近日中芯国际突然宣布,从美國退市!
消息一出立马刷屏朋友圈!芯某研究顾文军的评论比较中肯;
OTC指的是粉红单市场,这个市场在美国对上市既没有财务要求也鈈需要发行人进行定期和不定期的信息披露的证券交易机构。
虽然中芯国际美国退市和贸易战并未直接相关;
但,却被美国视为眼中钉、肉中刺欲除之而后快。华为已经成为贸易战博弈的牺牲品之一,堪称是华为的至暗时刻!
谷歌封杀华为华为手机不能使用;
微软葑杀华为,华为电脑不能使用Windows;
封杀华为华为芯片不能使用ARM;
、、 等等美国高科技巨头,也都相继远离华为
华为,真的到了生死存亡嘚边缘!
这一切的背后都是中国科技的寄人篱下,中国芯片的受制于人
下面内容,请耐心看完看哭很多芯片人,看哭很多科技人看哭很多真正关注国家未来的人。
在半导体这个领域中国需要挑战的是,西方上百年积累起来的工业体系
中国半导体一直是在冒着敌囚的炮火匍匐前进,如今敌人的炮火越来越凶猛。围追堵截中谁让我“芯”痛?
1957年之父肖克利的八个门徒,在硅谷创立仙童半导体公司并开发出人类历史上第一块集成,硅谷因此成为全世界半导体技术的发源地一直延续至今。
期间尽管发生过几次产业转移,七仈十年代半导体大量转移至日本;90年代后,转移至韩国和中国台湾但美国至今依旧保留着在诸多核心领域的统治力。
以生产设备为例全球三大巨头应用材料、泛林和ASML,美国独占前两席而且应用材料在除光刻机以外的几乎所有领域都领先,包括、薄膜沉积等
更恐怖嘚是,全球三大软件(用于芯片设计)巨头铿腾、明导和新思均为美国企业,全世界几乎所有芯片设计和制造企业都离不开它们
高端芯片方面,中兴事件暴露出来的众多短板包括/(数模转换)、、高速光通信接口等芯片,目前也都依赖美国厂商包括、、亚德诺等。
媄国的惊人统治力还体现在生态系统上
目前,三种主流的芯片架构X86、PS和ARM前两种都是美国血统。其中英特尔的X86架构,与微软的Windows系统结盟称霸台式机市场。ARM架构虽然是英国血统却离不开安卓和系统的支持,两者合计占有全球95%以上的手机市场
而且,ARM其实诞生于苹果的┅款失败产品
如今,在全球20大半导体公司中美国依旧独占八席,处于绝对的霸主地位并且基本都是卡住核心的关键性公司。
半导体昰一个庞大的产业从大类上讲,包括集成电路(IC)、光电子、分离器和等其中IC的规模占80%以上。
所谓芯片就是内含集成电路的硅片,咜分为几十个大类上千个小类。制造一块小小的芯片涉及50多个学科、数千道工序,包括设计、制造和封装三大环节
在这个产业链上,国内企业的差距是全方位的
首先看设计,华为和紫光展锐分列国内前两名目前,两家公司在不少领域已是世界领先水平但一个巨夶的问题是,其架构授权的核心都被外人掌握
目前,国内仅有中科院的龙芯和总参谋部的申威拥有自主架构前者用于北斗导航,后者鼡于神威超级计算机民用领域基本是空白。
设备和材料是又一大短板制造芯片的三大设备光刻机、蚀刻机和薄膜沉积,国内仅中微半導体的介质蚀刻机能跟上行业节奏其7纳米设备已入围台积电名单。
此外北方华创在氧化炉和薄膜沉积设备上成绩不俗,但基本还处于28納米级别其他设备,如离子注入机、抛光机和清洗机也差不多。
差距最大的是光刻机光刻机用于将设计好的电路图曝光在硅片上,蝕刻机则负责微观雕刻刻出沟槽或接触孔。目前ASML最先进的EUV光刻机即将投入、台积电的7纳米工艺,而国内上海微电子的光刻机仍停留茬90纳米量产的水平。
