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【原創(chuàng)】從三個企業(yè)的過往,看中國芯片的突圍之路

來源:物流產(chǎn)品網(wǎng) | 2023-09-13 11:45 | 作者:科技物語

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        芯片是當(dāng)今世界科技發(fā)展的核心驅(qū)動力,也是國家競爭力的重要標志,在中美之間的科技博弈中,芯片成為了雙方爭奪的焦點。華為Mate60熱銷,標志著華為隱忍3年之后,終于揚眉吐氣,重返5G,也標志著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)打破了西方世界對5G芯片的壟斷權(quán)。全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈主要由半導(dǎo)體支撐產(chǎn)業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)組成,中國芯片的突圍,一路坎坷,可歌可泣,眾多高新企業(yè)都為此做出了貢獻,但也有少數(shù)企業(yè)因為經(jīng)營思路的問題,錯失了芯片的黃金發(fā)展期。在此,我們選擇三家具有代表性的企業(yè)——聯(lián)想、華為,中芯,以闡釋我國芯片突圍的艱難歷程和壯闊場景,也許失之偏頗,但總有些道理,錯漏難免,望不吝指正。

      一、聯(lián)想失誤2022年9月,芯片市場迎來一則重磅消息——聯(lián)想造芯了,聯(lián)想旗下的半導(dǎo)體有限公司所研發(fā)的5nm芯片已經(jīng)成功流片,將進入功能性測試階段。CEO楊元慶表示,2022年在全球范圍內(nèi)招募1.2萬名科技研發(fā)人員,組建自己的芯片團隊,這也許是聯(lián)想拋前幾十年的“貿(mào)工技”路線轉(zhuǎn)型“技工貿(mào)”路線的重要一步。

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  聯(lián)想終于踏出了“造芯”路上第一步,但今天的實力能否勝任呢?今年一季度,聯(lián)想實現(xiàn)營收169.56億美元,不過凈利潤只有5.16億美元,而且,聯(lián)想“造芯”需要對自我進行一次徹底革新,克服既成的路徑依賴。說起聯(lián)想造芯,就必然要說起聯(lián)想發(fā)展史上的重要事件——倪柳之爭。1994年,當(dāng)時的聯(lián)想公司兩大核心人物柳傳志和倪光南產(chǎn)生了嚴重的分歧,倪光南決心為聯(lián)想創(chuàng)造新的技術(shù)制高點,選中的方向就是芯片,然而,這個方案遭到了柳傳志反對。其之爭的實質(zhì)是“技工貿(mào)”與“貿(mào)工技”之爭,中科院旗下的聯(lián)想,其初心是科研轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,科研當(dāng)然是龍頭,倪光南的“技工貿(mào)”,顯然對中科院的初心秉承得更直接,不打折扣。倪光南,這位老院士,曾經(jīng)的聯(lián)想董事,總工,當(dāng)年是放棄了高薪留任加拿大工作的機會回國的,有著濃重的科研報國情懷,并且倪光南受命到聯(lián)想就是搞科研,而且“聯(lián)想”這一名稱,就是使用了倪光南的科研成果。然而,當(dāng)時的實際情況是,柳傳志的以貿(mào)易為主路線,確實來錢快,盈利多,一時成一些人眼中的英雄。其實,在倪柳之爭之前,柳傳志倪光南是有一段蜜月期的。入聯(lián)想之初,柳傳志告訴倪光南:我保證把你的一切研究成果都變成產(chǎn)品,這也是倪光南一直的夢想。隨后,倪光南研究出自有主板的聯(lián)想286式計算機,在1989年漢諾威博覽會上大放異彩。雖然在科研道路上頻頻取得進展,但倪光南仍然感到焦慮,常常為核心技術(shù)徹夜難眠,最后,他把眼光放在了芯片設(shè)計上,其實是一條比較快的、能夠追趕發(fā)達國家的路徑。本以為,這將是聯(lián)想又一個“拳頭級”的產(chǎn)品,卻沒想到,這一次,他卻因為芯片,被迫離開聯(lián)想。聯(lián)想誕生之初,“技術(shù)”是根植于公司基因的,也有成為后來“蘋果”的潛力,然而,隨著倪光南的離開,聯(lián)想在歷經(jīng)“自主研發(fā)”的輝煌之后徹底轉(zhuǎn)向了“貿(mào)工技”路線,于是若干年后,技術(shù)成為聯(lián)想核心能力中最薄弱和滯后的一環(huán),難怪今天有網(wǎng)友說,聯(lián)想的電腦,只剩下一個外殼是自己的。

