在半導體這個領域，中國需要挑戰(zhàn)的是，西方上百年積累起來的工業(yè)體系。

中國半導體一直是在冒著敵人的炮火匍匐前進，如今，敵人的炮火越來越兇猛。圍追堵截中，誰讓我“芯”痛？

美國的驚人統(tǒng)治力

1957年，晶體管之父肖克利的八個門徒，在硅谷創(chuàng)立仙童半導體公司，并開發(fā)出人類歷史上第一塊集成電路，硅谷因此成為全世界半導體技術的發(fā)源地，一直延續(xù)至今。

期間，盡管發(fā)生過幾次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，七八十年代，半導體制造大量轉(zhuǎn)移至日本；90年代后，轉(zhuǎn)移至韓國和中國***。但美國至今依舊保留著在諸多核心領域的統(tǒng)治力。

以生產(chǎn)設備為例，全球三大巨頭應用材料、泛林和ASML，美國獨占前兩席，而且應用材料在除光刻機以外的幾乎所有領域都領先，包括蝕刻、薄膜沉積等。

更恐怖的是，全球三大EDA軟件（用于芯片設計）巨頭鏗騰、明導和新思，均為美國企業(yè)，全世界幾乎所有芯片設計和制造企業(yè)都離不開它們。

高端芯片方面，中興事件暴露出來的眾多短板，包括ADC/DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換）、FPGA、高速光通信接口等芯片，目前也都依賴美國廠商，包括德州儀器、賽靈思、亞德諾等。

美國的驚人統(tǒng)治力還體現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)上。

目前，三種主流的芯片架構(gòu)X86、MIPS和ARM，前兩種都是美國血統(tǒng)。其中，英特爾的X86架構(gòu)，與微軟的Windows系統(tǒng)結(jié)盟，稱霸臺式機市場。ARM架構(gòu)雖然是英國血統(tǒng)，卻離不開安卓和iOS系統(tǒng)的支持，兩者合計占有全球95%以上的手機市場。

而且，ARM其實誕生于蘋果的一款失敗產(chǎn)品。

如今，在全球20大半導體公司中，美國依舊獨占八席，處于絕對的霸主地位，并且基本都是卡住核心的關鍵性公司。

中國VS整個產(chǎn)業(yè)鏈

半導體是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，從大類上講，包括集成電路（IC）、光電子、分離器和傳感器等，其中IC的規(guī)模占80%以上。

所謂芯片，就是內(nèi)含集成電路的硅片，它分為幾十個大類，上千個小類。制造一塊小小的芯片，涉及50多個學科、數(shù)千道工序，包括設計、制造和封裝三大環(huán)節(jié)。

在這個產(chǎn)業(yè)鏈上，國內(nèi)企業(yè)的差距是全方位的。

首先看設計，華為海思和紫光展銳分列國內(nèi)前兩名。目前，兩家公司在不少領域已是世界領先水平，但一個巨大的問題是，其架構(gòu)授權的核心都被外人掌握。

目前，國內(nèi)僅有中科院的龍芯和總參謀部的申威擁有自主架構(gòu)，前者用于北斗導航，后者用于神威超級計算機，民用領域基本是空白。

設備和材料是又一大短板。制造芯片的三大設備光刻機、蝕刻機和薄膜沉積，國內(nèi)僅中微半導體的介質(zhì)蝕刻機能跟上行業(yè)節(jié)奏，其7納米設備已入圍臺積電名單。

此外，北方華創(chuàng)在氧化爐和薄膜沉積設備上成績不俗，但基本還處于28納米級別。其他設備，如離子注入機、拋光機和清洗機，也差不多。

差距最大的是光刻機。光刻機用于將設計好的電路圖曝光在硅片上，蝕刻機則負責微觀雕刻，刻出溝槽或接觸孔。目前ASML最先進的EUV光刻機，即將投入三星、臺積電的7納米工藝，而國內(nèi)上海微電子的光刻機，仍停留在90納米量產(chǎn)的水平。

