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大陸二十城芯事:起家、落后到奮起,中國68年集成電路崢嶸歲月

2019-07-09 11:14:09 來源:智東西
1951年,32歲的黃昆結束完成與諾貝爾物理學獎獲得者馬克斯·玻恩的合作,他們共同編寫的《晶格動力學》這本書,被國際動力學研究者們視若“圣經”。回國后,他在北京大學任物理系教授。

1951年,謝希德獲得美國麻省理工學院理論物理學博士,開始籌備回國。她先繞道英國,同劍橋大學生物化學系博士曹天欽完婚,第二年,她受上海交通大學周同慶之邀,前往交大任教,由于院系調整,她同周同慶一起來到復旦大學物理系。
 

一個先留英再居京,一個先赴美再在滬,黃昆和謝希德這兩位看似不會有太多交集的物理學大師,在1956年被凝聚在一起,在北京大學創辦了中國第一個半導體專業,由此孕育出一個中國半導體江湖。
 

在過去的68年,中國半導體產業從無到有,逐漸發展成一幅豐富的中國“芯”地圖,以16省20城為代表,北有北京、天津、大連、濟南,南有深圳、珠海、廈門,東有上海、無錫、南京、蘇州、南通、杭州、合肥,中有武漢、長沙,西有重慶、成都、天水、西安。正是這些地方“芯”事,塑造了如今的中國半導體產業格局。
 

一、1956-1977:從北京獨大到南北雙霸
 

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北京,是中國芯事正式起航的原點,也是與中國半導體物理奠基人黃昆(1919-2005年)一生所牽絆的城市。
 

黃昆1919年出生于北京,“昆”字取自頤和園內的昆明湖,1941年從燕京大學畢業,1951年返回北大物理系執教,1977年調任中國科學院半導體研究所所長,最終長眠于北京八寶山革命公墓里。
 

1956年暑假,黃昆、謝希德(1921-2005年)等海歸專家在北大創辦中國第一個半導體專業——北大半導體物理專業,正式拉開中國半導體序幕。此后,清華大學、中科院等高校或研究機構快速成長,成為培育中國半導體人才的搖籃。
 

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▲第一屆北大物理系半導體專業化畢業班畢業生與黃昆合影
 

此后幾十年間,北大半導體物理專業走出了任華晶總工程師的中國工程院院士許居衍、聯合創辦中芯國際的中科院院士王陽元等匠人,清華大學電子工程系走出了中芯國際的三位關鍵決策者江上舟、張文義、趙海軍,以及兆易創新的創始人舒清明、朱一明等才俊。
 

1958年,美國造出第一塊集成電路(IC),而在我國以中科院為代表的一眾研究機構的努力下,中國第一塊集成電路在1965年現世。
 

同樣在1958年,謝希德被調回上海復旦大學,白手起家創辦上海技術物理研究所,任副所長。她和同事們一起,為上海半導體基礎研究和產業發展奠定基石。
 

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▲謝希德
 

產業方面,中國半導體分立器件剛剛起步,北京是不二主角。
 

一五期間由蘇聯援助我國建設的156項工程之一——1953年在酒仙橋建成的774廠(北京電子管廠)可以說是獨領風騷,在新中國歷史的前30年間,它曾是中國最大、最強大的電子元器件廠。
 

此時,酒仙橋地區因為774廠、北京電機總廠、北京有線電廠等十幾個工業項目的相繼建成,成為中國最大的電子工業基地。
 

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▲北京電子管廠(774廠)
 

到1968年,第四機械工業部(四機部,1982年改組為電子工業部)從北京電子管廠抽一部分技術力量,建成國內第一家IC專業化工廠——878廠(國營東光電工廠)。878廠曾經風光無限,和上海無線電十九廠(上無十九廠)并稱為“北霸”和“南霸”。
 

