wù)就是把IC設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)好的電路圖移植到硅晶圓制造公司制造好的晶圓上。完成后的晶圓再送往下游的IC封測(cè)廠實(shí)施封裝與測(cè)試。

技術(shù)開始隨著工程師在硅谷、環(huán)波士頓周邊的第128號(hào)路以及德克薩斯州的不同公司間流動(dòng)而傳播。到了20世紀(jì)60年代，芯片制造廠的數(shù)量猛增，并且工藝接近了吸引半導(dǎo)體特殊供應(yīng)商的程度。

而且，經(jīng)過價(jià)格下跌以及新老公司的淘汰及競(jìng)爭(zhēng)，美國(guó)的芯片產(chǎn)品更是獲得高速發(fā)展。

比如，1963年，塑封在硅器件上的使用加速了價(jià)格的下跌，同年，美國(guó)無線電(RCA)公司宣布開發(fā)出了絕緣場(chǎng)效應(yīng)管(IFET)，這為MOS工業(yè)的發(fā)展鋪平了道路。RCA還制造出了第一個(gè)互補(bǔ)性MOS(CMOS)電路。

在20世紀(jì)70年代，半導(dǎo)體集成電路的制造向有利潤(rùn)并高產(chǎn)的大規(guī)模及集成電路(ISI)轉(zhuǎn)移，在美國(guó)，從20世紀(jì)70到80年代，大家開始朝著1um特征圖形尺寸進(jìn)行沖擊。

而在中國(guó)，雖然開始奮勇直追，但是效果有限。

比如，80年代，國(guó)家部委先后組織了三大“戰(zhàn)役”，分別是：1986年的“531戰(zhàn)略”，1990年的“908工程”，1995年的“909工程”，但均沒有獲得成功。

1990年9月，原電子工業(yè)部又決定啟動(dòng)“908工程”，想在超大規(guī)模集成電路方面有所突破，目標(biāo)是建成一條6英寸0.8~1.2微米的芯片生產(chǎn)線。項(xiàng)目由無錫華晶承擔(dān)，芯片技術(shù)則向美國(guó)朗訊購(gòu)買，但最終結(jié)果是：行政審批花了2年，技術(shù)引進(jìn)花了3年，建廠施工花了2年，總共7年時(shí)間，投產(chǎn)即落后，月產(chǎn)量也僅有800片。

此后，有一個(gè)叫做張汝京開始出現(xiàn)了。

張汝京 ，畢業(yè)于臺(tái)灣大學(xué)，曾在德州儀器工作了20年。他成功地在美國(guó)、日本、新加坡、意大利及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)創(chuàng)建并管理了10個(gè)工廠的技術(shù)開發(fā)及IC運(yùn)作，曾擔(dān)任中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司總裁。

他一度曾被成為“中國(guó)芯片教父”。

可以說，在中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)里，無人不識(shí)張汝京。

曾經(jīng)創(chuàng)辦茂矽電子的臺(tái)灣人陳正宇當(dāng)時(shí)正在尋找機(jī)會(huì)進(jìn)軍大陸，便與華晶談判，拿下了委托管理的合同。為了改造華晶，陳正宇求助于老朋友張汝京。張汝京當(dāng)時(shí)剛從德州儀器退休，他來到無錫后，僅用了半年時(shí)間(1998年2月-8月)就完成任務(wù)，改造后的華晶于1999年5月達(dá)到盈虧平衡。

只是，中國(guó)與國(guó)外的差距愈加明顯，比如，當(dāng)無錫華晶還卡在0.8微米無法量產(chǎn)時(shí)，海外主流制程已經(jīng)達(dá)到了0.18微米。

直到2000年之后，中國(guó)芯片行業(yè)才進(jìn)入了海歸創(chuàng)業(yè)和民企崛起的時(shí)代。

在這一年，帶著對(duì)大陸芯片產(chǎn)業(yè)的希望，張汝京開始了中芯國(guó)際的籌劃，伴隨張汝京的，還有300多位臺(tái)灣工程師，以及50多歲的張汝京的全家老小。

只是后來的后來，誰也沒有預(yù)料。

當(dāng)然，這跟整個(gè)芯片行業(yè)的特點(diǎn)有關(guān)，也跟中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特特點(diǎn)有關(guān)。

中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)

投入成本高、門檻高、周期長(zhǎng)、回報(bào)率低。這是芯片行業(yè)的特點(diǎn)。

“板凳要坐十年冷”是芯片業(yè)內(nèi)行話。

這句話是什么意思呢?

