本文为能扼住华为命运咽喉的台积电,是怎样炼成的?的姊妹篇,可先行阅读。

2020年,是共和国成立的第71个年头。今非昔比,中国如今已经是世界政治、经济、文化、科技舞台上的重要引领者。

然而,作为一个发展中国家,我们依然有很多软肋,时不时被盯着打几拳、踹几脚。

而这其中被打击时最疼的几处软肋中,芯片产业毫无疑问可以排到前几

中国被“卡脖子”的关键技术,其中光刻机还是为了造芯片的

芯片,或者说集成电路(IC),在信息社会的重要性毋庸置疑。现代社会每一个普通人的生活、工作、娱乐,以及每一家公司的生产、经营,都与各种电子产品中的各类芯片牢牢绑定。

毫不夸张的说,哪个国家拥有最全、最高精尖的芯片产业链,谁就能拥有绝对的权力,因为它可以通过断供、限制出口等方式,完全锁死芯片进口国的经济与科技发展空间

正如科幻小说《三体》中,三体人可以用智子锁死人类的基础科学一样。

那么中国现在对于进口芯片有多依赖呢?2018年,中国14.09万亿元的进口商品中,进口的芯片金额近2.06万亿元,约为全国进口商品总额的14.62%,高于石油进口的1.59万亿元。要知道,这还是在《瓦森纳协定》限制下的进口额。(《瓦森纳协定》是西方国家对中国等国家出口物品进行限制的协定,限制清单涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等高科技产品)

根据《二十国集团国家创新竞争力黄皮书》中显示的信息:中国80%的高端芯片都靠进口

那么中国的芯片产业到底被卡在哪里?完整的芯片产业链涉及很多环节,如果按照大类区分的话,可以分为设计、制造(晶圆制造或代工)、封装与测试几个主要部分。

这其中,国内最薄弱的一环,就在于真正把设计好的芯片制造出来的制造环节。根据天财资讯《电子元件:人工智能加速到来,芯片产业持续强势》研报统计,截至目前国家产业基金对芯片产业链相关环节的投资中,制造环节是绝对的大头,占到整个投资额的65%。道理很简单,哪个环节最薄弱、最短板,自然就要重点投入资金和力量。

而目前在芯片制造领域,国内绝对的王者,当仁不让要属于一家发展历程颇具传奇色彩的上海公司:被业内人士戏称为“斯米克”的中芯国际(SMIC)

对中芯国际来说,其发展进程中关键的三个人物——张汝京、邱慈云与梁孟松,都来自中国台湾,也都与芯片制造领域的全球领头羊,中国台湾企业台积电密切相关

1948年,在解放战争即将全面胜利之时,张汝京出生在江苏省南京市,还在襁褓之中的张汝京之后随父母来到了台湾。长大后,学习成绩优异的他在台湾完成本科学业,随后赴美留学,获得工程学硕士和电子学博士学位。

张汝京

毕业后,张汝京与比他大18岁的台积电创始人张忠谋走出了几乎完全一样的职业路径:同样是进入美国德州仪器公司,同样从事集成电路制造工作,同样在德州仪器工作到了年逾半百,同样获得了很高的职位和薪酬。

唯一不同的是,张忠谋是主动辞职出走德州仪器,而张汝京则在德州仪器提前退休。不过后来这两个德州仪器前同事的人生轨迹,又再次重合:

张忠谋离开德州仪器后回到台湾,在55岁的“高龄”时创立了台积电,将晶圆制造环节独立出来,创立了代工厂(Foundry)模式。

张忠谋

而张汝京在退休后同样回到台湾,在台积电建立整整十年且在行业内已颇具影响力之时,于接近50岁“高龄”时创立了“世大半导体”,并很快在晶圆代工领域将世大带到了世界领先的地位,对台积电构成了严重的威胁。

