十六年前,時(shí)任中芯國(guó)際CEO的張汝京去美國(guó)招賢納才時(shí),直言不諱地指出:
中國(guó)集成電路一窮二白,還在低端上重復(fù)。
當(dāng)時(shí)中國(guó)的集成電路水平剛剛達(dá)到350納米,而國(guó)際上已經(jīng)達(dá)到130納米,并且開(kāi)始向90納米進(jìn)軍。兩者相比,技術(shù)落后20年,業(yè)內(nèi)差距大約是5個(gè)世代。
十六年后,中國(guó)成為全球最大的芯片市場(chǎng),我國(guó)的芯片制造廠已遍地開(kāi)花,僅在上海就形成了“一帶兩區(qū)”為主架構(gòu)、聚焦張江的微電子產(chǎn)業(yè)基地。但數(shù)據(jù)顯示:2015年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)3352億美元,中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)11024億人民幣。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì),2015年進(jìn)口集成電路3139.96億塊,進(jìn)口金額2307億美元;出口集成電路1827.66億塊,出口金額693.1億美元。2015年進(jìn)出口逆差1613.9億美元,國(guó)內(nèi)集成電路產(chǎn)品的自給率偏低的情況仍然沒(méi)有得到明顯改觀。中國(guó)的IC制造不但要承受產(chǎn)業(yè)本身發(fā)展高風(fēng)險(xiǎn)投入的壓力,還需要面對(duì)強(qiáng)大的半導(dǎo)體巨頭的競(jìng)爭(zhēng)和打壓,雖然有了突破,但是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力卻依然薄弱。
歷史鳴響:低起點(diǎn),只能靠引進(jìn)
芯片被喻為國(guó)家的“工業(yè)糧食”,是所有整機(jī)設(shè)備的“心臟”,是一個(gè)國(guó)家獨(dú)立、安全的重大保障。
1996年3月,國(guó)家對(duì)建設(shè)大規(guī)模集成電路芯片生產(chǎn)線的項(xiàng)目正式批復(fù)立項(xiàng),這就是業(yè)界俗稱(chēng)的“909工程?!薄?09”工程項(xiàng)目注冊(cè)資金40億人民幣(1996年國(guó)務(wù)院決定由中央財(cái)政再增加撥款1億美元)。 “909”工程立項(xiàng)之時(shí),***、李鵬都曾指示“砸鍋賣(mài)鐵”也要把半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)搞上去。
朱镕基總理也曾嚴(yán)肅地說(shuō):“這是國(guó)務(wù)院動(dòng)用財(cái)政赤字給你辦企業(yè),你可要還給我呀!”
近20年后,李克強(qiáng)總理出席國(guó)家科技戰(zhàn)略座談會(huì)時(shí)多次講到“要將中低端產(chǎn)品提升到中高端產(chǎn)品”并點(diǎn)名“芯片”—“目前芯片還需要進(jìn)口,每年要因?yàn)樾酒M(jìn)口花費(fèi)2000多億美元,這筆錢(qián)與每年進(jìn)口石油花費(fèi)的金額差不多”。
“芯片”,成為國(guó)之痛。
上海華虹微電子,作為“909工程”的主體承擔(dān)單位,最先開(kāi)始了我國(guó)的“芯”征程。鑒于整個(gè)中國(guó)都沒(méi)有這樣的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),初創(chuàng)的華虹選擇與日本NEC公司合作,組建了上海華虹NEC作為“909”工程的主要承擔(dān)者。 在另一邊的臺(tái)灣,張汝京也一次次把目光拋向大陸。雖然在美國(guó)、臺(tái)灣的知名芯片廠有多年工作經(jīng)驗(yàn),被人譽(yù)為“建廠高手”的張汝京在大陸,還是犯了難。 當(dāng)中芯國(guó)際在上海浦東張江打下第一個(gè)樁時(shí),整個(gè)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè),既沒(méi)有成型的專(zhuān)業(yè)半導(dǎo)體制造設(shè)備,也缺乏必要的先進(jìn)制造業(yè)人才。 起步時(shí)的一切硬件、軟件都需要從國(guó)外引進(jìn)。 