板凳要坐十年冷 中國大陸的芯片往事

原標題：板凳要坐十年冷 中國大陸的芯片往事

文/意卿 GPLP

科學無國界，但是真正的核心技術有國界。

人無腦是什么結局?

植物人。

國家無腦什么結局?任人宰割。

缺芯的慘烈現(xiàn)實面前，所有中國人痛心——據(jù)《2017年集成電路產業(yè)現(xiàn)狀分析》，中國大陸的高性能芯片國產化率較低，在多項技術領域尚未突破，國產化率最高不超過22%，發(fā)展了幾十年，中國至今沒有誕生英特爾、高通這種芯片公司。

中國為何不能有自己的芯片?

這涉及到中國的芯片往事以及芯片這個特殊的產業(yè)。

中國的芯片往事

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

中國目前嚴重缺“芯”。

官方統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國芯片進口花費已經連續(xù)兩年超過原油，累計耗資高達1.8萬億美元。遠超10萬億元人民幣，相當于10個茅臺，4個工商銀行。

臺積電董事長張忠謀退休時更是預言：“依據(jù)眼前走勢，中國大陸半導體在未來5-10年會有相當大的進步，但與臺積電的技術差異仍有5-7年之多?！?/p>

中國的芯片產業(yè)何以至此?

一切需要從頭說起。

芯片，公開資料顯示，芯片即半導體元件產品的統(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)其功能主要有計算機的 CPU、手機的 CPU 等等。就連電子手表、家電、游戲機、汽車… 等電子產品中也有自己的 CPU芯片。

如同人的大腦，如果沒有芯片，中國的計算機行業(yè)將寸步難行。

然而，中國目前的確缺乏芯片。

不是中國不重視，而是由于種種客觀原因，中國一直不能批量生產出高端芯片。

時間要追溯到1956年，這一年，在周恩來總理親自主持制定的1956-1967年十二年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃中，半導體，計算機，自動化和電子學這四個在國際上發(fā)展迅速而國內急需發(fā)展的高新技術被列為四大緊急措施。

1958年7月，成功拉制成我國第一根硅單晶，并在此基礎上，提高材料質量和改進技術工藝，于1959年實現(xiàn)了硅單晶的實用化，1960年成立了以中科院半導體所為代表的大批研究機構，并在全國建設數(shù)十個電子廠，初步搭建了中國半導體工業(yè)的“研發(fā)+生產”體系。

此時，其實中國的起點并不晚，在美國，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)量產奠定了基礎。

只是后來的后來，大家都能想象，在經歷“大躍進”和“三年自然災害”時候，發(fā)展步伐開始遠落后于美國，甚至處于一度停頓，比如，半導體學界靈魂人物王守武在美國普渡大學畢業(yè)回國后，文革中被停職批斗，備受誣蔑和誹謗；中國半導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，關于中國半導體，半導體學界靈魂人物王守武曾發(fā)言說：“全國共有600多家半導體生產工廠，其一年生產的集成電路總量，只等于日本一家大型工廠月產量的十分之一?！?/p>

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

芯片產業(yè)鏈生產分為三個步驟(設計、制造、封裝與測試)：其中，最上游是IC設計公司與硅晶圓制造公司，他們依客戶需求設計出電路圖，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就是把IC設計公司設計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封測廠實施封裝與測試。

技術開始隨著工程師在硅谷、環(huán)波士頓周邊的第128號路以及德克薩斯州的不同公司間流動而傳播。到了20世紀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體特殊供應商的程度。

而且，經過價格下跌以及新老公司的淘汰及競爭，美國的芯片產品更是獲得高速發(fā)展。

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

在20世紀70年代，半導體集成電路的制造向有利潤并高產的大規(guī)模及集成電路(ISI)轉移，在美國，從20世紀70到80年代，大家開始朝著1um特征圖形尺寸進行沖擊。