從人才角度來說，半導(dǎo)體行業(yè)有一個(gè)獨(dú)特的特點(diǎn)：人才的培養(yǎng)周期長(zhǎng)，大多數(shù)頂尖人才都必須要讀到博士，這需要很長(zhǎng)周期，與此同時(shí)，博士畢業(yè)還要工作幾年，比如，電路的設(shè)計(jì)需要至少10年以上的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn) ，而且還要求靈感，所以，這個(gè)行業(yè)對(duì)人才的要求非常高。

其次，制造芯片工序繁雜，投資巨大。

比如，一臺(tái)光刻機(jī)就需要1億美金、 一層mask需要1萬美金，通常一個(gè)芯片得個(gè)30層以上，投資十年，試想，有哪個(gè)投資機(jī)構(gòu)能夠承受。

這還不包括數(shù)以萬計(jì)的技術(shù)人才投入。

最后，更關(guān)鍵的是，投入不要緊，還要投入十年，而且風(fēng)險(xiǎn)還很高，這個(gè)誰能夠承受?

結(jié)果，中國(guó)的資本參與者寥寥無幾——2018年一季度投資報(bào)告中，在互聯(lián)網(wǎng)金融和消費(fèi)上，投資機(jī)構(gòu)將近投了1000億，而在半導(dǎo)體上卻只有1.35億，約相差1000倍。

中國(guó)VC為什么不投芯片?

答案非常簡(jiǎn)單，因?yàn)椴毁嶅X。

“中國(guó)VC不是不投芯片，之前我們投了好幾個(gè)都血本無歸?！苯鹕辰瓌?chuàng)投董事總經(jīng)理朱嘯虎回應(yīng)外界質(zhì)疑。

中國(guó)的VC有退出期，他們沒有時(shí)間等待，而且他們最緊迫的事情是賺錢，積累更雄厚的實(shí)力。無論從時(shí)間還是從風(fēng)險(xiǎn)角度考量，芯片都不是一個(gè)特別好的行業(yè)。

資本是逐利的，這是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，尤其是在一個(gè)急功近利的社會(huì)中?，F(xiàn)在市場(chǎng)上很多的東西都比芯片更容易產(chǎn)生回報(bào)和利潤(rùn)。從房地產(chǎn)到大熱的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)、AI、醫(yī)療、甚至到區(qū)塊鏈。資本在不同的風(fēng)口中抽身轉(zhuǎn)換自如。

而對(duì)于企業(yè)來講，沒有幾家企業(yè)能一下掏出幾十億元，把身家性命搭在上面，或許研發(fā)人員也許有雄心，但股東不一定有這個(gè)壯志。

因?yàn)槠髽I(yè)活著比什么都重要，況且市場(chǎng)又不是沒有別的賺錢機(jī)會(huì)。

如果依靠資本和企業(yè)家無望，那么，國(guó)家資本是否能解決這個(gè)問題，畢竟半導(dǎo)體屬于國(guó)家的事情，也不能讓企業(yè)承擔(dān)過多的國(guó)家責(zé)任。

只是，事實(shí)遠(yuǎn)比理想更殘酷。

國(guó)家為了扶持半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展，曾撥款2000億進(jìn)行助力，投資方向?yàn)樽瞎獾绕髽I(yè)，然而事實(shí)證明收效甚微，因?yàn)橥顿Y方向都是后期項(xiàng)目。

但是，這就存在一個(gè)問題，如果是投后期，那么國(guó)家投資的目的不是為了扶持行業(yè)發(fā)展嗎，還是為了退出收益?