引進(jìn)的目的不能僅僅是生產(chǎn)的產(chǎn)品線,而是必須從根本上提升我國(guó)IC產(chǎn)業(yè)的裝備制造水平,這其中最為重要的就是要學(xué)習(xí)、消化吸收、再創(chuàng)新。然而,我們這條路走得格外艱難。 事實(shí)上,早在八十年代末,我國(guó)就開(kāi)始從日本大量引進(jìn)IC生產(chǎn)技術(shù),當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的最大IC廠家742廠(華晶集團(tuán))就是在那時(shí)候從日本東芝公司引進(jìn)IC生產(chǎn)技術(shù),同時(shí)向東芝引進(jìn)IC生產(chǎn)技術(shù)的還有韓國(guó)三星。
目前,韓國(guó)三星已成為韓國(guó)第一大企業(yè)。據(jù)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查公司IHS2016年的數(shù)據(jù)顯示,作為世界第二大半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商,在過(guò)去的一年里,三星電子正在逐步縮小在半導(dǎo)體市場(chǎng)上與英特爾的份額差距。與此同時(shí),韓國(guó)的SK海力士以4.8%的份額擊敗高通成為第三。
而號(hào)稱(chēng)“中國(guó)內(nèi)地規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的集成電路芯片制造企業(yè)”的中芯國(guó)際,雖在2015年全球晶圓代工廠銷(xiāo)售額排名中位列第四,但22.36億美元的銷(xiāo)售額與排名前三的國(guó)際晶圓廠之間懸殊甚大(分別為265億美元、47億美元、44億美元)。
在國(guó)際上,由于體制差異,作為西方國(guó)家眼中的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè),有關(guān)半導(dǎo)體的一切技術(shù)、設(shè)備都受到了嚴(yán)格的輸出限制。我國(guó)只能在西方國(guó)家許可的范圍內(nèi)大量引進(jìn)技術(shù)。自主研發(fā)的道路格外艱難。
“必須在現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)范式內(nèi)快速追趕,即引進(jìn)消化再創(chuàng)新和集成創(chuàng)新?!鄙虾HA虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司(下文簡(jiǎn)稱(chēng)"華虹宏力")副總裁陳瑛說(shuō),“堅(jiān)持市場(chǎng)導(dǎo)向,長(zhǎng)期的、堅(jiān)持的技術(shù)開(kāi)發(fā),堅(jiān)持在每個(gè)技術(shù)開(kāi)發(fā)節(jié)點(diǎn)有創(chuàng)新。IC制造業(yè)是資本、技術(shù)密集型的行業(yè),這條路是很艱難的,過(guò)程也是很痛苦的。生存的壓力、盈利的壓力時(shí)時(shí)縈繞在創(chuàng)業(yè)者、領(lǐng)頭人的心頭?!?/p>
中芯國(guó)際為了使國(guó)家02重大專(zhuān)項(xiàng)《65-45-32納米成套工藝》如期完成,吳漢明副總裁和他的技術(shù)團(tuán)隊(duì)傾注了大量心血,“技術(shù)上的困難很多。每跨越一代技術(shù),通常約1/4的技術(shù)是新的,而成熟技術(shù)也要在新的工藝條件中重新改良。這些東西是買(mǎi)不到的,只能自己去摸索。我們做65納米,總共做了三萬(wàn)多片實(shí)驗(yàn)才把它開(kāi)發(fā)出來(lái),僅成本就有十幾億元?!?/p>
就這樣,65納米在完全獨(dú)立自主研發(fā)下,幾百個(gè)人用了近四年才完成。
圖:陳瑛接受記者采訪時(shí)拍攝的人物照片
現(xiàn)實(shí)選擇:生存的壓力,差異化的競(jìng)爭(zhēng)
我國(guó)大陸半導(dǎo)體制造業(yè)是以代工為主的,在先進(jìn)制程方面與臺(tái)積電等國(guó)際代工大廠仍有明顯差距,至今,兩者之間的差距仍有進(jìn)一步擴(kuò)大的趨勢(shì)。我國(guó)IC制造業(yè)仍處于爬坡過(guò)程中,一方面在持續(xù)投資,另一方面企業(yè)處于虧損可能是常態(tài)。