材料方面，日本是全球領先者。

在制造芯片的19種主要材料中，日本有14種位居全球第一，總份額超過60%。全球近七成的硅晶圓產(chǎn)自日本，那是芯片制造的根基。

反觀中國，硅晶圓幾乎是空白，8英寸國產(chǎn)率不足10%，12英寸依賴進口，打破壟斷的希望還在張汝京創(chuàng)辦的新昇半導體，今年即將量產(chǎn)。他也是中芯國際的創(chuàng)始人。

除了硅晶圓，國內(nèi)企業(yè)還在濺射靶材、研磨液等材料上有所突破，并實現(xiàn)了國產(chǎn)化。前者用于制作金屬導線，后者用于芯片研磨拋光。

以上均為單點突破，距離整個行業(yè)的崛起還比較遠。

芯片制造，國內(nèi)最先進的是中芯國際和廈門聯(lián)芯，目前能做到28納米量產(chǎn)。而它們的競爭對手，三星、臺積電等巨頭即將在今年量產(chǎn)7納米，相差兩三代。

最后是封測。這是目前大陸最接近國際水平的領域，長電科技收購新加坡星科金朋后，躋身全球第三。但全球封測中心在中國***，以日月光為首的***企業(yè)，擁有50%以上的市場份額。

在這樣一個超長的產(chǎn)業(yè)鏈中，全球通力合作必不可少。以光刻機為例，荷蘭ASML一騎絕塵，但它的成功得益于各國的鼎力合作，鏡頭來自德國蔡司、光源來自美國，這幾乎是西方近百年工業(yè)的技術結(jié)晶。

但中國在這個產(chǎn)業(yè)鏈上處于不利地位，經(jīng)常面對不友好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。這次的中興事件只不過是浮上臺面的斗爭與封鎖，而臺面下的爭斗幾十年來則是一直沒有消停。

巨頭封鎖與追殺

芯片制造是人類歷史上最復雜的工藝，加工精度為頭發(fā)絲的幾千分之一，需要上千個步驟才能完成。其難度，堪比兩彈一星。

如此復雜的工藝，需要巨額的投資。例如，建一個芯片工廠，就動輒需要上百億美元。這樣的投資規(guī)模，只有跨國巨頭乃至國家才能完成。

這讓巨頭企業(yè)在產(chǎn)業(yè)中更具優(yōu)勢，也直接導致了行業(yè)的不斷集中。

過去40年，半導體行業(yè)呈現(xiàn)加速壟斷趨勢。1995年，全球七大半導體企業(yè)投資占比24%，如今這個數(shù)字已飆升至80%以上。40年前，全球有幾十家主要的設備制造商，如今只剩下三四家。

不僅如此，巨頭們不但自身可以使出很多種手段懲戒后來者，甚至還組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟扼殺后來者。

手段之一是低價傾銷。這里面都是套路：一開始你沒有，它通過壟斷積累暴利；等你做出來，它馬上降價傾銷，讓你越做越虧，暗無天日，最終斷了產(chǎn)業(yè)化的念想。

當年液晶大戰(zhàn)的慘痛就這樣。三星、夏普等液晶巨頭，一開始不愿在華建廠，而等深圳市政府組織國內(nèi)彩電巨頭，以及京東方要展開反攻時，他們卻又主動跳出來求合作。結(jié)果導致長虹動搖并撤出，京東方則被晾在一邊，國產(chǎn)計劃泡湯。

享受這一“待遇”的，還有MOCVD設備商。MOCVD是制造LED芯片的設備，在國產(chǎn)化之前，美、德兩家巨頭憑借壟斷，每臺設備賣2000萬。而等國內(nèi)廠商開始介入時，售價立刻暴跌至600萬。結(jié)果，數(shù)十個國內(nèi)玩家，如今只剩下中微、中晟光電等少數(shù)幾家。