失敗與成功之間，輸不起成為中國(guó)投資機(jī)構(gòu)及企業(yè)的魔咒。

關(guān)于政府投資半導(dǎo)體行業(yè)的期限，資料顯示，政府投資的期限為“5+2”，甚至不如市場(chǎng)化的投資機(jī)構(gòu)“7+2”的構(gòu)成，更不如說板凳要坐十年冷的半導(dǎo)體行業(yè)。

要知道，內(nèi)存芯片領(lǐng)域世界龍頭的三星都連續(xù)虧損了十年。

憑啥中國(guó)就能5+2就能實(shí)現(xiàn)呢?

這也是2000年之后，這一批芯片公司盡管誕生了，但是始終沒有發(fā)展起來的重要原因，其中包括張汝京——因90年代的長(zhǎng)期投入看不到回報(bào)，所以國(guó)家的支持力度少了很多，在2000-2015年的某段時(shí)間，國(guó)家在半導(dǎo)體的投入減弱了很多，如果有支持，那就是政策，比如鼓勵(lì)軟件和集成電路發(fā)展的18號(hào)文、諸多863、973、核高基專項(xiàng)，01專項(xiàng)和02專項(xiàng)等。

張汝京及中芯國(guó)際的遭遇就能說明一切。

2000年8月24日，中芯國(guó)際在浦東張江正式打下第一根樁，僅過了一年零一個(gè)月，到2001年9月25日，就開始投片試產(chǎn)。到了2003年，中芯國(guó)際已經(jīng)沖到了全球第四大代工廠的位置。

只是，誰也沒有想到，就在中芯國(guó)際即將在香港上市的關(guān)鍵時(shí)刻，臺(tái)積電出手了。

大陸半導(dǎo)體行業(yè)最慘烈的一戰(zhàn)開始了。

這并不是張汝京與臺(tái)積電的第一次交鋒。

90年代，張汝京創(chuàng)立的世大半導(dǎo)體曾在2000年被臺(tái)積電突然收購(gòu)，對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，臺(tái)積電毫不含糊的用50億美金的代價(jià)解決了。

這一次交鋒，貌似比上一次還要慘烈。

2003年，臺(tái)積電突然襲擊中芯國(guó)際，要求賠償10億美金，而2003年中芯的收入僅有3.6億美金。

在早就搜集好證據(jù)的臺(tái)積電面前，中心國(guó)際選擇與臺(tái)積電和解，變相承認(rèn)了“不當(dāng)使用臺(tái)積電商業(yè)機(jī)密”，并賠償1.75億美金。

這并不是結(jié)局。

2006年，臺(tái)積電再次出手，指責(zé)中芯國(guó)際最新的0.13微米工藝使用臺(tái)積電技術(shù)，違反《和解協(xié)議》。

對(duì)此，中芯堅(jiān)決否認(rèn)自己侵權(quán)，并準(zhǔn)備了大量證明自己無辜的證據(jù)，并且，張汝京選擇在北京高院反訴臺(tái)積電。

只是，另他沒有想到的是，2009年6月，北京高院駁回了中芯的全部訴訟請(qǐng)求，官司根本沒有進(jìn)入到審理環(huán)節(jié)。3個(gè)月后，加州法院開庭，臺(tái)積電再次勝訴，中芯國(guó)際被迫付出更大的代價(jià)：在1.75億美金的基礎(chǔ)上，再賠2億美金，外加10%的股份。

在接到律師通知的那一刻，張汝京在電話前放聲痛哭，第三天，他便引咎辭職，離開了為之奮斗了9年的中芯國(guó)際。

由此，我們可以看出，無論從從資本還是法律，包括人才等多個(gè)方面，中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)之弱都令人觸目驚心。

比如，芯片離不開的一個(gè)源頭就是研究型高校。但此前的“漢芯”事件讓我們對(duì)國(guó)內(nèi)的科研環(huán)境寒心了。

如今的高校研究是什么情況?

