台積電向左,中國大陸半導體向右
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多年來,我國大陸一直在半導體領域發力,但仍沒能追趕上國外的腳步。
本文從台積電出發,解讀中國大陸半導體產業沒能走到世界前列的真相。
晶片傳奇台積電VS被卡脖子的中國大陸半導體
20世紀80-90年代,半導體產業由美國、日本向韓國以及台灣轉移,韓國藉助PC及移動通信發展的東風成為了DRAM的主要生產者,而台灣則通過在晶圓代工、封裝測試領域的垂直分工奠定了半導體代工領域的龍頭地位。
台積電就崛起於此時。
1986年,張忠謀聯合荷蘭飛利浦、台灣工研院合資創立台積電,當別人都專注在晶片設計與銷售時,台積電大膽選擇專做晶圓代工。
台積電先後拿下了英特爾、高通、英偉達、德州儀器等大廠的訂單,且隨著其晶片製造工藝的不斷精進,都讓台積電在晶圓代工領域的地位越發穩固。
比如,1999年,台積電先於業界推出可商業量產的0.18微米銅製程服務和2003年推出領先業界的0.13微米soc低介質銅導線先進邏輯製程技術。
但好景不長,2008年的金融海嘯讓台積電瀕臨虧損。
2009年,原於2005年退休的張忠謀不得不出山救台積電。
而令人驚訝的是,在嚴重經濟危機下,張忠謀決定加大台積電的支出,每年支出超100億美金,大力投入在28納米製程等項目研發中。
隨後乘著移動網際網路及手機浪潮,技術領先的台積電逆勢翻盤。
之後,台積電與其他晶圓代工企業的距離越拉越遠,慢慢吞噬越來越多的市場,如今,台積電占領晶圓代工幾乎一半的市場份額。
而台積電的發展同時也帶動著台灣晶圓代工上下游產業的發展,新竹科技園湧現上百家半導體企業,除了對手聯電外,還出現了亞洲第一大晶片設計公司聯發科和全球封閉測試龍頭日月光等,自此,奠定了台灣半導體代工封測產業的龍頭地位。
反觀中國大陸。
中國大陸真正進入半導體產業在2000前後,大多中國晶片業的巨頭都成立於那時,包括2000年的中芯國際、2003年的中興微電子和2004年的華為海思等,但相對美、日、韓和台灣來說,我們起步就已經晚了。
而更慘澹的是,2006年的漢芯造假事件,和2009年中芯對台積電專利訟訴敗訴,這兩次打擊已足夠將中國晶片產業打入谷底。
雪上加霜的是,國家組織的三大國產CPU「方舟、眾志、龍芯」又基本上都以失敗告終,中國晶片業再度陷入了至暗時刻。
這些過往也導致了今天中國高端晶片和中高端傳感器嚴重依賴進口的局面,而2018年美國發起的晶片封鎖事件,更是明確的提示我們,目前半導體依然是中國被卡脖子的產業。
中國大陸為什麼出不了「台積電」?
其實近幾十年,中國大陸半導體都在努力追趕國外的腳步,無論是在政策、技術、人才還是資金上,都做了很多以推動半導體產業發展,只是結果相對不盡人意。
那麼,中國大陸半導體產業的發展過程中存在哪些問題?為什麼出不了世界晶片頂級水平的企業?
首先,最核心的一點是晶片行業技術壁壘實在太高,中國大陸想超越是很難的。
半導體的生產步驟超過上千步,並涉及到多個學科,是一門集各學科大成的系統性工程。
而中國大陸半導體本身起步就晚,在基礎材料、精密設備等科技領域基礎相對薄弱,和世界頂尖水平存在較大差距。
而台積電在先進位程技術上一直都保持領先。
張忠謀十分重視技術,建立台積電時,他會選擇荷蘭飛利浦的合資,就是出於技術層面的考慮:飛利浦手握技術,早期能為台積電進行技術授權與研發支持,避免智慧財產權糾紛。
台積電專注研發,屬於技術性導向的公司。
台積電約有4.7萬名員工,其中技術工程師就3萬多;其投入到技術研發的支出也非常大。
如今,台積電在7nm晶片代工領域堪稱世界第一,但許多晶片代工廠都還沒有研發出自己的7nm晶片代工技術。
在這幾十年里,因為不夠技術或技術水平不夠等原因,中國半導體遇到過很多的麻煩。
比如技術專利糾紛,台積電兩次起訴中芯,都提及中芯侵犯其技術專利權,在製造工藝中採用了台積電的技術。
而如果沒有這一出,張汝京帶領的中芯說不定有機會與台積電並行;再比如資金不夠甚至斷鏈問題,過去中國大陸半導體行業的資本開支不足,導致生產設備、材料配套和專業人才培養遠遠不能滿足實際需求。
且摩爾定律還在持續,隨著晶片的關鍵尺寸越來越接近納米級別,每一次工藝疊代所需要的研發成本,資本支出,正變得越來越龐大;還有技術引進、收購困難問題,海外併購是半導體產業實現跳躍式發展的一條捷徑,但受制於美國的技術封鎖與審查,中國半導體企業在海外併購過程中頻頻受阻。
國際合作的難度增加,併購方式跨越式發展也難以進行。
隨著中美貿易摩擦的持續,預計未來中國半導體企業將受到更多的限制。
其次,我國在半導體相關政策與保護上發生了一定的失誤。
比如沒有很好地保護本土半導本企業,沒有解決市場端問題。
2000年,國務院18號文件表示加大對集成電路的扶持力度,於是,2002年,「龍芯一號」研製成功,2004年,基於UniCore架構的網絡電話機晶片成功流片。
但它們的市場化推廣都不理想,因為對於企業來說,政策只解決了供給端,沒有解決市場端。
尤其是2009年給行業帶來提振的「核高基」項目的思路更是「純產業化」,在沒有劃定特定市場給晶片企業的情況下,鼓勵眾志、龍芯等公司在民用桌面市場試水。
龍芯中科總裁胡偉武認為:政府應該在黑暗森林裡圍個籬笆牆,構建一個小森林,把國外晶片擋一擋;然後把真正自主可控的放進小森林,小森林裡玩市場競爭的叢林法則;再讓踏著屍骨的勝出者打破藩籬,和黑暗森林裡的國外產品競爭。
這一點,日本與韓國正是我們的反面例子,日本與韓國半導體產業的崛起都離不開美國的技術扶持和貿易保護。
最後,中國半導體急功近利的浮躁心態也是阻礙前進的原因之一,因為晶片是一個需要持久投入的長期戰線。
中國芯,急不得!