大連雖然在中國半導體領域的地位不夠靠前,但它在1968年悶聲做了件大事,引得國際半導體巨頭英特爾在這座城市建立了其在中國的大本營。
 

而此時,剛起步的中國半導體突然放慢了腳步。
 

878廠也深受其害,有人批判它建廠時鋪的水磨石地板為“大、洋、全”,結果甚至影響了北大電子儀器廠100萬次大型電子計算機的電路供貨。
 

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▲2英寸線、3英寸線國內第一家單位:北京東光電工廠(878廠)
 

不過中國半導體研發并未因此止步。同樣是在這一時期,江蘇政府撥款150萬元,組織南大、南京工學院、江蘇無線電廠、華東電子管廠、南京電子管廠、江南光學儀器廠等研制關鍵設備。
 

1972年是里程碑式的一年,尼克松訪華使得中美開始打破堅冰,中國開始從歐美引入技術,同期一個無錫江陰政府創辦的長江內衣廠不甘寂寞,創辦了一座江陰晶體管廠,日后它不僅是江陰重要的IC廠商,而且成長為國際封測巨頭。
 

這一年,還是中日邦交正常化的一年。我國14人組成的電子工業考察團參觀訪問了日本當時八大集成電路公司:日立、日本電氣(NEC)、東芝、三菱、富士通、三洋、沖電氣和夏普的半導體設計、生產、制造和設備等。
 

當時NEC表示可轉讓3英寸線全線設備和3種技術,全體團員回國向國防科委錢學森作了匯報。
 

1977年7月,鄧小平邀請30位科技界代表在人民大會堂召開座談會,中國半導體科學技術的開拓者之一王守武介紹說:“全國共有600多家半導體生產工廠,其一年生產的集成電路總量,只等于日本一家大型工廠月產量的十分之一。”
 

這一階段,中國半導體產業還處在分立器件發展初期,有名的IC科研機構聚集在北京,受“電子中心化”影響,各地IC廠點大量涌現,全國建設了40多家IC廠,相對有名的建廠地點有北京、上海、西安、天津、蘇州、常州、天水等。
 

此時,美國和日本先后進入IC規模生產階段,中國在IC技術上主要靠自研,僅從國外進口少量較低水平的設備,又在一定程度上受時局影響,與國外差距逐漸拉大。
 

二、1978-1999:北京國營受挫,江蘇異軍突起
 

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十年浩劫后,“重災區”中科院百廢待興,在總設計師的直接關心下,黃昆調任中科院半導體研究所所長。
 

中科院提出,要在一年內拿下每片4千位的三個大規模集成電路典型品種和獨立設計的新型電路,做出樣品并進入批量生產,這一任務由王守武全面負責。次年9月,目標達成,中科院半導體所后來將這項技術成果轉讓至上海元件五廠,用于生產。
 

1、無錫:引入海外技術第一城
 

1978年,878廠發展成軍工和各工業部門重要的集成電路提供方,同年,一個我國IC產業一個重要的新節點出現——國營江南無線電器材廠(無錫國營第742廠)引入日本東芝3英寸硅片生產線。
 

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▲1969年國營江南無線電器材廠(742廠)遷入大王基廠區
 

這是我國第一次從國外引入IC技術,也是上世紀80年代我國引進的規模最大、涵蓋全產業鏈的首條集成電路生產線。
 

這個時期,國家縮減對電子工業的直接投入,廣大電子廠為了短期獲得收益,選擇用購買引進取代自主研發,致使中國半導體產業出現重復引進和過于分散的問題。
 

這也是中興創始人侯為貴在1980年被派往美國考察生產線,1985年在深圳創辦中興半導體公司的原因。
 

無錫國營第742廠的成功僅是個例,1987年,742廠的產量達全國同類產品40%,但據一份當時交給中央的報告顯示,全國有33個單位不同程度引進各種IC生產線設備,累計投資約13億元,最終建成投入使用的僅有少數幾條線。
 