“從2011年至今,華虹一直在盈利,毛利率持續(xù)保持在約30%?!倍捌髽I(yè)曾長(zhǎng)期承受著“痛苦煎熬”的建設(shè)壓力。 1997年華虹NEC成立,國(guó)家投入上百億。拿著國(guó)家的項(xiàng)目資金去“買(mǎi)”日本人的技術(shù)?在一片質(zhì)疑聲中,華虹頂著巨大的壓力。時(shí)任電子部部長(zhǎng)胡啟立直接主持“909”工程,在他的回憶錄中,我們能深深地感受到當(dāng)時(shí)的艱難—遲遲找不到合作伙伴,被外國(guó)人嘲諷“中國(guó)人以為有了錢(qián)就能搞半導(dǎo)體”,搞“錯(cuò)位”了;工程開(kāi)工建設(shè)之時(shí),恰逢半導(dǎo)體市場(chǎng)低迷,全世界半導(dǎo)體工廠紛紛緩建或者停工;想自力更生,卻發(fā)現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)工建設(shè)的超凈廠房難以容納未來(lái)的發(fā)展,比需要的面積小了一半;和日本NEC公司合作談判成功了,卻又招來(lái)批評(píng)……
圖:胡啟立舊照
雖然我國(guó)已經(jīng)有了華虹宏力與中芯國(guó)際兩家集成電路龍頭企業(yè),但都在艱難地跨越半導(dǎo)體行業(yè)的“門(mén)檻”。這個(gè)“門(mén)檻”,就是企業(yè)的現(xiàn)金流要達(dá)到能夠滿足自身研發(fā)及產(chǎn)能擴(kuò)充的需要,只有這樣,企業(yè)才能進(jìn)入正循環(huán)的自主成長(zhǎng)階段。
“我們既要盡自己之力追趕先進(jìn)工藝,在強(qiáng)者之林站穩(wěn)腳跟,但也不要在盲目追趕中迷失了自己發(fā)展的節(jié)奏,對(duì)于成熟工藝也要深耕細(xì)作,開(kāi)拓疆土,把握發(fā)展的機(jī)會(huì)?!爆F(xiàn)任中芯國(guó)際CEO邱慈云說(shuō),“我們的策略是與國(guó)際巨頭實(shí)現(xiàn)差異化和多樣化,而非直接對(duì)抗?!?/p>
避其鋒芒,尋求應(yīng)用市場(chǎng)的“新點(diǎn)”,尋找差異化的細(xì)分市場(chǎng),從技術(shù)追趕到技術(shù)創(chuàng)新甚至超越,不失為后來(lái)者可以參考的思路。
“華虹宏力依托多平臺(tái)特殊工藝而顯得一枝獨(dú)秀,特別是具有活力的8英寸廠。”陳瑛說(shuō),“差異化競(jìng)爭(zhēng)是我們的核心競(jìng)爭(zhēng)力?!?/p>
事實(shí)上,華虹宏力在差異化創(chuàng)新上做得相當(dāng)出色。在01和02等國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)支持下,華虹宏力完成了8英寸特色工藝全面布局,形成了多項(xiàng)重大科技成果,加速了IGBT、MEMS等特殊工藝技術(shù)的研發(fā)。擁有有效發(fā)明專(zhuān)利1974件,其中美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利88件。
在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中,華虹宏力的8英寸制造流程比對(duì)手更優(yōu),工序更少,性價(jià)比更高。目前在智能卡芯片市場(chǎng)上,華虹宏力與韓國(guó)三星并駕齊驅(qū),占據(jù)了約30%的國(guó)際市場(chǎng)份額;不僅打破了跨國(guó)公司的壟斷,甚至讓許多原先的領(lǐng)先者被迫出局。
2013年,同處浦東的中國(guó)第二大和第三大的晶圓代工廠上海華虹NEC電子有限公司和上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司完成合并,“華虹宏力”宣告正式誕生。合并之后,華虹宏力已成為世界第一大智能卡IC代工廠;功率分立器件平臺(tái)出貨量居全球8英寸代工企業(yè)首位,累計(jì)出貨超過(guò)410萬(wàn)片晶圓;月產(chǎn)能也增加到近15萬(wàn)片。
“通過(guò)不斷深耕市場(chǎng),持續(xù)的投入與創(chuàng)新,壯大實(shí)力,才能在全球競(jìng)爭(zhēng)中牢牢占據(jù)一席之地?!比A虹宏力執(zhí)行副總裁徐偉說(shuō),相對(duì)12英寸的先進(jìn)技術(shù),8英寸廠在技術(shù)節(jié)點(diǎn)上有它的局限性,但是立足差異化競(jìng)爭(zhēng)一樣能夠給華虹宏力帶來(lái)更多的訂單和市場(chǎng)機(jī)會(huì)。隨著“云物大智”等產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,給8英寸晶圓廠創(chuàng)造了巨大的需求潛力和龐大的市場(chǎng)空間。