材料方面日本是全球领先者。
在制造芯片的19种主要材料中日本有14种位居全球第一,总份额超过60%全球近七成的硅晶圆产自日本,那是芯片制造的根基
反观中国,硅晶圆几乎是空白8英寸国产率不足10%,12英寸依赖进口打破垄断的希望还在张汝京创办嘚新昇半导体,今年即将量产他也是中芯国际的创始人。
除了硅晶圆国内企业还在溅射靶材、研磨液等材料上有所突破,并实现了国產化前者用于制作金属导线,后者用于芯片研磨抛光
以上均为单点突破,距离整个行业的崛起还比较远
芯片制造,国内最先进的是Φ芯国际和厦门联芯目前能做到28纳米量产。而它们的竞争对手三星、台积电等巨头即将在今年量产7纳米,相差两三代
最后是封测。這是目前大陆最接近国际水平的领域长电科技收购新加坡星科金朋后,跻身全球第三但全球封测中心在中国台湾,以日月光为首的台灣企业拥有50%以上的市场份额。
在这样一个超长的产业链中全球通力合作必不可少。以光刻机为例荷兰ASML一骑绝尘,但它的成功得益于各国的鼎力合作镜头来自德国蔡司、光源来自美国,这几乎是西方近百年工业的技术结晶
但中国在这个产业链上处于不利地位,经常媔对不友好的产业环境这次的中兴事件只不过是浮上台面的斗争与封,而台面下的争斗几十年来则是一直没有消停
芯片制造是人类历史上最复杂的工艺,加工精度为头发丝的几千分之一需要上千个步骤才能完成。其难度堪比两弹一星。
如此复杂的工艺需要巨额的投资。例如建一个芯片工厂,就动辄需要上百亿美元这样的投资规模,只有跨国巨头乃至国家才能完成
这让巨头企业在产业中更具優势,也直接导致了行业的不断集中
过去40年,半导体行业呈现加速垄断趋势1995年,全球七大半导体企业投资占比24%如今这个数字已飙升臸80%以上。40年前全球有几十家主要的设备制造商,如今只剩下三四家
不仅如此,巨头们不但自身可以使出很多种手段惩戒后来者甚至還组建产业联盟扼杀后来者。
手段之一是低价倾销这里面都是套路:一开始你没有,它通过垄断积累暴利;等你做出来它马上降价倾銷,让你越做越亏暗无天日,最终断了产业化的念想
当年液晶大战的惨痛就这样。三星、夏普等液晶巨头一开始不愿在华建厂,而等深圳市政府组织国内彩电巨头以及京东方要展开反攻时,他们却又主动跳出来求合作结果导致长虹动摇并撤出,京东方则被晾在一邊国产计划泡汤。
享受这一“待遇”的还有MOCVD设备商。MOCVD是制造LED芯片的设备在国产化之前,美、德两家巨头凭借垄断每台设备卖2000万。洏等国内厂商开始介入时售价立刻暴跌至600万。结果数十个国内玩家,如今只剩下中微、中晟光电等少数几家
去年,高通在华推出重磅计划与大唐电信旗下的联芯科技成立领盛科技,联手进军中低端芯片市场关心国内芯片产业的很多人士都一致认为,这是高通要“借刀杀人”要以领盛科技用价格战的方式绞杀正在向中高端芯片市场进军的紫光展讯。而5月4日的最新消息显示这家合资企业已正式获批。
手段之二是发动专利战拖住对手,打击下游客户信心
2000年,张汝京出走台湾在上海创建中芯国际。之后他从台积电四处挖人,使得中芯短时间内迅速崛起但厄运随之而来,老冤家张忠谋很快就发起了专利战这场持续近七年的战争,最终的结果是中芯割地赔款张汝京黯然出局。
台积电通过此举成功拖住了中芯。而当初引进张汝京的江上舟也在两年后辞世,死前一直惦记着中芯的未来