在引進日本生產線時,742廠就做出了很有“市場意識”的抉擇,選擇按國內用戶要求為導向,而不是完全按日方產品標準來生產產品。
 

1983年,電子工業部決定從四川永川半導體研究所抽調500人,與742廠共同組建無錫微電子科研生產聯合體,攻關2-3微米工藝大生產技術,于1988年開工建設,并先后研制了64KB和256KB動態隨機存儲器。
 

在聯合攻關的模式下,無錫微電子聯合公司于1985年成立,以它為基礎的中國華晶電子集團公司則在1989年成立。中國華晶電子集團公司被譽為“中國微電子產業的黃埔軍校”,從這里走出、在其他公司或政府部門擔任過主要領導或骨干的人數,據說不下500人。
 

作為“第一個吃螃蟹”的城市,無錫IC產業迅速發展起來,從江南無線電器材廠到華晶電子集團,成為改革開放以來中國微電子企業轉型發展的一個縮影。
 

2、531戰略:無錫共享技術,北京國營退場
 

1986年,王守武在北京組建中科院微電子中心,電子工業部在廈門舉行的集成電路研討會上,出臺了集成電路“七五”行業規劃(1986~1990年),提出“531”戰略,即普及5微米技術、研發3微米技術、攻關1微米技術。
 

一時間,全國各地IC企業都派出考察團奔赴無錫,742廠也響應國家戰略,向全國推廣5微米技術并免費贈送資料和支援工程技術人員。
 

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但當時我國工藝和產品均與國際先進水準相差甚遠,原本提倡的“引進、消化、吸收、創新”八字方針沒有得到全面貫徹,
 

電路廠達不到整機廠需求,各地引進過程又過于注重設備、儀器等硬件,而忽視引進技術和管理,再加上科研和生產結合不緊密,各所、廠都是獨立研究,研究所還有些許海外歸來的專家或骨干,工廠里幾乎完全靠國內大學生和工人們自力更生,這些都制約了我國IC產業的發展。
 

即便是發展的排頭兵742廠,此后相繼從東芝、西門子、美國朗訊引入生產線設備和技術,也沒做到創新。
 

還有一個問題是經費,“七五”規劃決定要建立的南北三個微電子基地,投資預計無錫6億元、上海5億元、北京4億元,結果資金沒著落,北方基地籌備一年多就解散了,上海也投了不到5億元。
 

1988年,我國的集成電路年產量終于達到1億塊,這標志著國家開始進入工業化大生產,這一標準線的達成時間比美國晚了20年,比日本晚18年。
 

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此時上海半導體企業開始合資化探索。上海無十四廠引進技術項目,由上海市儀表局、上海貝爾公司合資設立上海貝嶺公司,上海無線電七廠和荷蘭飛利浦公司合資成立上海飛利浦半導體公司,這家公司在7年后更名為上海先進,從事大規模集成電路生產。
 

而多種因素作用下,北京878廠和774廠逐漸退出IC產業,原北京電子管廠廠長王東升帶領員工自籌650萬元資金進行股份制改造,創辦了京東方。上海元件五廠成為南方地區集成電路發展的搖籃。
 

3、908工程:無錫華晶栽跟頭,投產即落后
 

1990年8月,“908工程”規劃出爐,目標是在“八五”(1991-1995年)期間半導體技術達到1微米。
 

“908工程”規劃總投資20億元,其中15億元用在無錫華晶電子,建設月產能1.2萬片的晶圓廠,由建設銀行貸款;另外5億元投給9家集成電路企業設立設計中心。
 

這個方案被寄予厚望,要拉近中國與世界先進水平的距離,但現實不遂人愿,“908工程”審批用了2年,從美國朗訊引入0.9微米生產線用了3年,加上建廠的2年,從立項到投產總共歷時7年。
 

建成時,華晶技術水平已經落后國際主流技術水平4-5代,投產當年虧損2.4億元,成“投產即落后”的典例。
 

與之形成鮮明對比的是新加坡政府,他們在1990年投資特許半導體,僅用2年時間建成,第三年投產,1998年收回全部投資。
 

這一期間,無錫江陰的江陰晶體管廠扭虧為盈,于1992年更名長江電子實業公司。
 

在無錫被國家委以重任的時候,同樣在江蘇的另一個城市南通卻還在艱難“扶持”IC企業。當時南通市晶體管廠是南通市十五家特困企業之一,1990年,石明達臨危受命,擔任廠長一職。
 