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  柳傳志的貿(mào)工技路線,在美國對中國的極限打壓下神話破滅,打破了國人心中“造不如買、買不如租”的幻想,進一步堅定了中國各行業(yè)自主掌握尖端科技的決心和步伐。倪柳之爭中柳傳志的勝出,讓聯(lián)想錯過了PC互聯(lián)網(wǎng);今天,聯(lián)想在移動互聯(lián)網(wǎng)上,依然是角色尷尬。由于多年的“貿(mào)工技”路線,聯(lián)想在核心技術(shù)上分別依賴英特爾的硬件、微軟的軟件,需要支付高昂的費用,這就導(dǎo)致極低的利潤率,從而研發(fā)投入不足,形成惡性循環(huán)。后來,柳傳志也對當(dāng)年的爭論做過多次解釋:以前沒能夠投芯片,是因為民企的底蘊不夠豐富”,“投了芯片以后,若干年以后才能明顯見到回報,而且也可能投錯”,其說法也許有點道理。在20世紀90年代中后期,由政府主導(dǎo)投巨資設(shè)立了“908”及“909”工程,首鋼集團、華虹集團先后與日本NEC合資,分別成立了首鋼NEC、華虹NEC。然而,一個最終在2000年由NEC獲得控股權(quán),淪為后者的一個海外代工基地,一個回歸了鋼鐵主業(yè)。在巨頭集中、格局固化的芯片市場中,中國初創(chuàng)企業(yè)想要“突圍”是十分艱難,不管是過去,還是今天。但這不能作為聯(lián)想失誤的理由。錢學(xué)森先生晚年曾經(jīng)總結(jié):“60年代我們?nèi)ν度雰蓮椧恍牵覀兊玫胶芏啵?0年代我們沒有搞半導(dǎo)體,我們?yōu)榇耸ズ芏唷!倍?lián)想,當(dāng)時中科院旗下的高科技企業(yè),理應(yīng)是芯片突圍的主力軍。在那場關(guān)于“技工貿(mào)”與“貿(mào)工技”的爭論中,倪光南敗了,四年之后,倪光南徹底離開了聯(lián)想,隨著他的離開,聯(lián)想錯失了芯片發(fā)展的黃金時期。試想,如果聯(lián)想在上世紀90年代入局芯片,今天會是什么樣子;如果當(dāng)年聯(lián)想,抓住了歷史機遇,在芯片這一領(lǐng)域取得突破,將一舉確立在全球電腦產(chǎn)業(yè)中的地位,早就像英特爾一樣,做出了自己的核心處理器,今天中國的國產(chǎn)芯片之路,或許不會走得這么艱難。可以毫不夸張地這樣說,倪光南輸給柳傳志的20年,也是中國芯片工業(yè)輸給國外的二十年,失去的已不可挽回,惟有后來者汲取教訓(xùn):眼光,決定命運;選擇,決定著勝輸;切不可把眼前的茍且,當(dāng)作自己要到達的遠方。回頭看,倪柳之爭似乎沒有人是贏家,倪光南未實現(xiàn)他的科技報國之心,而柳傳志也因此成為國內(nèi)網(wǎng)友口誅必伐的對象;而聯(lián)想,也因此逐漸沒落,曾經(jīng)的科技標桿企業(yè)曾被踢出恒生指數(shù),就在去年,在聯(lián)想敗走科創(chuàng)板時,就被外界歸因為“科創(chuàng)屬性不強”,這也許是聯(lián)想并不在美國的“實體清單”中的原因吧!聯(lián)想淪落到今天的境地,讓人嘆息,二十多年前的柳倪之爭,已成過往,但當(dāng)年逼迫倪光南退出聯(lián)想的,則不是某幾個人,而是當(dāng)時的一股勢力:中科院旗幟鮮明表態(tài)支持柳傳志,輿論也是一邊倒,柳傳志被封為中國企業(yè)家教父。