“聚焦?jié)M足特定市場(chǎng)需求,如高安全性的智能卡、智能電網(wǎng)與智能電表、微控制器、無(wú)線射頻、綠色能源、功率半導(dǎo)體、汽車(chē)電子、低功耗嵌入式存儲(chǔ)器、LED照明以及滿足物聯(lián)網(wǎng)需求的MEMS和電源管理IC等技術(shù)工藝的研發(fā)和創(chuàng)新,力爭(zhēng)世界領(lǐng)先?!?/p>
華虹宏力工程師們?cè)跁?huì)議室研討項(xiàng)目
“IC產(chǎn)業(yè)不進(jìn)則退,退則死亡,沒(méi)有其他選擇!”這一點(diǎn)誰(shuí)都知道,但往哪里走、怎么走?生存和發(fā)展,投資與回報(bào),是現(xiàn)階段企業(yè)面前最現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題。
新的突破,需要成百上千的技術(shù)參數(shù)的驗(yàn)證,需要幾萬(wàn)次的實(shí)驗(yàn);技術(shù)突破之后,還需要市場(chǎng)考驗(yàn),在一場(chǎng)場(chǎng)實(shí)戰(zhàn)中贏得信任和口碑。這個(gè)過(guò)程消耗了企業(yè)大量的人力、物力。高精尖的研發(fā),只有通過(guò)漫長(zhǎng)的積累。
華虹宏力已經(jīng)掌握了銀行卡IC制造技術(shù),且“我們主要客戶的安全芯片分別從國(guó)際權(quán)威認(rèn)證機(jī)構(gòu)獲得了CC EAL5+安全證書(shū)和EMVCo安全證書(shū),突破了國(guó)外芯片公司的壟斷?!钡壳斑€不得不面對(duì)國(guó)外芯片在價(jià)格上的打壓,且大規(guī)模商用也受制于國(guó)內(nèi)銀行啟用國(guó)產(chǎn)芯片存在的顧慮。 胡啟立在《“芯”路歷程》一書(shū)中,回望了國(guó)人在半導(dǎo)體制造業(yè)的失敗經(jīng)驗(yàn),總結(jié)為:第一,把芯片工廠的建設(shè)簡(jiǎn)單的當(dāng)成一條生產(chǎn)線的引進(jìn),以為有了設(shè)備就能生產(chǎn);第二,單純追求技術(shù)的先進(jìn)性,不從市場(chǎng)需求出發(fā),誤認(rèn)為集成電路的線寬越細(xì)越好;第三,認(rèn)為只要有錢(qián)就能搞半導(dǎo)體。 這三點(diǎn)在今天依然值得我們謹(jǐn)記于心。
悠揚(yáng)遠(yuǎn)歌:人才缺失,引進(jìn)與培養(yǎng)并舉
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是全球競(jìng)爭(zhēng),這些年來(lái),在國(guó)內(nèi)集成電路設(shè)計(jì)、封裝、材料等發(fā)展滯后的條件下,已經(jīng)走過(guò)約20年的華虹有著難以言說(shuō)的痛。
“技術(shù)上的引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新,一定靠的還是人。而華虹為引進(jìn)和培養(yǎng)人才堪稱(chēng)不遺余力”,華虹宏力副總裁陳瑛女士說(shuō)。
稀缺人才的缺乏和引進(jìn)培養(yǎng),成為半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)繞不過(guò)去的坎。
中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,更為迫切的是需要提升在全球行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力,縮小與國(guó)際上先進(jìn)水平的差距。不僅是低端,高端的競(jìng)爭(zhēng)力才是我們強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的關(guān)鍵,而關(guān)鍵的關(guān)鍵是人才。
“得人才者得天下,集人心者集大成?!弊鳛橹行緡?guó)際的創(chuàng)始人之一,在見(jiàn)證了這家巨頭公司因?yàn)槿耸伦儎?dòng)帶來(lái)的震蕩之后,王陽(yáng)元院士這樣感概道:“要建一個(gè)廠不難,要找到一個(gè)人才不易?!?/p>