通過和日本富士通擴大合作,石明達爭取到日方信任,1997年,富士通主動提出要合資意向。同年,合資企業南通富士通微電子股份有限公司成立,南通華達占股60%,中方控股并負責經營。
 

4、909工程:上海華虹NEC挑大梁,投產即盈利
 

1995年,國家領導人參觀了三星集成電路生產線,發出“觸目驚心”的四字感慨。總理辦公會議確立了中國電子工業有史以來投資規模最大、技術最先進的一個國家項目——“909工程”:投資100億元,設立一條8英寸晶圓、0.5微米工藝技術起步的IC生產線。
 

當時“908工程”還在進行中,會議決定簡化審批程序,同時“909工程”注冊資本40億元人民幣由國務院和上海市財政按6:4出資撥,次年國務院又追加1個億。
 

后來時任電子工業部部長的胡啟立在書中記錄了自己走出會議室的想法:“如果‘909工程’再翻車,就會把這條路堵死,可以肯定若干年內國家很難再向半導體產業投資。”
 

隨后他又寫道:“這些判斷都沒錯,但現在想來,那時我對即將遇到的風浪和危難的估計都是遠遠不足的。”
 

1996年7月,以西方國家為主的33個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協定》,對控制清單上先進商品和技術出口實行管制,很遺憾,中國在這個被限制的國家名單內,這嚴重掣肘了此后中國IC產業的發展。
 

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“909工程”的主要承擔者是上海華虹和日本電氣(NEC)合資組建的上海華虹NEC,1997年7月31日,它肩負重任開工,沒有重蹈華晶7年建廠的覆轍,而是不到2年就竣工。
 

時任上海市市長的徐匡迪曾多次與華虹當時的董事長張文義一同參加外商談判,每次它都要問華虹是盈是虧,到2005年6月,華虹完成立項時的所有目標。
 

1998年,兩個影響未來上海IC產業的重要角色出場。
 

一位是上海官員、清華電子系畢業生江上舟,他向上海市政府建議在浦東新江規劃張江微電子開發區,而這個區域日后成為上海IC產業的核心地帶。
 

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▲江上舟
 

另一位是中國臺灣人張汝京,彼時他剛從德州儀器提前退休。經創辦茂矽電子的陳正宇求助,他幫助華晶進行改造,不過由于身份限制,他來幫忙不到3個月,就被臺灣當局拉了回去。
 

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▲張汝京
 

8月,華晶完成改造任務,終于在次年5月實現盈虧平衡。
 

1999年初,華虹NEC依靠NEC給的存儲器訂單,實現投產即盈利,2000年銷售額達30.15億元,利潤達5.16億元。
 

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同年,在信息產業部、財政部、北京市政府的直接領導下,以及國家電子信息產業發展基金投資支持下,應邀回國的鄧中翰、楊曉東等一批留美博士啟動并承擔了“星光中國芯工程”。
 

中星微電子于1999年10月在北京中關村成立,鄧中翰博士為“星光中國芯工程”總指揮、中星微電子公司董事局主席、首席專家。
 

三、2000-2007:上海迎海派創業高峰期,北京成國產CPU高谷
 

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華虹NEC很快就遇到了新的重挫。2000年末開始的全球半導體市場低迷期將DRAM價格打掉了九成多,美韓日存儲大混戰中日企節節敗退,NEC自顧不暇。
 

2001年,科技部制定首批國家集成電路設計產業化基地,包括上海、西安、北京、深圳、杭州、長沙、武漢。
 

這一年,華虹NEC虧了近14億元,NEC宣布將在2004年前退出DRAM領域,華虹不得不轉型為代工。而因為海外技術封鎖和資金等問題,華虹無法建設先進的12英寸晶圓生產線,中國再次錯失與國際DRAM產業同步的機會。
 