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  當(dāng)以美國為代表的西方封鎖制裁大棒落下之時,人們才知道,倪光南認為科技企業(yè)技術(shù)需要擺在第一位是不容置疑的,如果核心技術(shù)掌握在別人手里,企業(yè)做得再大,也不可能做強。聯(lián)想,曾經(jīng)風(fēng)光過:在香港上市,收購IBM的PC業(yè)務(wù),收購摩托羅拉的手機業(yè)務(wù),但都是用以賺國人的快錢,讓擁有核心技術(shù)的外國企業(yè)吃肉,其實質(zhì)也就是人們所說買辦, 有人說,聯(lián)想的危機不是過去,而是將來。人們常常會做假設(shè),如果柳倪之爭,倪光南勝了,聯(lián)想會怎樣?也許成長為中國高科技企業(yè)的旗幟,與華為成為中國雙雄,甚至比華為更有實力,因為,1992年,華為的收入不足聯(lián)想十分之一。往事如煙,然而關(guān)于聯(lián)想集團、關(guān)于國產(chǎn)芯片、關(guān)于倪光南,常常被人們提起,很多人評價他是唐·吉訶德 ,其實,他才是中國芯片的前驅(qū),把握未來的英雄,只是惜敗某些人,某些事,才讓美國肆意對我國進行芯片圍堵;很多人嘲笑他屢屢被騙,其實他并非看不清拙劣的騙局,只是他為中國芯片的拳拳之心,使他不肯放過那怕一頂點機會,為了芯片這個夢想他被一個又一個人利用。

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  倪光南院士,今年83歲,依然在講技術(shù)、科研、產(chǎn)業(yè)化,為芯片奔走,他無非是希望,中國芯片再追趕一步,再努力一步,可喜的是,中國眾多高科技企業(yè),或民營、或國企,都在為芯片突圍出力、流汗,成績也斐然,老院士應(yīng)該滿意了吧。歷史不能改寫,人生不能重來,聯(lián)想當(dāng)年的失誤,對于國家,對于聯(lián)想,都是巨大的損失。

       二、華為堅守

       近年,芯片一直是中國進口金額中最大的商品,全球每產(chǎn)出3個芯片,就有1個芯片用于中國產(chǎn)業(yè)。2019年,中國芯片進口額3040億美元,超過原油、鐵礦砂、糧食總和3016億美元。

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  美國不惜動用各種手段,試圖切斷中國芯片產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈,阻礙中國芯片技術(shù)的進步,在這場艱苦卓絕的斗爭中,中國多數(shù)企業(yè)并沒有屈服于美國的壓力,而是以更加堅定的決心和更加創(chuàng)新的能力,以實現(xiàn)芯片領(lǐng)域的突圍,華為就是其中的代表。近日上市,搭載著華為自主研發(fā)的麒麟芯片的手機Mate60,采用了中芯國際最先進的7納米芯片技術(shù),引發(fā)海內(nèi)外強烈關(guān)注。美專業(yè)機構(gòu)TechInsights對華為Mate 60 Pro手機進行了拆機檢測,結(jié)果顯示,該機所使用的新型麒麟9000s芯片,來自中國芯片制造商。彭博社稱,這表明中國政府在構(gòu)建本土芯片生態(tài)系統(tǒng)上正在取得進展,有美國媒體驚呼:美國的制裁未能阻止中國關(guān)鍵技術(shù)的進步。自2019年5月以來,美國政府將華為列入“實體清單”,禁止美國企業(yè)向華為出售芯片和相關(guān)技術(shù),給華為的芯片供應(yīng)造成了巨大的困難,但華為可以自己設(shè)計芯片,只要有代工廠就行。華為的芯片設(shè)計之路,肇始于20年前,2002年,海思第1塊COT芯片開發(fā)成功,10年后,搭載海思手機處理器芯片的華為手機發(fā)布,又過了2年,華為麒麟系列芯片誕生,到2020年時,麒麟9000 5G芯片,已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的手機芯片。華為旗下的海思半導(dǎo)體是全球第四大移動處理器設(shè)計公司,其麒麟系列芯片在性能、功耗、安全等方面都達到了世界一流的水平,被譽為“中國芯片之光”,然而只有設(shè)計不行,還需要制造,美國的進一步打壓,導(dǎo)致境外有能力的代工廠不敢為麒麟代工,使華為自己設(shè)計的麒麟芯片無法進行大規(guī)模的量產(chǎn),對華為的生存和發(fā)展造成嚴重威脅。更可惡的是,美國不斷升級對華為的制裁措施,包括限制華為使用美國技術(shù)和軟件,威脅和施壓其他國家不使用華為的5G設(shè)備等,幾乎是用整個國家乃至西方的力量對一個中國民營企業(yè)進行極限施壓。