去年，高通在華推出重磅計劃，與大唐電信旗下的聯(lián)芯科技成立領盛科技，聯(lián)手進軍中低端芯片市場。關心國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的很多人士都一致認為，這是高通要“借刀殺人”，要以領盛科技用價格戰(zhàn)的方式絞殺正在向中高端芯片市場進軍的紫光展訊。而5月4日的最新消息顯示，這家合資企業(yè)已正式獲批。

手段之二是發(fā)動專利戰(zhàn)，拖住對手，打擊下游客戶信心。

2000年，張汝京出走***，在上海創(chuàng)建中芯國際。之后，他從臺積電四處挖人，使得中芯短時間內(nèi)迅速崛起。但厄運隨之而來，老冤家張忠謀很快就發(fā)起了專利戰(zhàn)。這場持續(xù)近七年的戰(zhàn)爭，最終的結(jié)果是中芯割地賠款，張汝京黯然出局。

臺積電通過此舉，成功拖住了中芯。而當初引進張汝京的江上舟，也在兩年后辭世，死前一直惦記著中芯的未來。

同樣的一幕發(fā)生在中微身上。2007年，尹志堯領銜的中微剛推出自己的蝕刻機，就被老東家美國應用材料告上法庭。緊接著，另一巨頭泛林火上澆油。好在中微從一開始就小心規(guī)避專利陷阱，最終贏得了訴訟。

但結(jié)果卻不甚理想，中微不但賠上巨額的訴訟費，還賠上了下游客戶的信心。再加上適逢經(jīng)濟危機，不得不暫時砍掉MOCVD業(yè)務。

很不友好的環(huán)境

事實上，中國很早就重視了半導體的大戰(zhàn)。最早可追溯至上世紀60年代。但在后來的發(fā)展中，由于自身路徑，國內(nèi)產(chǎn)研環(huán)境，以及不友好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境等多種原因，逐漸掉隊。

中國半導體一直是在冒著敵人的炮火匍匐地前進。而今，敵人的炮火更是越來越兇猛，越來越密集。

西方一直有一個針對出口管制的制度安排，最早是1949年成立的巴黎統(tǒng)籌委員會，之后在1996年演變?yōu)橥呱{協(xié)定。該協(xié)定包含軍用、民用兩份控制清單，目的是限制向相關國家出口敏感產(chǎn)品和技術，中國就屬于被限制的對象。

過去幾十年，國家一直在努力突破這種封鎖。90年代，先后批復908/909工程，時任領導人表態(tài)：砸鍋賣鐵也要把半導體搞上去。國務院則用財政赤字撥款。

然而，作為兩項工程的產(chǎn)物，華晶、華虹等企業(yè)到國際上采購設備卻遭到抵制，最終發(fā)展受限，一直未有大的突破。

2006年以后，國家又搞了01和02專項。前者劍指核心電子器件、高端通用芯片和基礎軟件，俗稱核高基；后者劍指IC制造和成套工藝。

近年來，兩個專項相繼開花結(jié)果，例如中微的蝕刻機已看齊世界水平，中芯國際的工藝已挺進到28納米，但受限于不友好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，水平還是差強人意。

以光刻機為例，ASML的EUV光刻機即將投入7納米工藝，而國內(nèi)最先進的量產(chǎn)水平是90納米。之所以差距驚人，原因之一是買不到高水平的鏡頭和光源，這是光刻機的核心部件，而國內(nèi)缺乏相關的技術。

坊間一直傳說，瓦森納協(xié)定禁止向中國出口高端光刻機。這種說法后來遭到ASML公司的否認，該公司聲稱，最快將于2019年在中國晶圓廠見到EUV光刻機。

但業(yè)內(nèi)人士透露，在瓦森納協(xié)定中，確實是有光刻機限售條款的，只不過每隔幾年，條款就會作相應的調(diào)整。之所以調(diào)的原因也是，國產(chǎn)水平在不斷提高，所謂的調(diào)整，頂多也就是“敵人”不斷地根據(jù)我方的進展調(diào)整炮火的輕重與射程。