而在中國，雖然開始奮勇直追，但是效果有限。

比如，80年代，國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“908工程”，想在超大規(guī)模集成電路方面有所突破，目標是建成一條6英寸0.8~1.2微米的芯片生產線。項目由無錫華晶承擔，芯片技術則向美國朗訊購買，但最終結果是：行政審批花了2年，技術引進花了3年，建廠施工花了2年，總共7年時間，投產即落后，月產量也僅有800片。

此后，有一個叫做張汝京開始出現(xiàn)了。

張汝京 ，畢業(yè)于臺灣大學，曾在德州儀器工作了20年。他成功地在美國、日本、新加坡、意大利及中國臺灣地區(qū)創(chuàng)建并管理了10個工廠的技術開發(fā)及IC運作，曾擔任中芯國際集成電路制造(上海)有限公司總裁。

他一度曾被成為“中國芯片教父”。

可以說，在中國半導體行業(yè)里，無人不識張汝京。

曾經創(chuàng)辦茂矽電子的臺灣人陳正宇當時正在尋找機會進軍大陸，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。張汝京當時剛從德州儀器退休，他來到無錫后，僅用了半年時間(1998年2月-8月)就完成任務，改造后的華晶于1999年5月達到盈虧平衡。

只是，中國與國外的差距愈加明顯，比如，當無錫華晶還卡在0.8微米無法量產時，海外主流制程已經達到了0.18微米。

直到2000年之后，中國芯片行業(yè)才進入了海歸創(chuàng)業(yè)和民企崛起的時代。

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

只是后來的后來，誰也沒有預料。

當然，這跟整個芯片行業(yè)的特點有關，也跟中國芯片產業(yè)的獨特特點有關。

中國的芯片產業(yè)

投入成本高、門檻高、周期長、回報率低。這是芯片行業(yè)的特點。

“板凳要坐十年冷”是芯片業(yè)內行話。

這句話是什么意思呢?

從人才角度來說，半導體行業(yè)有一個獨特的特點：人才的培養(yǎng)周期長，大多數(shù)頂尖人才都必須要讀到博士，這需要很長周期，與此同時，博士畢業(yè)還要工作幾年，比如，電路的設計需要至少10年以上的實際工程經驗 ，而且還要求靈感，所以，這個行業(yè)對人才的要求非常高。

其次，制造芯片工序繁雜，投資巨大。

比如，一臺光刻機就需要1億美金、 一層mask需要1萬美金，通常一個芯片得個30層以上，投資十年，試想，有哪個投資機構能夠承受。

這還不包括數(shù)以萬計的技術人才投入。

最后，更關鍵的是，投入不要緊，還要投入十年，而且風險還很高，這個誰能夠承受?

結果，中國的資本參與者寥寥無幾——2018年一季度投資報告中，在互聯(lián)網(wǎng)金融和消費上，投資機構將近投了1000億，而在半導體上卻只有1.35億，約相差1000倍。

中國VC為什么不投芯片?

答案非常簡單，因為不賺錢。

“中國VC不是不投芯片，之前我們投了好幾個都血本無歸。”金沙江創(chuàng)投董事總經理朱嘯虎回應外界質疑。

中國的VC有退出期，他們沒有時間等待，而且他們最緊迫的事情是賺錢，積累更雄厚的實力。無論從時間還是從風險角度考量，芯片都不是一個特別好的行業(yè)。

資本是逐利的，這是個現(xiàn)實問題，尤其是在一個急功近利的社會中?，F(xiàn)在市場上很多的東西都比芯片更容易產生回報和利潤。從房地產到大熱的互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)、AI、醫(yī)療、甚至到區(qū)塊鏈。資本在不同的風口中抽身轉換自如。

而對于企業(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壯志。

因為企業(yè)活著比什么都重要，況且市場又不是沒有別的賺錢機會。

如果依靠資本和企業(yè)家無望，那么，國家資本是否能解決這個問題，畢竟半導體屬于國家的事情，也不能讓企業(yè)承擔過多的國家責任。

只是，事實遠比理想更殘酷。

國家為了扶持半導體行業(yè)發(fā)展，曾撥款2000億進行助力，投資方向為紫光等企業(yè)，然而事實證明收效甚微，因為投資方向都是后期項目。

但是，這就存在一個問題，如果是投后期，那么國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，輸不起成為中國投資機構及企業(yè)的魔咒。