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  面對美國的打壓,華為并沒有放棄,而是加快了自主研發(fā)的步伐,力爭在芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自給自足,華為與中國最大的芯片代工廠中芯國際達成協(xié)議,由中芯國際為華為生產(chǎn)14納米和28納米的芯片,這也是中芯國際的成熟制程。更進一步,通過自主研發(fā)和合作伙伴的支持,突破了7納米芯片難關(guān),打造出了世界級的麒麟系列芯片,展現(xiàn)了中國在芯片領(lǐng)域的突圍能力和創(chuàng)新精神。華為Mate60的悄然上市,標志著華為5G芯片三大重大突破:一是實現(xiàn)供應(yīng)鏈國內(nèi)供給,華為Mate60 Pro是目前國產(chǎn)化率最高的手機,供應(yīng)鏈企業(yè)中至少有46家來自中國,超過了90%;二是實現(xiàn)了5G自給功能,先進制程達到了7nm;三是實現(xiàn)了衛(wèi)星通話功能,擺脫了以往衛(wèi)星電話碩大的體積和巨大的天線。反映了中國在5G技術(shù)上的領(lǐng)先地位,以及中國在信息產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟上的發(fā)展?jié)摿ΑHA為5G-7納米制程芯片成功的意義深遠,它提升了中國在芯片技術(shù)上的自主可控能力,實現(xiàn)了從設(shè)計到制造的全流程自主可控,激發(fā)了中國其他企業(yè)和科研機構(gòu)在芯片技術(shù)上的創(chuàng)新活力和動力。除了中芯國際,華為還與中國其他的芯片設(shè)計制造公司如紫光展銳、長江存儲等建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系,共同推動中國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成立私募基金哈勃,用于投資國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。其實,華為不僅是在單一的芯片技術(shù)上突圍,而是全面突圍,包括操作系統(tǒng)、芯片設(shè)計軟件以及根技術(shù),都在實現(xiàn)獨立自主,華為GaussD數(shù)據(jù)庫,已打破了美企甲骨文、微軟的技術(shù)壟斷。尤其在“根技術(shù)”,華為增加了研發(fā)投入。根技術(shù),就是能衍生出并支撐著一個或多個技術(shù)簇的技術(shù),可持續(xù)為整個技術(shù)樹提供滋養(yǎng),華為這一研發(fā)是對美國打壓的未雨綢繆。這不,8月18日,美國商務(wù)部宣布對 EDA 軟件工具等四項技術(shù)實施出口管制,對中國大陸限制出口3nm及以上的芯片專用設(shè)計工具EDA。

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  如果把芯片制造的流程比作煉丹,那么光刻機就是煉丹爐,而 EDA 軟件就相當(dāng)于煉丹的單方,離開了 EDA 軟件,芯片便無法設(shè)計,可貴的是華為已經(jīng)與國內(nèi)EDA廠商攜手解決了14納米及以上的EDA工具,國內(nèi)部分EDA企業(yè)在特定領(lǐng)域已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)全流程模擬電路設(shè)計,華大九天能做到了 4nm、5nm 左右。美國從芯片設(shè)計源頭上封鎖我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),既是挑戰(zhàn),也是機遇。如果不是美國的封鎖,我們可能在芯片設(shè)計領(lǐng)域還意識不到自己有多薄弱,同時大家也不會注意到國產(chǎn)EDA軟件發(fā)展現(xiàn)狀之類的問題。國產(chǎn)EDA廠商正抓住這股東風(fēng),通過合作、并購等方式,大力發(fā)展、完善EDA軟件的開發(fā)應(yīng)用流程,正建立一個完整的EDA流暢生態(tài)鏈。華為之所以能成為民族品牌,國家脊梁,與在美國的打壓下堅守不屈有關(guān),華為新手機的面市,標志著美國禁止中國高科技研發(fā),逼迫中國讓步低頭的方案已經(jīng)徹底失敗。沒有研發(fā),就沒有未來,2022年,華為的研發(fā)經(jīng)費是238億美元,華為不僅是一家的偉大的公司,更是中國的脊梁。未來的幾年里,中國芯片的成果將一次又一次地證明,那些極限的制裁只會加速中國的技術(shù)創(chuàng)新。《華盛頓郵報》稱,華為開售Mate60系列手機,此時雷蒙多正在中國訪問。“這一時機似乎是蔑視的表現(xiàn)。應(yīng)驗了美國芯片制造商的警告,即制裁不會阻止中國,而是會刺激中國加倍努力,打造美國技術(shù)的替代品。華為Mate60 Pro發(fā)布已不僅僅是一部手機的成功,它的實質(zhì)意義早已超出了手機的范疇,將會引發(fā)一系列世界范圍內(nèi)的政治、經(jīng)濟、科技的連鎖反應(yīng),宣告美國科技壟斷的終結(jié)。華為的抗爭,離不開我國各行各業(yè)的支持,普羅大眾的擁護,當(dāng)然,其中出力最大的當(dāng)數(shù)中芯國際。網(wǎng)傳電信、移動、聯(lián)通三大運營商將集中采購上百萬臺Mate60,還有一些博主分析認為,華為Mate60今年能賣出2000萬臺,供應(yīng)商訂單配額已經(jīng)到了1500萬到1700萬臺。