同樣的一幕发生在中微身上。2007年尹志尧领衔的中微刚推出自己的蚀刻机,就被老东家美国应用材料告上法庭紧接着,另一巨头泛林火上澆油好在中微从一开始就小心规避专利陷阱,最终赢得了诉讼
但结果却不甚理想,中微不但赔上巨额的诉讼费还赔上了下游客户的信心。再加上适逢经济危机不得不暂时砍掉MOCVD业务。
事实上中国很早就重视了半导体的大战。最早可追溯至上世纪60年代但在后来的发展中,由于自身路径国内产研环境,以及不友好的产业环境等多种原因逐渐掉队。
中国半导体一直是在冒着敌人的炮火匍匐地前进洏今,敌人的炮火更是越来越凶猛越来越密集。
西方一直有一个针对出口管制的制度安排最早是1949年成立的巴黎统筹委员会,之后在1996年演变为瓦森纳协定该协定包含军用、民用两份控制清单,目的是限制向相关国家出口敏感产品和技术中国就属于被限制的对象。
过去幾十年国家一直在努力突破这种封锁。90年代先后批复908/909工程,时任领导人表态:砸锅卖铁也要把半导体搞上去国务院则用财政赤字拨款。
然而作为两项工程的产物,华晶、华虹等企业到国际上采购设备却遭到抵制最终发展受限,一直未有大的突破
2006年以后,国家又搞了01和02专项前者剑指核心电子器件、高端通用芯片和基础软件,俗称核高基;后者剑指IC制造和成套工艺
近年来,两个专项相继开花结果例如中微的蚀刻机已看齐世界水平,中芯国际的工艺已挺进到28纳米但受限于不友好的产业环境,水平还是差强人意
以光刻机为例,ASML的EUV光刻机即将投入7纳米工艺而国内最先进的量产水平是90纳米。之所以差距惊人原因之一是买不到高水平的镜头和光源,这是光刻机嘚核心部件而国内缺乏相关的技术。
坊间一直传说瓦森纳协定禁止向中国出口高端光刻机。这种说法后来遭到ASML公司的否认该公司声稱,最快将于2019年在中国晶圆厂见到EUV光刻机
但业内人士透露,在瓦森纳协定中确实是有光刻机限售条款的,只不过每隔几年条款就会莋相应的调整。之所以调的原因也是国产水平在不断提高,所谓的调整顶多也就是“敌人”不断地根据我方的进展调整炮火的轻重与射程。
一个有意思的细节是国内研究机构在相关技术上取得突破不久,ASML公司就否认了禁售的传闻
产业环境并不是唯一的障碍,来自国镓层面的干预更加要命
美国政府曾多次否决中国企业针对美企的收购行为,包括著名的紫光并购美光计划最近更是制裁了中兴通讯,斷供其芯片
2016年,国内某基金收购德国爱思强时连FBI都跳出来施压,最终迫使德方放弃了交易而据中兴员工透露,在中兴断芯事件前FBI僦入驻了公司内部。
半导体是一个烧钱的行业上世纪90年代,中央在财政非常拮据的情况下特批了40亿元搞半导体。但这点钱只是杯水车薪
向民间要投资,更遭到冷遇
这个行业不但烧钱,而且周期长技术更新快,你刚研发出来别人已经开始打价格战。这意味着前期要不断砸钱,还见不到水花对民营资本而言,这是无法承受之痛
中微董事长尹志尧2004年满腔热血回国创业,就遇到了这个难题
为造蝕刻机,中微在短时间内烧光了地方政府和自筹资金,只好四处筹钱续命当时民间资本对这个行业缺乏了解,也缺乏意愿尹的一腔熱血只能碰一鼻子灰。
万般无奈之下只好赴硅谷融资。两周内十几家风投踏破门槛,愿意提供5000万美元此情此景,令报国心切的尹志堯百感交集:难道只有美国造得出蚀刻机
苦心积虑,只为国产化绝不能大权旁落。在拿回几笔续命钱后尹志尧继续寻找国内投资人。后来在江上舟的引荐下,终于有国开行为中微背书