近幾十年,中國經濟高速騰飛之下,也產生了各種副作用,社會風氣浮躁就是其中一種。
相比於十年磨一劍研發半導體技術,包裝、買國外的淘汰技術、搶風口融資更容易受大部分企業的青睞,因為這樣更快。
可是晶片是異常複雜的系統,技術門檻非常高,需要一步步反覆摸索、踏實磨礪,才能做起來。
無論是晶片設計,晶片製造,還是配套的設備生產以及原材料供應,無一不是人類工業現代化幾百年的經驗和技術的高度結晶。
在這點上,台積電和三星即使在行業低潮,企業危機之下,仍加碼投資研發,緊抓先進技術。
所以,浮躁是做不起半導體的。
我們必須要有十年磨一劍的定力在晶片、作業系統、發動機、精密儀器等核心領域攻艱克難,沒有十年努力中國可能走不到全球半導體行業的前列。
另外,市場機遇、人才等因素也對中國大陸產導體的發展有著重大的影響。
因此,半導體產業的崛起是一個需要天時、地利、人和等多方有利條件結合,才能產生的結果。
中國大陸半導體走上逆轉之路
此前,台積電向左,成為世界晶圓代工霸主;而中國大陸半導體則向右,像始終扶不起的阿斗。
但回顧整個半導體產業發展歷史,可以發現半導體產業一直在遷移,對於技術密集且高速發展的半導體產業來說,沒有誰是永恆的王者,未來中國大陸半導體還是有機會實現追趕與超越的。
今年,美國以「懷疑華為威脅到美國的電信安全」為由,連續推出的針對中國高科技行業、公司的限制政策,宣布禁止華為的產品進入美國,也禁止美國的企業給華為提供技術支持。
迫於壓力,多家世界科技巨頭也無奈響應禁令,谷歌、微軟、高通、ARM等相繼表態,終止向華為供貨以及對華為的技術支持。
華為手機系統、晶片、PC系統遭到了全面狙擊。
針對此,華為推出了自研麒麟A1晶片,且據悉,目前華為手機晶片自用率已高達70%,高通已可有可無。
任正非更是發話:華為已經能「不用一塊美國晶片」生產出100%中國製造的產品。
此次華為反擊美國,除了大快人心,還意味著中國大陸半導體真正意義上走上了逆轉之路。
如今,國內政策扶持、持續高額投資、工程師紅利、全產業鏈發展、國內需求快速增長等一系列有利因素已就位,未來中國半導體產業將有望加速發展,逐漸趕上世界先進水平。
政策上,近年來集成電路扶持政策密集頒布,融資、稅收、補貼等政策環境不斷優化。
國家還成立了集成電路產業投資基金,持續對半導體企業進行高額投資。
人才上,中國實施「千人計劃」,多次引進半導體專家。
產業鏈上,中國半導體上中下游配合加強,重點產品不斷突破,供給能力系統提升,全產業鏈初具規模。
而更重要的一點是,新機遇來了!5G、人工智慧、物聯網及汽車電子等將會開拓廣闊市場需求,帶來更多商機,成為新一輪半導體增長的關鍵。
台積電就打算兩年內豪擲300億美元,緊抓5G風口。
而我國在5G領域的發展則是走在了世界的前沿,華為、紫光都已開發出的5G晶片,人工智慧晶片布局也較早,與國際巨頭差距較小。
以華為為代表的通信巨頭,以百度、阿里為代表的網際網路巨頭,以寒武紀、地平線、深鑒科技為代表的初創公司,以比特大陸為代表的比特幣礦機公司都已進軍人工智慧晶片。
結語:
往者不可諫,來者猶可追。
整體來看,目前國內半導體行業發展階段相當於70年代末的日本與80年代末的韓國、台灣,未來5-10年5G、人工智慧、汽車電子、物聯網等創新應用有望驅動全球半導體行業復甦,這將是中國半導體行業快速成長的最好時機。
若未來中國半導體能沉下心來研發技術,及時抓住未來創新應用需求爆發的機會,開發出優秀的晶片滿足國內巨大的需求,或將實現彎道超車,切入全球產業價值鏈的頂端。
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