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  未來,美國圍堵的步伐不會放慢,還可能加快,美國國家安全顧問沙利文近日就聲稱:美國應(yīng)該繼續(xù)實施“小院高墻”的技術(shù)限制措施,無論結(jié)果如何,限制措施都會繼續(xù)推行下去。而中國的高科技企業(yè),將如暴風(fēng)雨中的海燕,飛得更高。華為的7制程的5G芯片推出,離不開上游企業(yè)的鼎力支持,華為是一家通信廠、一家手機廠、一家芯片設(shè)計廠,但不是一家芯片生產(chǎn)廠,芯片制造,還是靠國內(nèi)龍頭企業(yè)是中芯國際。

        三、中芯突圍

        在國產(chǎn)芯片的突圍大潮之中,其實是泥沙俱下的,許多企業(yè)因?qū)嵙Σ粷?jīng)營不得法而被大潮淘汰,也有個別企業(yè)一開始就是騙局,只不過借芯片之名,行圈錢之實,武漢弘芯就是其中的代表,是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前10 大爛尾事件之一。武漢弘芯成立伊始,由于包裝得法,宣傳有道,大量芯片行業(yè)頂尖人才慕名而來,甚至引入了前臺積電的頂梁柱蔣尚義,然而對于根本就不打算造芯片的弘芯來說,光刻機都可用來換貸款,騙夠錢后一走了之,剩下一地雞毛。然而,真正的芯片企業(yè),在這一浪潮中如大浪淘沙出的金子,閃閃發(fā)光,其中位于龍頭地位的是中芯國際。

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  說起中芯國際,就不得不說在中芯國際發(fā)展史上起到中流砥柱作用的三位代表人物:張汝京、梁孟松、江上舟。從事芯片的核心環(huán)節(jié)——制造,是一個重資產(chǎn)、長回報周期、需要大量尖端人才的領(lǐng)域,中芯國際創(chuàng)始人張汝京,是美籍華人,在中芯國際創(chuàng)業(yè)之初的幾年中,以張汝京為首的許多海歸人士,不計較工資的高低,手中股票能不能升值,懷揣著理想,站在祖國的土地上開拓半導(dǎo)體事業(yè),因為這一群體的奮斗,中芯國際以前十年的巨額虧損,換回了后十年的大幅盈利。由于臺積電和中芯國際有關(guān)商業(yè)機密的糾紛,張汝京只能黯然離開,而他離開之時,正是中芯國際首次實現(xiàn)了盈利之日。張汝京的核心訴求是將中芯國際打造成在全球半導(dǎo)體代工領(lǐng)域擁有話語權(quán)的企業(yè),它的這一理想與國家的訴求不謀而合,——國的資核心訴求是通過中芯國際盡快將國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)培育起來。于是在2009年,張汝京不得不離開中芯國際之時,突破重重阻力,拒絕了臺積電和美國公司的收購,毅然將國企大唐電信引入,使其占中芯國際16.6%股份,成為最大股東。從此,中芯國際完成了身份轉(zhuǎn)變,走上新軌道,擔(dān)當(dāng)起中國芯片興衰的重任。而江上舟,是上海的國資委官員,在張汝京創(chuàng)立中芯國際之初,給予了重大支持:2001年中芯首次得到上海政府的支持、完成工廠建設(shè),自開始建廠到竣工僅用了13個月的時間,速度極快。更為重要的是,張汝京離開后,中芯國際經(jīng)歷了復(fù)雜曖昧的內(nèi)部紛爭,江上舟成為平衡各方勢力的重要人物。