一個有意思的細節(jié)是，國內(nèi)研究機構(gòu)在相關技術上取得突破不久，ASML公司就否認了禁售的傳聞。

產(chǎn)業(yè)環(huán)境并不是唯一的障礙，來自國家層面的干預更加要命。

美國政府曾多次否決中國企業(yè)針對美企的收購行為，包括著名的紫光并購美光計劃。最近更是制裁了中興通訊，斷供其芯片。

2016年，國內(nèi)某基金收購德國愛思強時，連FBI都跳出來施壓，最終迫使德方放棄了交易。而據(jù)中興員工透露，在中興斷芯事件前，F(xiàn)BI就入駐了公司內(nèi)部。

為錢一把辛酸淚

半導體是一個燒錢的行業(yè)。上世紀90年代，中央在財政非常拮據(jù)的情況下，特批了40億元搞半導體。但這點錢只是杯水車薪。

向民間要投資，更遭到冷遇。

這個行業(yè)不但燒錢，而且周期長，技術更新快，你剛研發(fā)出來，別人已經(jīng)開始打價格戰(zhàn)。這意味著，前期要不斷砸錢，還見不到水花。對民營資本而言，這是無法承受之痛。

中微董事長尹志堯2004年滿腔熱血回國創(chuàng)業(yè)，就遇到了這個難題。

為造蝕刻機，中微在短時間內(nèi)，燒光了地方政府和自籌資金，只好四處籌錢續(xù)命。當時民間資本對這個行業(yè)缺乏了解，也缺乏意愿，尹的一腔熱血只能碰一鼻子灰。

萬般無奈之下，只好赴硅谷融資。兩周內(nèi)，十幾家風投踏破門檻，愿意提供5000萬美元。此情此景，令報國心切的尹志堯百感交集：難道只有美國造得出蝕刻機？

苦心積慮，只為國產(chǎn)化，絕不能大權旁落。在拿回幾筆續(xù)命錢后，尹志堯繼續(xù)尋找國內(nèi)投資人。后來，在江上舟的引薦下，終于有國開行為中微背書。

跟中微有類似遭遇的，還有京東方。

做液晶面板20年，京東方一直伴隨各種非議。尤其是它越虧越投的做法，更是被人質(zhì)疑為綁架政府，因為其大部分資金來自銀行和地方政府。

在資本市場上，由于不斷增發(fā)，京東方背上了圈錢的罵名。但這些錢，大部分來自國資背景。其間，京東方曾多次拉私募基金入股，均被拒絕，理由是投資大，短期難見利。

幸運的是，苦熬多年后，京東方靚麗崛起，勇奪五個全球第一，讓當初的堅持者賺得盆滿缽滿。

近年來，國家加大了對半導體行業(yè)的投入。大基金一期投入1300億，已收尾；二期預計超過2000億。乍一看，錢不少，但需要投資的項目也很多，涵蓋芯片設計、制造、封測、設備等諸多領域。以一期為例，累計投資62個項目，涉及23家上市公司。

這樣平均下來，每家獲得的投資額并不多，跟撒胡椒面一樣。

而純靠市場手段去募集資金的難度同樣非常大。以紫光為例，真正的大規(guī)模投資還沒開始，市場就已不乏圈錢的質(zhì)疑聲，跟京東方當年惡戰(zhàn)面板產(chǎn)業(yè)時所遭遇的挑戰(zhàn)幾乎沒有兩樣。