而在華虹身陷逆境之時,中國大陸第一大芯片制造公司中芯國際剛在上海冒出萌芽。
 

21世紀初,上海傾盡資源發展集成電路,江上舟甚至大膽預言:2015年-2020年,上海集成電路生產線技術等級和生產規模將可能超越中國臺灣地區。在上海經濟委員會、市工業局黨委任職時的江上舟,力邀張汝京到上海建設中芯國際。
 

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▲王陽元
 

2000年夏天,張汝京來到大陸,和王陽元院士在張江創業,張汝京帶了300多位臺灣同胞和100多位來自歐美日韓的同事,初創陣容相當豪華。同年臺灣經營之神王永慶的長子王文洋到大陸自力更生創業,在上海創辦了宏力半導體
 

張汝京雖然來自臺灣,從他的父輩起就有大陸有“剪不斷,理還亂”的關系。
 

張汝京在家排行老二,在抗戰時期,他的父親張錫倫為兵工廠指揮煉鋼,其母親劉佩金鉆研火藥,為抗戰前方源源不斷地提供物資,張錫倫的大兒子張汝翼后來曾參與無錫華晶上華的建設。
 

淮海戰役結束后,張汝京舉家遷往臺灣高雄,他在美國攻讀工程學碩士和電子學博士學位后,于1977年加入美國德州儀器(TI),經歷8年研發經歷后,張汝京開始負責運營,成功主持了德州儀器在美國、日本、新加坡等10座半導體工廠的建設與運營,成為半導體行業的“建廠高手”。
 

1997年,張汝京從德州儀器提前退休,回臺灣創辦世大半導體,世大在2000年被臺積電并購。張汝京來到上海,在獲得各級政府部門的大力支持后,選址張江。
 

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中芯國際創下建廠最快紀錄,2000年8月1日打下第一根樁,到2001年9月建成投產,僅歷時13個月。
 

這背后凝聚了張汝京的多年積累建廠智慧以及人才和政府資源,據說在技術封鎖的背景下,張汝京為了取得美國進口設備的出口許可,他前往美國四處游說,還找齊了全美五大教會為其做人格背書,并承諾中芯產品只用于商業用途,才拿到美國的出口許可。
 

“十五”期間(2001-2005年),上海引資100億美元建設10條技術水平等于或高于“909工程”的8英寸-12英寸集成電路生產線。
 

這個時期,上海張江像一個聚寶盆,吸引了大批像張汝京一樣留洋多年的IC人才前來創業。
 

例如,2001年,武平和陳大同成立展訊通信;2002年,豪威科技(子公司)成立;2003年,趙立新創立格科微電子;2004年,楊崇和和戴光輝創辦瀾起科技,魏述然創立銳迪科,尹志堯成立中微半導體
 

2001年上海IC產業還發生了一件值得紀念的事,1997年成立的新濤科技被IDT以8500萬美元并購,這是大陸半導體產業第一筆國際并購案。
 

當上海廣泛接納海歸創業者之時,一大批中國“芯”的碩果開始在北京產出。
 

從2001年到2004年,“星光中國芯工程”的數字多媒體芯片“星光”系列、中科院計算所主導的龍芯CPU、北大眾志-863系列CPU芯片、北京六合萬通的萬通系列無線局域網基帶芯片芯片陸續流片成功。
 

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2005年11月,中星微電子在納斯達克上市,成為中國第一家在海外上市的擁有自主知識產權的芯片設計公司。
 

南方的當時出現IC新勢力也不容小覷,以廣東為代表。
 

僅是深圳就孕育出了如今位居中國IC設計榜單榜首的華為海思(2004年成立)和前五中興微電子(2003年成立),以及如今在全球指紋芯片市場出貨排名第一的匯頂科技(2002年成立)。
 