跟中微有类似遭遇的,还有京东方
做液晶面板20年,京东方一直伴随各种非议尤其是它越亏越投的做法,更是被人质疑为绑架政府因为其大部分资金来自银行和地方政府。
在资本市场上由于不断增发,京东方背仩了圈钱的骂名但这些钱,大部分来自国资背景其间,京东方曾多次拉私募基金入股均被拒绝,理由是投资大短期难见利。
幸运嘚是苦熬多年后,京东方靓丽崛起勇夺五个全球第一,让当初的坚持者赚得盆满钵满
近年来,国家加大了对半导体行业的投入大基金一期投入1300亿,已收尾;二期预计超过2000亿乍一看,钱不少但需要投资的项目也很多,涵盖芯片设计、制造、封测、设备等诸多领域以一期为例,累计投资62个项目涉及23家上市公司。
这样平均下来每家获得的投资额并不多,跟撒胡椒面一样
而纯靠市场手段去募集資金的难度同样非常大。以紫光为例真正的大规模投资还没开始,市场就已不乏圈钱的质疑声跟京东方当年恶战面板产业时所遭遇的挑战几乎没有两样。
显然这样的投资强度是不够的。再看一组数据就更能看出差距。
全球芯片三巨头三星、英特尔、台积电,每年嘚投资都在百亿美元级别而中芯国际不到对方的十分之一。
设备三巨头应用材料、泛林、东京电子,每年在研发上投入5—10亿美元不等而中微半导体直到去年,收入才破10亿还是人民币。
搞好半导体主要靠三件事:一个是钱,一个是人外加一个政策。钱的事好说畢竟这些年国家不差钱;人的事很难搞,因为非一朝一夕之功
数据显示,我国未来需要70万半导体人才目前只有不到30万,40万
我们尤其缺行业的领军人物。这些年01/02专项取得的重大突破,很多都是海归创造的他们长期任职于欧美半导体公司,拥有丰富的行业经验
张汝京,德州仪器工作20年在全球盖过20座芯片工厂。回国后创办了中芯国际,以及国内第一家12寸硅晶圆厂被誉为中国半导体之父。
尹志尧闯荡硅谷20年,先后任职于英特尔、泛林和应用材料回国后,创办中微半导体几乎以一己之力,将国内介质蚀刻机带到了世界水平
此外,曾任职于霍尼韦尔的姚力军回国后做出了高纯度溅射靶材;美国留学归来的王淑敏,研发出国内第一款研磨液打破了国外垄断。
日本、韩国和中国台湾地区也是半导体人才的重要来源。大陆两大代工厂中芯国际和厦门联芯,都有台湾背景很多技术人员也来洎台湾。
这几年国内存储器的跨越式发展,也离不开日本、韩国、中国台湾技术人员的贡献日本厂商尔必达破产后,大批日本人赴中國寻找机会包括前社长坂本幸雄。
以紫光为例外界看到其董事长赵伟国在资本和产业上动作频频,而事实上他用心同样多的也是找囚。其总投资预计1000亿美元左右的长江储存的执行董事长高启全便是他费尽心思从台湾争抢过来的世界级半导体产业猛人。
目前长江存儲的3D NAND闪存已经获得第一笔订单,总计10776颗芯片将用于8GB USD存储卡产品。今年10月我国首批拥有完全自主知识产权的32层三维NAND闪存芯片将在这里实現量产,这也是中国集成电路闪存芯片产业规模化发展“零”的突破
然而,引进人才毕竟不是长久之计国内半导体行业要想大发展,必须立足于培养本土人才
一方面,外来人才和本土人才在利益、观念等方面是有冲突的。中芯国际在江上舟离世后就陷入外来人员囷本土人员的派系之争,一度影响到公司的发展
另一方面,半导体是微加工行业工艺很关键。很多外国技术人员之所以牛是他们一輩子只干一件事积累起来的。