顯然，這樣的投資強度是不夠的。再看一組數(shù)據(jù)，就更能看出差距。

全球芯片三巨頭，三星、英特爾、臺積電，每年的投資都在百億美元級別，而中芯國際不到對方的十分之一。

設備三巨頭，應用材料、泛林、東京電子，每年在研發(fā)上投入5—10億美元不等，而中微半導體直到去年，收入才破10億，還是人民幣。

人才的切膚之痛

搞好半導體，主要靠三件事：一個是錢，一個是人，外加一個政策。錢的事好說，畢竟這些年國家不差錢；人的事很難搞，因為非一朝一夕之功。

數(shù)據(jù)顯示，我國未來需要70萬半導體人才，目前只有不到30萬，缺口40萬。

我們尤其缺行業(yè)的領軍人物。這些年，01/02專項取得的重大突破，很多都是海歸創(chuàng)造的，他們長期任職于歐美半導體公司，擁有豐富的行業(yè)經(jīng)驗。

張汝京，德州儀器工作20年，在全球蓋過20座芯片工廠。回國后，創(chuàng)辦了中芯國際，以及國內(nèi)第一家12寸硅晶圓廠，被譽為中國半導體之父。

尹志堯，闖蕩硅谷20年，先后任職于英特爾、泛林和應用材料。回國后，創(chuàng)辦中微半導體，幾乎以一己之力，將國內(nèi)介質(zhì)蝕刻機帶到了世界水平。

此外，曾任職于霍尼韋爾的姚力軍，回國后做出了高純度濺射靶材；美國留學歸來的王淑敏，研發(fā)出國內(nèi)第一款研磨液，打破了國外壟斷。

日本、韓國和中國***地區(qū)，也是半導體人才的重要來源。大陸兩大代工廠，中芯國際和廈門聯(lián)芯，都有***背景，很多技術人員也來自***。

這幾年，國內(nèi)存儲器的跨越式發(fā)展，也離不開日本、韓國、中國***技術人員的貢獻。日本廠商爾必達破產(chǎn)后，大批日本人赴中國尋找機會，包括前社長坂本幸雄。

以紫光為例，外界看到其董事長趙偉國在資本和產(chǎn)業(yè)上動作頻頻，而事實上，他用心同樣多的也是找人。其總投資預計1000億美元左右的長江儲存的執(zhí)行董事長高啟全，便是他費盡心思從***爭搶過來的世界級半導體產(chǎn)業(yè)猛人。

目前，長江存儲的3D NAND閃存已經(jīng)獲得第一筆訂單，總計10776顆芯片，將用于8GB USD存儲卡產(chǎn)品。今年10月，我國首批擁有完全自主知識產(chǎn)權的32層三維NAND閃存芯片將在這里實現(xiàn)量產(chǎn)，這也是中國集成電路閃存芯片產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展“零”的突破。

然而，引進人才畢竟不是長久之計。國內(nèi)半導體行業(yè)要想大發(fā)展，必須立足于培養(yǎng)本土人才。

一方面，外來人才和本土人才，在利益、觀念等方面是有沖突的。中芯國際在江上舟離世后，就陷入外來人員和本土人員的派系之爭，一度影響到公司的發(fā)展。

另一方面，半導體是微加工行業(yè)，工藝很關鍵。很多外國技術人員之所以牛，是他們一輩子只干一件事積累起來的。

2002年，上海微電子總經(jīng)理赴德國考察，有工程師告訴他：“給你們?nèi)讏D紙，也做不出來?！遍_始他不服，后來明白了。那里的拋光工人，祖孫三代干著同樣一件事，“同樣一個鏡片，不同工人去磨，光潔度相差十倍?！?/p>

這恰是中國半導體行業(yè)的一個切膚之痛。

我們不缺設計人員，但缺工藝工程師，而這類人才很難靠引進來滿足。

中芯國際之所以在制程上落后2-3代，除了光刻機等設備受限外，工藝上的經(jīng)驗欠缺才是更重要的原因。

遺憾的是，目前國內(nèi)不少高校的人才培養(yǎng)，與現(xiàn)實脫節(jié)。大多數(shù)學生跑去做軟件，做應用，卻不愿搞更基礎的計算機系統(tǒng)和底層結(jié)構(gòu)。