珠海也有一家公司發展勢頭很足,叫珠海炬力,2001年12月成立,到2004年Q4已在全球MP3芯片市場占有率排第一,2005年風頭正盛的炬力登陸美國納斯達克,是珠海第一家走出國門的上市企業,也是國內第二家在美上市的中國芯片IC設計公司。
 

在這一時期,蘇州進入快速發展階段,黃金期曾引進英飛凌、飛兆半導體AMD、瑞薩等一眾國際大廠。從2002年到2008年,蘇州IC產業幾乎以每年超過30%的增速發展,基本形成以IC“設計-制造-封裝測試”為核心,設備、材料及服務產業為支撐的IC產業鏈。
 

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2003年,江蘇長江電子改制成立長電科技股份有限公司,同年6月,長電科技在上海證券交易所上市,成為中國半導體封裝行業第一家上市公司。
 

3年后,湖北武漢新芯成立,我國中部地區的IC產業終于出現興起的火苗。第二年,江蘇通富微電和甘肅天水華天在深交所上市成功,天水華天已成為西部最大的封測基地。
 

讓我們把視角切回上海。
 

中微半導體半導體設備領域的快速起勢,引來國外競爭對手美國應用材料公司和美國科林研發挑起的知識產權(IP)侵權訴訟,結果中微半導體均以更充足的證據獲勝,掃除IP障礙。
 

而同樣是遭遇IP紛爭,中芯國際卻過得不太順利。2003年8月,就在中芯國際即將在香港和美國上市的關鍵時刻,臺積電在美國加州起訴中芯國際,要求賠償10億美金,而當年中芯營收總額僅有3.6億美金。
 

官司拖到2005年,中芯國際選擇和解,賠償1.75億美元,而2006年,臺積電再次在美國加州發起訴訟,指責中芯國際違反《和解協議》。中芯堅決否認自己侵權,并選擇了在北京高院反訴臺積電,然而2009年6月,北京高院駁回了中芯的全部訴訟請求。
 

3個月后,加州法院開庭,臺積電再次勝訴,中芯國際被迫付出更大的代價:在1.75億美金的基礎上,再賠2億美金,外加8-10%的股份。這使得當時臺積電成為繼上海實業和大唐電信后,中芯國際的第三大股東。
 

臺積電纏斗6年后,張汝京離開中芯國際,江上舟臨危受命出任董事長,2010年帶領中芯國際扭虧為盈。
 

禍不單行,在中芯國際身處風雨飄搖之際,上海還陷入另外一則舉國震驚的丑聞。2006年,一個類似于美國“水門事件”中“深喉”的人物,在清華BBS論壇上指責上海交大微電子學院院長陳進教授發明的“漢芯一號”造假。
 

當時已經是“漢芯1號”發布后的第三年,“漢芯1號”采用國際先進的0.18微米半導體工藝設計,被國內權威專家驗證已達到國際先進技術,被稱作是中國芯片史上的重要里程碑。
 

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經過調查,“漢芯1號”不過是從美國摩托羅拉買回的DSP芯片,雇人磨掉原logo再加上“漢芯”的logo,造假一事屬實。這一年,始作俑者陳進被免職,中國學術界也遭嚴查,先后有一批學術不端行為被揭發和處分。
 

這一丑聞影響巨大,相當數量的自主研發項目收到波及,甚至有些正常的芯片項目被叫停,甚至很長一段時間人們談芯色變,整個IC行業都受到一定沖擊。
 

但也因此,科技部首次將打擊科研學術造假納入法制化軌道,發布《國家科技計劃實施中科研不端行為處理辦法(試行)》。
 

四、2008-2013:武漢存儲蓄勢,紫光開啟收購潮
 

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在這一階段,武漢的存儲產業從初露鋒芒轉為命途多舛。
 

2008年,武漢新芯建設的12英寸芯片項目正式投產,良率達世界水平,這是當時華中唯一一條12英寸生產線,也是湖北歷史上最大單體投資項目。
 

武漢新芯的順利量產,正式結束了我國中部無“芯”的歷史,并開始帶動湖北半導體上下游相關產業的集聚。
 

武漢新芯成立初期,湖北省和武漢市將其交由中芯國際管理,當時武漢新芯主要用12寸晶圓廠生產NOR Flash芯片和CMOS圖像傳感器芯片的代工制造,幫美商NOR Flash 大廠飛索半導體(后被Cypress 并購)和傳感器大廠豪威(OmniVision)做代工。
 