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  江上舟力主引入中國國家主權(quán)基金性質(zhì)的中投集團,使其占股11.6%,為第二大股東,讓中芯國際的國企成色更加炫目。曾供職于臺積電和三星、排名前十的行業(yè)頂尖人才梁孟松,不惜拋起海外高薪,于2017年加入中芯國際,作為聯(lián)合CEO,帶領(lǐng)團隊,用一年多時間,成功攻克14nm制程,這是一個從無到有的過程,給中芯國際帶來了久違的高光,并迎來華為海思的麒麟芯片大量代工訂單。梁孟松是一個國際化的職業(yè)經(jīng)理人,在關(guān)鍵時刻接手中芯國際,足以說明他具備為國爭光的遠大抱負。華為與中芯,一個設(shè)計者,一個制造者,中國芯片突圍的雙雄,在突圍的道路上攜手并進。承擔(dān)中國芯片突圍歷史使命的中芯國際,其二十多年的發(fā)展并非一帆風(fēng)順,其中經(jīng)歷了幾次命運的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折,但中芯國際從誕生之初,就把如何打破技術(shù)封鎖,完成國產(chǎn)芯片的突圍,當(dāng)成其重要使命。近些年,盡管外界阻力重重,中芯國際依然沒有放棄對先進制程的努力。在芯片企業(yè)中,一種是靠成熟制程而存活,一種是靠先進制程而發(fā)展,前者穩(wěn)妥,后者面臨風(fēng)險,先進制程的探索需要研發(fā)尖端節(jié)點技術(shù),需要花費數(shù)十億美元的成本。業(yè)內(nèi)通常以28納米為分水嶺,將芯片制造工藝分為先進制程和成熟制程,先進制程主要用于高性能、低功耗的產(chǎn)品,成熟制程則用于制造中小容量芯片。近年來,之所以有很多半導(dǎo)體企業(yè)放棄先進制程,專營成熟制造,就在于研發(fā)難,費用高。2018年開始,聯(lián)電、格羅方德等芯片企業(yè)相繼宣布退出更高制程的探索,國內(nèi)華虹半導(dǎo)體,則是成熟制程里重要角色,只有中芯國際是全球第二梯隊中唯一一家在追趕先進制程的公司,代表著中國大陸對芯片制造先進制程的追逐。

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  其實,我國每年超過3000億美元的進口半導(dǎo)體產(chǎn)品中,大部分都是14nm及以上的成熟工藝芯片,這些芯片廣泛利用于家電、物聯(lián)、汽車、基站上,海思是利用中芯國際14納米工藝的客戶之一。也就是說,中芯國際完全可以靠它的成熟制程以完成國產(chǎn)替代之路而生存和發(fā)展,不必要花大力氣攻克先進制程。但中芯國際有為國爭光的雄心,就目前來說,中芯國際來很大一部分的銷售額來自于成熟技術(shù)工藝的貢獻,在全球缺芯的浪潮下,中芯國際通過主攻成熟制程實現(xiàn)了業(yè)績的高速增長,2021年第四季度,凈利潤破百億,這為中芯國際用來研發(fā)先進制程準備了充分的財力基礎(chǔ)。如上所述,中芯國際是中國大陸芯片先進制程的唯一開拓者,已量產(chǎn)14nm麒麟710A處理器;華為Mate60上市,標志7nm制造實現(xiàn)了突破。中芯國際是研發(fā)密集型的市場化企業(yè)主體,7nm先進工藝的量產(chǎn),表示著公司技術(shù)能力達到全球第二,足以支撐國產(chǎn)手機。在芯片行業(yè),14nm和7nm,是公認的兩道坎。前者可應(yīng)用于工業(yè)端,也就是B端,但也可應(yīng)用于手機等C端產(chǎn)品;后者對應(yīng)的則是對芯片要求更高的C端,對于芯片廠商和下游廠商而言,C端都是必爭之地。每一代芯片的進度,不只是支撐更多應(yīng)用和軟件性能,甚至決定下游企業(yè)手機產(chǎn)品更新?lián)Q代的進度。