不容樂觀的生態(tài)鏈

在自然界，動植物要生存，必須融入生物鏈。

做企業(yè)也一樣。只不過，在企業(yè)這個生態(tài)鏈中，先行者有成本優(yōu)勢，再加上穩(wěn)定可靠的供應鏈，使得他們能夠持續(xù)盈利，進而支撐著技術的不斷進步。

這對后來者而言，如同一道不可逾越的壁壘。

這些年，中國半導體產(chǎn)業(yè)面臨的一大難題，就是如何融入這個生態(tài)鏈。

龍芯是一個很好的例子。這款中科院計算所自主研發(fā)的芯片，盡管性能不俗，但一直游離在民用市場外。原因很簡單，市場上有更成熟、性價比更高的處理器。

龍芯的遭遇并非個案。大部分芯片制造廠，在采購裝備時，一定考慮的是進口設備，因為國產(chǎn)設備剛起步，質(zhì)量不穩(wěn)定、一致性差。

當年，LED芯片剛在國內(nèi)興起時，各大芯片廠均只認美、德設備，而地方政府的補貼也只給進口設備。

內(nèi)憂外患，將國內(nèi)MOCVD設備商逼到了絕境，“客戶不太愿意用……因為不信任，需要重新驗證，這又要花錢?！敝嘘晒怆娯撠熑岁悙廴A說。

直到后來，工信部為每臺國產(chǎn)設備提供2000萬補貼，形勢才開始好轉(zhuǎn)。

新產(chǎn)品研制出來，沒有人用，就不可能盈利；沒有盈利，就沒錢搞研發(fā)。結(jié)果只能是惡性循環(huán)，胎死腹中。

這個時候，需要來自生態(tài)鏈的支持。國內(nèi)半導體行業(yè)近年來的進步，尤其是設備和材料領域，很大程度上得益于中芯國際、廈門聯(lián)芯等晶圓制造廠的帶動。

但這種機會，不是國外廠商所能提供的。那種一切交給市場的想法，不能說幼稚，至少也是罔顧事實的。

幾年前，韓國SK海力士曾采購過中微半導體的蝕刻機，后來放棄了。表面上是因為性能不及預期，實際是擔心泄露核心工藝的秘密。

一個有意思的細節(jié)是，盡管中國民用芯片九成依賴進口，但軍用芯片卻基本能自給自足，甚至還有出口。比如，龍芯就穩(wěn)定運行在北斗導航系統(tǒng)上。

另一款自主芯片，來自總參56所的申威，則撐起了我們的太湖之光超級計算機。

軍用很出彩，民用卻賣不出去？問題就在生態(tài)鏈上。

軍用市場是一個封閉的小圈子，產(chǎn)品追求穩(wěn)定性和抗干擾，對性能并不敏感。龍芯和申威在這里能找到自己的位置。

反觀民用市場，性能為王，技術迭代快，龍芯和申威很難融入這樣的生態(tài)鏈。

結(jié)束語

通過以上梳理，我們看到，國內(nèi)造不好高端芯片，有外部因素，也有自身原因。

形勢看似悲觀，前景卻很光明。

一方面，半導體行業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的大趨勢不會改變。另一方面，摩爾定律在工藝上逐漸趨近極限，客觀上給了國內(nèi)企業(yè)追趕的機會，而國家也正進一步加大支持和投入。

最近，我國國家領導人在武漢考察時，就特別到長江存儲作了考察與指示。受此鼓舞的趙偉國則表示，公司將盡快在全球集成電路產(chǎn)業(yè)占據(jù)重要地位，用5到10年時間成為全球三維閃存主要供應商之一。

在國家的支持和企業(yè)的自身努力下，國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)鏈正在出現(xiàn)由點到面的突破，而在三大歷史性機遇的支持下，我們也必須迎頭趕上。

否則，后面的仗將會越來越難打，因為半導體產(chǎn)業(yè)不光是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)的基礎，更是支撐和保障國家安全的戰(zhàn)略性、基礎性和先導性產(chǎn)業(yè)，而且重要性會越來越大。