關于政府投資半導體行業(yè)的期限，資料顯示，政府投資的期限為“5+2”，甚至不如市場化的投資機構“7+2”的構成，更不如說板凳要坐十年冷的半導體行業(yè)。

要知道，內存芯片領域世界龍頭的三星都連續(xù)虧損了十年。

憑啥中國就能5+2就能實現(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年代的長期投入看不到回報，所以國家的支持力度少了很多，在2000-2015年的某段時間，國家在半導體的投入減弱了很多，如果有支持，那就是政策，比如鼓勵軟件和集成電路發(fā)展的18號文、諸多863、973、核高基專項，01專項和02專項等。

張汝京及中芯國際的遭遇就能說明一切。

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

只是，誰也沒有想到，就在中芯國際即將在香港上市的關鍵時刻，臺積電出手了。

大陸半導體行業(yè)最慘烈的一戰(zhàn)開始了。

這并不是張汝京與臺積電的第一次交鋒。

90年代，張汝京創(chuàng)立的世大半導體曾在2000年被臺積電突然收購，對于競爭對手，臺積電毫不含糊的用50億美金的代價解決了。

這一次交鋒，貌似比上一次還要慘烈。

2003年，臺積電突然襲擊中芯國際，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)的臺積電面前，中心國際選擇與臺積電和解，變相承認了“不當使用臺積電商業(yè)機密”，并賠償1.75億美金。

這并不是結局。

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

對此，中芯堅決否認自己侵權，并準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求，官司根本沒有進入到審理環(huán)節(jié)。3個月后，加州法院開庭，臺積電再次勝訴，中芯國際被迫付出更大的代價：在1.75億美金的基礎上，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，包括人才等多個方面，中國的芯片產業(yè)之弱都令人觸目驚心。

比如，芯片離不開的一個源頭就是研究型高校。但此前的“漢芯”事件讓我們對國內的科研環(huán)境寒心了。

如今的高校研究是什么情況?

與中芯國際的遭遇好不到哪里去。

GPLP君某博士同學回復，他在研究生及博士的幾年里，做實驗到最后其實沒有什么實質性結果，學校設備早被淘汰，甚至他們有些實驗還要借用他人的設備。

“中國的科研中國大部分停留在學術水平，對實際應用不大。國內跟班式盛行，課題時髦、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。”這就是中國的科研現(xiàn)狀。

缺乏人才，與此同時，面臨國外專利制約，中國的芯片產業(yè)每走一步，如履薄冰。

比如，西方國家先后用“巴統(tǒng)”和“瓦森納協(xié)議”來限制向中國出口最先進的高科技設備，同意批準出口的技術通常比最先進的晚兩代，加上中間拖延和落地消化，基本上中國拿到手的技術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)。

“其實中國的研發(fā)水平不差，但是每走一步就會踩上別人的專利，最嚴峻的是美國簡直到了每一步都會頒發(fā)專利的地步，國內只要一商業(yè)化生產，就會惹上官司。比如在IC設計環(huán)節(jié)，只要中國一有突破，那么就涉及專利糾紛。”

因此，專利是國內芯片業(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?！薄櫝恰?/p>

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

這讓中國的芯片行業(yè)開始出現(xiàn)轉機。

當然，由三星的崛起我們也看到了希望。

韓國的芯片產業(yè)起源于80年代中期到90年代初。

最早，他們是從技術引進然后轉型到自主研發(fā)。

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

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的技術優(yōu)勢，當年拿下存儲市場的全球第一，成為行業(yè)內的技術領導者。

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

最終，這幫助韓國成為全球第二大系統(tǒng)芯片大國。

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

中國能否攻“芯”，值得期待。

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