IC咖啡創(chuàng)始人胡運(yùn)旺認(rèn)為,上海的優(yōu)勢(shì)是能夠吸引來(lái)自全國(guó)各地乃至全球的人才,但只有能掌控產(chǎn)業(yè)鏈的管理人才和布局創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)的技術(shù)人才才是IC創(chuàng)新所需的?!昂芏嗳瞬湃チ送馄蟠蚬?,他們大多只能做是給人打工的‘碼農(nóng)’,極少能做到參與頂層設(shè)計(jì)的崗位,而集成電路設(shè)計(jì)恰恰需要這樣能夠參與頂層設(shè)計(jì)的人才”。 “優(yōu)勢(shì)是人,劣勢(shì)也是人?!盜C咖啡上海站總經(jīng)理王欣宇說(shuō),浦東人才的問(wèn)題是難以穩(wěn)定下來(lái)。高居不下的生活成本,讓很多優(yōu)秀的外地人才只能到上海周邊戶籍政策門(mén)檻相對(duì)較低的蘇州、杭州等地,造成了人才空心化問(wèn)題。
“技術(shù)可以買(mǎi)過(guò)來(lái),人才買(mǎi)不過(guò)來(lái),誰(shuí)才是中國(guó)發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)中堅(jiān)力量?”鄒世昌院士談到人才,頗為著急,“只有建設(shè)自己的人才隊(duì)伍,本土培養(yǎng)出來(lái)的人才,才能成為我們的技術(shù)中堅(jiān)?!睘榇?,華虹宏力構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新、聯(lián)合培養(yǎng)高層次人才的工作體系,與中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所和復(fù)旦大學(xué)等單位進(jìn)行了多方位合作,堅(jiān)持開(kāi)展了集成電路博士生培養(yǎng)計(jì)劃和項(xiàng)目合作研發(fā)。同時(shí),還推出在職學(xué)歷教育補(bǔ)貼等舉措支持員工繼續(xù)深造。
在上海市科協(xié)的支持下,華虹宏力于2014年建立了院士專(zhuān)家工作站,這也是上海市集成電路行業(yè)的首家院士專(zhuān)家工作站。鄒世昌院士、復(fù)旦大學(xué)張衛(wèi)教授和中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所楊根慶研究員首批引進(jìn),2014年下半年又引進(jìn)中國(guó)科學(xué)院院士、西安電子科技大學(xué)郝躍教授組成專(zhuān)家團(tuán)隊(duì),為企業(yè)發(fā)展提供戰(zhàn)略咨詢、培養(yǎng)人才隊(duì)伍、指導(dǎo)技術(shù)攻關(guān)、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化等服務(wù)。
“我們聯(lián)合培養(yǎng)博士生都很搶手,因?yàn)樗麄儾粌H了解理論,更重視實(shí)踐。”陳瑛介紹說(shuō),“他們的博士論文,都是從企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中選題進(jìn)行研究、撰寫(xiě)的。在五年碩博連讀的過(guò)程中,他們已經(jīng)熟悉、了解生產(chǎn)線,積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?!?/p>
迄今,華虹宏力成功已聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)所、微電子研究所培養(yǎng)博士(含在讀)、博士后共計(jì)30名,豐富了半導(dǎo)體的人才資源。
我們耳邊仍然響著領(lǐng)導(dǎo)人最迫切的聲音,也看到企業(yè)最?yuàn)^力的拼搏。我國(guó)的IC制造要實(shí)現(xiàn)跨越,既不能盲目“引進(jìn)”;也不能閉門(mén)造車(chē),最終車(chē)不和轍。引進(jìn)、消化吸收再創(chuàng)新,只有把引進(jìn)的東西吃透、摸透再創(chuàng)新,最終“無(wú)招勝有招”。然而,這個(gè)過(guò)程痛苦而漫長(zhǎng),華虹宏力和中芯國(guó)際走了十幾年才翻了一個(gè)小山頭。
路正長(zhǎng),然而再黑暗的蒼宇,也總有光刺破;因?yàn)?,我們有不怕失敗、勇于?chuàng)新的人在。
圖為《浦東科技》媒體采訪當(dāng)日?qǐng)鼍?/p>
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