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  經(jīng)過二十年的坎坷風(fēng)雨歷程,中芯國際迎來新的階段,隨著中芯國際登陸科創(chuàng)板,國家隊的加入,政策的支持,中芯國際步入快車道。在特殊的時點、特殊的國際環(huán)境、卡脖子帶來的特殊挑戰(zhàn),也都讓更多的產(chǎn)業(yè)使命壓在中芯國際的身上。國產(chǎn)芯片突圍,中芯國際無疑是那匹黑馬,是中國芯片的標桿企業(yè),是唯一能夠承接先進制程工藝需求的國內(nèi)工廠,對于國內(nèi)亟待突破的芯片行業(yè),它被寄予厚望。芯片產(chǎn)業(yè)壁壘高,是典型的資本-技術(shù)雙密集型產(chǎn)業(yè),中芯國際財報顯示,每年用幾乎兩倍的凈利潤投入研發(fā),過去3年的研發(fā)費用率是:17%、19%、22%,已高于對手臺積電的8%、8%、9%。與此同時,近三年來,中芯國際獲得的政府背景的基金的支持也不斷增加。2020年6月,從美國退市的中芯國際迅速“過會”,登陸被定位為服務(wù)創(chuàng)新企業(yè)的科創(chuàng)板。同樣,今年8月,緊隨其后,中國大陸第二大晶圓代工廠華虹半導(dǎo)體登陸科創(chuàng)板,當(dāng)天收盤市值達到910億元。2020年12月18日,美國商務(wù)部宣布將中芯國際列入“實體清單”之時,不少人就開始擔(dān)心中芯國際或?qū)⒚媾R到客戶訂單轉(zhuǎn)移、先進制程只能研發(fā)無法量產(chǎn)等問題,的確,美國的出口禁令迫使中芯國際部分海外大廠轉(zhuǎn)移訂單,但中國企業(yè)出于產(chǎn)業(yè)鏈安全的目標更加倚重中芯國際。另一方面,列入“實體清單”,意味著中芯國際生產(chǎn)10nm以下芯片所需要的原料和設(shè)備無法獲得美國批準出口,面臨供應(yīng)鏈危機,面對挑戰(zhàn),中芯國際及時進行戰(zhàn)略調(diào)整,借助國內(nèi)半導(dǎo)體上游企業(yè)的助力,有力化解了美國“實體清單”所制造的發(fā)展障礙。

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  我國上游設(shè)備與原料各高新企業(yè)早就接起了保障中國芯片供應(yīng)鏈的重任,研發(fā)設(shè)備,試制耗材,雖然與國外還有差距,但已給于了中芯國際等芯片企業(yè)以大力支持,這是中芯國際通過建立去國產(chǎn)化產(chǎn)線來避開“實體清單”的制約的底氣。長期以來,中國一直致力于半導(dǎo)體國產(chǎn)化。從2000年代的科研立項,到2014年國家開始以產(chǎn)業(yè)基金的形式,撬動設(shè)備材料、制造到封測的各個環(huán)節(jié),美國的“芯片禁令”,客觀上為中國企業(yè)提供了極為寶貴的國內(nèi)市場資源。光刻機是制造芯片的關(guān)鍵設(shè)備之一,它可以將電路圖案刻印到硅晶圓上,形成微觀結(jié)構(gòu),由于光刻機對于芯片制造至關(guān)重要,美國政府將其作為對中國進行科技封鎖的重要手段之一。2023年1月底,美國更是聯(lián)合日本和荷蘭達成協(xié)議,在“國家安全”的名義下限制向中國出口先進光刻機等產(chǎn)品,以為控制了設(shè)備就控制了整個產(chǎn)業(yè)鏈的咽喉。據(jù)媒體報道,中國已經(jīng)向荷蘭阿斯麥訂購了一臺EUV光刻機,但由于美國的干預(yù),這臺價值1.2億美元的設(shè)備一直被擱置在荷蘭的工廠里,無法運往中國。光刻機的核心技術(shù)是光源,DUV光刻機的光源是深紫外光源,而EUV光刻機的光源是極紫外光源。深紫外全固態(tài)激光半導(dǎo)體設(shè)備,我國已有多家上市公司突破該技術(shù),2023年初中國就已經(jīng)成功商業(yè)化生產(chǎn)出了DUV光刻機,根據(jù)目前的種種消息,明年就能生產(chǎn)出EUV光刻機,上海微電子是其中的佼佼者。7納米是5G芯片的工藝門檻,卻已經(jīng)是DUV光刻機的工藝極限。如果要進一步量產(chǎn)5納米芯片,就必須上EUV光刻機。而光刻機,就要靠上海微電子等企業(yè)的努力,爭取明年實現(xiàn)EUV光刻機量產(chǎn)。一臺先進的光刻機,背后的零部件往往是由好幾個國家共同發(fā)力才得以誕生,然而,我國作為制造大國,有提供完整備件的現(xiàn)實基礎(chǔ)。2019年,ASML總裁說:“就算給你們?nèi)讏D紙,中國也造不出一臺光刻機。隨著我國光刻機制造的飛速進步,2023年中,ASML總裁說:“中國自己研發(fā)光刻機,是在破壞全球產(chǎn)業(yè)鏈。DUV光刻機——集合了全西方發(fā)達國家之力打造的工業(yè)皇冠上的終極大明珠,僅僅只能阻擋中國4年時間。當(dāng)然,西方的打壓不僅是光刻機,其它設(shè)備也受到打壓,根據(jù)海關(guān)總署的數(shù)據(jù),中國在去年11月進口芯片制造設(shè)備23億美元,同比下降40%,成為2020年5月以來的新低,而且美國還在不斷地出臺新的限制措施。天下興亡,匹夫有責(zé),這句古語形容了一個人對國家和社會的責(zé)任感,而在科技領(lǐng)域,每一個企業(yè)也有著同樣的責(zé)任感,于是中芯國際等芯片制造國產(chǎn)化生產(chǎn)線的后面,是中國群體高科企業(yè)在為其提供支持。當(dāng)下,從國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看,各領(lǐng)域分布廣泛且逐漸完整,已經(jīng)具有上中下游合作的基礎(chǔ)條件,不僅是技術(shù)本身難題的解決上,還有產(chǎn)業(yè)鏈的配套方面的基礎(chǔ)。今年上半年國產(chǎn)晶圓切割機、離子注入機等芯片制造設(shè)備相繼實現(xiàn)國產(chǎn)化的突破。以化學(xué)機械拋光設(shè)備為例,2017年美國應(yīng)用材料、日本荏原占據(jù)了98.1%的國內(nèi)市場,而今中電科電子裝備集團制造的8英寸拋光設(shè)備已經(jīng)奪回了70%的國內(nèi)市場。更為重要的中國芯片還在走別一條道路,長期來看,芯片研發(fā)變軌是必然的選擇。硅基芯片離“天花板”越來越近,選擇新材料研發(fā)未來芯片將率先開展“終局競爭”,尋求硅以外的替換材料成為行業(yè)的一大方向,而碳納米管則被看作一個有希望的替代品,90nm的碳基芯片能達到28nm的硅基芯片水平,能夠繞開精密儀器的限制。