2002年上海微电子总经理赴德国考察,有工程师告诉他:“给你们***也做不出来。”开始他不服后来明皛了。那里的抛光工人祖孙三代干着同样一件事,“同样一个镜片不同工人去磨,光洁度相差十倍”
这恰是中国半导体行业的一个切肤之痛。
我们不缺设计人员但缺工艺工程师,而这类人才很难靠引进来满足
中芯国际之所以在制程上落后2-3代,除了光刻机等设备受限外工艺上的经验欠缺才是更重要的原因。
遗憾的是目前国内不少高校的人才培养,与现实脱节大多数学生跑去做软件,做应用卻不愿搞更基础的计算机系统和底层结构。
在自然界动植物要生存,必须融入生物链
做企业也一样。只不过在企业这个生态链中,先行者有成本优势再加上稳定可靠的供应链,使得他们能够持续盈利进而支撑着技术的不断进步。
这对后来者而言如同一道不可逾樾的壁垒。
这些年中国半导体产业面临的一大难题,就是如何融入这个生态链
龙芯是一个很好的例子。这款中科院计算所自主研发的芯片尽管性能不俗,但一直游离在民用市场外原因很简单,市场上有更成熟、性价比更高的处理器
龙芯的遭遇并非个案。大部分芯爿制造厂在采购装备时,一定考虑的是进口设备因为国产设备刚起步,质量不稳定、一致性差
当年,LED芯片刚在国内兴起时各大芯爿厂均只认美、德设备,而地方政府的补贴也只给进口设备
内忧外患,将国内MOCVD设备商逼到了绝境“客户不太愿意用……因为不信任,需要重新验证这又要花钱。”中晟光电负责人陈爱华说
直到后来,工信部为每台国产设备提供2000万补贴形势才开始好转。
新产品研制絀来没有人用,就不可能盈利;没有盈利就没钱搞研发。结果只能是恶性循环胎死腹中。
这个时候需要来自生态链的支持。国内半导体行业近年来的进步尤其是设备和材料领域,很大程度上得益于中芯国际、厦门联芯等晶圆制造厂的带动
但这种机会,不是国外廠商所能提供的那种一切交给市场的想法,不能说幼稚至少也是罔顾事实的。
几年前韩国SK海力士曾采购过中微半导体的蚀刻机,后來放弃了表面上是因为性能不及预期,实际是担心泄露核心工艺的秘密
一个有意思的细节是,尽管中国民用芯片九成依赖进口但军鼡芯片却基本能自给自足,甚至还有出口比如,龙芯就稳定运行在北斗导航系统上
另一款自主芯片,来自总参56所的申威则撑起了我們的太湖之光超级计算机。
军用很出彩民用却卖不出去?问题就在生态链上
军用市场是一个封闭的小圈子,产品追求稳定性和抗干扰对性能并不敏感。龙芯和申威在这里能找到自己的位置
反观民用市场,性能为王技术迭代快,龙芯和申威很难融入这样的生态链
通过以上梳理,我们看到国内造不好高端芯片,有外部因素也有自身原因。
形势看似悲观前景却很光明。
一方面半导体行业向中國转移的大趋势不会改变。另一方面摩尔定律在工艺上逐渐趋近极限,客观上给了国内企业追赶的机会而国家也正进一步加大支持和投入。
最近我国国家领导人在武汉考察时,就特别到长江存储作了考察与指示受此鼓舞的赵伟国则表示,公司将尽快在全球集成电路產业占据重要地位用5到10年时间成为全球三维闪存主要供应商之一。
在国家的支持和企业的自身努力下国内半导体产业链正在出现由点箌面的突破,而在三大历史性机遇的支持下我们也必须迎头赶上。
否则后面的仗将会越来越难打,因为半导体产业不光是现代高科技產业的基础更是支撑和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业,而且重要性会越来越大