與中芯國(guó)際的遭遇好不到哪里去。

GPLP君某博士同學(xué)回復(fù)，他在研究生及博士的幾年里，做實(shí)驗(yàn)到最后其實(shí)沒有什么實(shí)質(zhì)性結(jié)果，學(xué)校設(shè)備早被淘汰，甚至他們有些實(shí)驗(yàn)還要借用他人的設(shè)備。

“中國(guó)的科研中國(guó)大部分停留在學(xué)術(shù)水平，對(duì)實(shí)際應(yīng)用不大。國(guó)內(nèi)跟班式盛行，課題時(shí)髦、論文數(shù)量多的人就名利雙收，而真正做科研，研究真問題的人卻被打入冷宮。”這就是中國(guó)的科研現(xiàn)狀。

缺乏人才，與此同時(shí)，面臨國(guó)外專利制約，中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)每走一步，如履薄冰。

比如，西方國(guó)家先后用“巴統(tǒng)”和“瓦森納協(xié)議”來限制向中國(guó)出口最先進(jìn)的高科技設(shè)備，同意批準(zhǔn)出口的技術(shù)通常比最先進(jìn)的晚兩代，加上中間拖延和落地消化，基本上中國(guó)拿到手的技術(shù)就差不多落后三代左右。這種限制在上述重大工程中都得到了充分體現(xiàn)。

“其實(shí)中國(guó)的研發(fā)水平不差，但是每走一步就會(huì)踩上別人的專利，最嚴(yán)峻的是美國(guó)簡(jiǎn)直到了每一步都會(huì)頒發(fā)專利的地步，國(guó)內(nèi)只要一商業(yè)化生產(chǎn)，就會(huì)惹上官司。比如在IC設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，只要中國(guó)一有突破，那么就涉及專利糾紛?！?/p>

因此，專利是國(guó)內(nèi)芯片業(yè)發(fā)展的一堵墻——在現(xiàn)有成熟的芯片體系下，繞開別人的專利從新探路，無疑是條荊棘之路。

黑暗中尋找光明

“黑夜給了我黑色的眼睛，我卻用他尋找光明。”——顧城。

由Intel創(chuàng)始人摩爾提出的摩爾定律在業(yè)內(nèi)已經(jīng)掀起了失效的論斷。

這讓中國(guó)的芯片行業(yè)開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)機(jī)。

當(dāng)然，由三星的崛起我們也看到了希望。

韓國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)起源于80年代中期到90年代初。

最早，他們是從技術(shù)引進(jìn)然后轉(zhuǎn)型到自主研發(fā)。

比如，在1982年，1983年這兩年，三星電子實(shí)現(xiàn)了2.5um,5英寸和64K大規(guī)模集成電路三大技術(shù)突破，隨后，三星開始了一系列技術(shù)收購(gòu)，特別是64K DRAM領(lǐng)域，三星還專門組建了兩個(gè)小組專門從事64K DRAM技術(shù)吸收和量產(chǎn)突破。

最終，研究十年，在1992年，三次成功完成64M DRAM的研制。

隨后，三星憑借64M DRAM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)年拿下存儲(chǔ)市場(chǎng)的全球第一，成為行業(yè)內(nèi)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。

2005年，三星開始展開晶圓代工業(yè)務(wù)，不斷研發(fā)最尖端技術(shù)，到2015年，三星晶圓代工業(yè)務(wù)總營(yíng)收26.7億美元，位居全球第四。

最終，這幫助韓國(guó)成為全球第二大系統(tǒng)芯片大國(guó)。

由韓國(guó)的經(jīng)歷我們可以看出，伴隨著技術(shù)的突破，以及摩爾定律的失效，中國(guó)的芯片行業(yè)能否彎道超車，這值得思考。

中國(guó)能否攻“芯”，值得期待。

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