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  2020年10月,中科院上海微系統(tǒng)所推出了國產(chǎn)9英寸石墨烯單晶晶元。幾乎同時,北大研發(fā)團隊計劃在2-3年內(nèi)完成90nm碳基CMOS工藝研發(fā),真正跨越從理論到量產(chǎn)的鴻溝,這可能是中國芯片產(chǎn)業(yè)彎道超車的希望所在。芯片是一個產(chǎn)業(yè)鏈,從上到下依次是芯片設(shè)計,芯片光刻生產(chǎn),芯片封裝測試,芯片集成產(chǎn)品,在全鏈路,都有中國企業(yè)在努力。中國芯片的突圍之路不再孤單,在各方合力之下,中國芯片崛起未來可期。這將是21世紀的科技大戰(zhàn)中,一個關(guān)于堅韌、創(chuàng)新和逆襲的故事。結(jié)語:高端科技的全球化趨勢,可能是個偽命題,事實上,中國高科技產(chǎn)業(yè)的崛起,始終伴隨著美國等發(fā)達國家技術(shù)封鎖。對芯片的打壓,更是無所不用其極,如日前落地的“芯片法案”,更是美國圍堵中國半導(dǎo)體向上升級的“護欄之舉”。數(shù)字化進程的加速則導(dǎo)致了芯片需求的持續(xù)增長,到2030年全球芯片市場預(yù)計將超過1萬億美元,芯片半導(dǎo)體在國際競爭的背景下越來越具有戰(zhàn)略性質(zhì)。我國的目標是在2025年之前實現(xiàn)芯片國產(chǎn)化替代70%,這樣就可以確保我國的經(jīng)濟安全。得芯片者得天下,全球芯片半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)必然會迎來一個結(jié)構(gòu)性的調(diào)整,在我國各高科新企業(yè)的努力下,中國芯片取得了實質(zhì)性的飛躍。不僅是中芯國際,還有龍芯中科等一批企業(yè),也展現(xiàn)了令人敬佩的勇氣和智慧。

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  但可以肯定,中國芯片的突圍之路遠沒有結(jié)束,盡管美國仍在高科技領(lǐng)域占有優(yōu)勢,但中國人在打壓之下奮起直追的勁頭,以及支撐這股信念的強大道義感,卻是美國比不過的。


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