面对这家仅仅成立3年就已经可以在太岁面前动土、抢走台积电订单的世大,张忠谋决定要尽早采取一切手段拔走这根眼中钉。但是张忠谋并没有通过正常的商业竞争的方式,而是在2000年,以50亿美元的天价直接完成了对世大半导体的收购

失去了对公司的控制权后,张汝京并未选择继续留在台积电工作。2000年正值大陆芯片产业发展的萌芽期,当时将半导体产业提升到国家战略层面的“18号文件”《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》刚刚颁布,于是,张汝京做出了一个让整个“台湾当局”震惊的决定:

带着300名工程师团队与技术,来到了上海,创建了“中芯国际”

而得知中芯国际创立的消息后,为了避免先进的芯片制造技术泄露到大陆,“台湾当局”对张汝京百般阻挠,向他几次开出巨额罚单,并要求其限期内务必回台。

张汝京因此对台湾当局心灰意冷,根本没鸟台湾当局的“通缉令”,甚至做出了一个令人出乎意料的举动:要放弃“台湾户籍”,并发布声明:

我是美国公民,但在台湾长大,受教育,服兵役,对台湾有深厚的感情。1990年自美返台至2000年,总共在台湾参与和建造了4座晶圆厂。2000年时在大陆建芯片厂(晶圆厂),为两岸的半导体产业同样地尽力。台湾当局的某些人士,对我们在大陆的发展一再打压和迫害,我深表不解与遗憾,已委托律师妥善处理此事,依合法、合情合理的管道据理力争。我深信两岸的同胞本来就是同根而生,一脉相承,互助、合作和产业上的互补都是顺应自然的和双赢的,绝对不应该加以人为的设限。我非常希望能回台湾看些老朋友,也很想念高雄的一切,希望这个愿望能尽早实现。

估计张汝京当时内心的独白是:甘霖娘,老子本身就有美国国籍,我一个美国人援助大陆搞芯片,你还管得了老子?

就这样,张汝京正式与台湾当局反目成仇,抛弃一切投入到中芯国际的事业当中,并在2004年就带领中芯国际同时在香港和美国上市。虽然上市了,但中芯国际在随后若干年的发展并不如意。

在整个芯片行业不景气的大背景下,叠加全球金融危机影响,中芯国际始终无法盈利,甚至在2010年创下了亏损超过30亿元的纪录。

与此同时,台积电不断起诉中芯国际侵犯知识产权,直到2009年,中芯国际通过巨额现金+股权赔偿的略带“屈辱”的方式,与台积电达成和解。自认为应为此次惨痛失利负责的张汝京,主动辞职(也有说法是台积电和解协议中的要求)。此时已61岁的他,并没有选择退休,而是继续在大陆芯片行业开创自己的事业

18年在青岛创立芯恩(青岛)集成电路有限公司的张汝京,已年过7旬

至此,中芯国际的10年张汝京时代正式落下帷幕。在张汝京的带领下,中芯国际虽然没有在领域内掀起什么波澜,但为后来的崛起打下了坚实人才与工艺基础。截至2009年,中芯国际已在上海、天津、北京、深圳拥有多座晶圆代工厂,芯片加工技术从最初的0.35微米提升至45纳米,张汝京让中国大陆在全球晶圆代工领域有了自己的一席之地。

随后多年,中芯国际经历走马灯似的管理层更迭,一直到当初跟随张汝京一同从台湾赴上海创业,曾经任职台积电高管的邱慈云上任

在邱慈云6年任期内,中芯国际进入了稳定增长期,国内市场增速明显、现有产能利用率稳步提升、40nm产能放量,中芯国际扭亏为盈并逐渐扩大盈利规模,同时也获得了越来越多的国内订单。

一直到邱慈云离职的2017年,中芯国际已经牢牢占据大陆晶圆代工产业市场份额的第二把交椅(第一当然是台积电),一方面将其余竞争对手遥遥甩在身后,另一方面则不断蚕食台积电的中低端市场。

虽然中芯国际的盈利情况与产能持续向好,但在芯片制程方面的差距却与台积电、三星等全球竞争对手越拉越大

尤其在4G时代来临后,消费电子芯片需求爆发,智能手机芯片制程要求越来越高,中芯国际由于工艺上的差距,并没有能够赶上这一波红利。在台积电10nm制程芯片收入已经达到营收占比第一的2017年时,中芯国际依然在150nm/180nm、55nm/65nm这些中低端制程上赚着不高的利润,28nm制程才刚刚能实现量产。

台积电各制程营收占比
中芯国际各制程营收占比
数据来源:中芯国际各季度营运绩效报告,云锋金融整理

一直到2017年,另一位台积电前猛将梁孟松成为中芯国际联席总裁,中芯国际的发展速度再次提速。用一句话形容梁孟松在芯片行业多牛B:

台积电和三星曾经因为梁孟松打了几年的官司,够吹一辈子了(类比于我所在的通信行业,就是华为和高通因为我打了几年官司,做梦都能笑醒)。

这事儿咋来的呢?

对于台积电至关重要的梁孟松,因为对职位变动上的不满,于2009年来到韩国,随后加入三星,在台积电还研究16nm制程时,帮助三星搞定14nm制程芯片生产,抢走了一部分苹果iphone芯片和高通的代工订单。

这可惹恼了台积电,台积电认为梁孟松把台积电的技术泄露给三星,于是乎状告三星,双发打了长达4年的官司,最后台积电胜诉,判决梁孟松不能给三星提供任何技术上的指导

梁孟松有多猛?就是这么猛。

梁孟松加入中芯国际有点类似“降维打击”,毕竟对于梁来说,中芯国际最先进的28nm制程也就是人家多年前玩的东西。于是乎,在梁加入后至今,中芯国际开始在制程工艺上突飞猛进,先是实现了14nm的量产,接着开始尝试在12nm突破

但是,目前中芯国际与全球竞争对手的差距依然很大很大。营收方面,中芯国际在国内领先地位牢不可撼,营收高于国内老二华虹半导体4倍以上,但仅仅为全球第一台积电的零头。但是对于这么一家成立时间也不算太久的企业来说,能做到全球第五,已经难能可贵。

究其根本,还是晶圆代工领域,制程越先进,利润越高,而中低端产品产能再高,也没啥钱赚。虽然中芯国际的14nm制程可以量产,但产能依然有限,而全球10nm以上产品几乎全部被台积电垄断。

不同制程芯片全球代工营收占比

比如中国头号民营企业华为,其全线高端产品,几乎均由台积电代工,就算想给中芯国际,也给不出去

数据来源:张忆东《从台积电核心能力,看半导体行业趋势与国产化路径》

是由于缺设备

芯片制程一旦进入到10nm这个量级,最好用荷兰ASML的EUV光刻机,进入到5、3nm,那么必须用ASML的EUV光刻机。可这东西,中芯国际真的买不到

是工艺

就算有设备,晶圆制造涉及环节多如牛毛,如果把控不好,会造成良品率低,成本高企,照样无法实现量产。因此中芯国际若想突破重围,依然道阻且长。

回首中芯国际的发展历程,简直就是两岸友好的见证,无数中国台湾芯片专家克服重重困难阻力北上大陆,帮助中国实现了芯片制造的自主化,并不断提升工艺水平,直至今天中芯国际小有所成。

但是,光靠台湾或者海外的人才引进是远远不够的,中国芯片产业发展更多要依靠内部人才的培养,而什么时候中国的半导体、微电子、集成电路人才们也能拿到互联网公司那样的体面薪水,或许才能真正实现我国芯片产业的崛起(大家可以自行去知乎搜一下内部人士对中芯国际上海工资的吐槽,与上海房价相比惨不忍睹)。

发表评论

邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注