然而好景不長,因飛索瀕臨破產,武漢新芯失去大訂單,而當時中芯國際身陷危機自顧不暇,業界一度傳出鎂光等企業欲將其收購的傳聞。
 

道路變艱難的還有珠海炬力。隨著MP3市場萎縮,轉型遲緩的炬力逐漸失去資本的青睞,2009年,炬力首次出現大幅度虧損,此后便一直回天乏力,直到2016年底,連續虧損的珠海炬力宣布私有化,是珠海首只成功回歸的中概股。
 

濟南在2008年被科技部特批為第八家“國家集成電路設計產業化基地”,但受政策、產業環境和機遇等多重因素的影響,在此后的十年間,濟南與前七家基地在產業聚集和發展規模上的差距越來越大。
 

因為2008年的金融危機,展訊也陷入風雨飄搖之境,當年Q3報出3130萬美元巨虧,據說到2009年Q1時基本上連客戶都沒了,而創始人陳大同、武平陸續選擇離開。
 

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▲李力游
 

就在展訊已進入危急存亡之秋,李力游接任展訊通信的總裁兼CEO后力挽狂瀾,帶領展訊在2009年年中推出了與聯發科MT6225抗衡的產品,并在2010年營收超22億人民幣,股價不到2年漲了近29倍。
 

2011年,中芯和武漢政府合資成立中芯國際IC制造武漢公司。而一代半導體傳奇人物江上舟因肺癌復發,生命戛然而止,(華虹)張文義接棒,創下連續11個季度的持續盈利。
 

同樣在這一年,張文義的老東家上海華虹和宏力半導體合并,兩家合計共3座8英寸晶圓廠,每月產能13萬片。到2018年底,華虹宏力累計生產閃存型智能卡芯片8英寸晶圓156萬片,產值約38億元,全球市達34%。
 

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2012年,兆易創新成武漢新芯重要客戶,2013年,武漢新芯從中芯國際獨立,原中芯首席運營官楊世寧博士任CEO。
 

同樣在2012年,西安高新區已成功引進三星電子存儲芯片一期項目,總投資達100億美元,去年三星半導體存儲芯片二期項目也在西安動工,投資額達70億美元,計劃2019年產線竣工,將量產V-NAND。
 

展訊的芯片業務在2015年開始每況愈下,2016、2017年虧損達3億美元、5億美元。與此同時,由清華大學電子工程系1985級學子趙偉國掌舵的清華紫光,開始在資本市場大肆并購。
 

從2013年起,紫光用2年時間耗資51.9億美元,先是收購了展訊通信、銳迪科并將其打包合并,隨后又拿下惠普公司旗下新華三51%的股權,構建“從芯到云”的高科技產業鏈。
 

五、2014-2019:多城征戰存儲市場,北京AI芯片引領風騷
 

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如果說前一階段武漢在存儲業的起勢還頗為顯眼,到這一時期,多個城市參與到這個領域的混戰之中。我國集成電路產業的主要城市分布此時已基本定型。
 

其中,常年只有北京、上海、深圳三座城市的中國IC設計“100億元俱樂部”,在2018年迎來了杭州和無錫兩個新“會員”。
 

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2014年,中國IC產業史無前例的巨額投資出現,為了促進IC發展,國家集成電路產業投資基金(簡稱“大基金”)在北京成立。作為專注芯片行業的“國家隊”,大基金總額最初計劃約為1200億元,一期實際募集規模1387.2億,投資覆蓋了集成電路全部產業鏈。
 

在大基金一期投資的6家IC設計公司中,有2家公司均地處長沙,分別是國科微和景嘉微。國科微在2017年上市后,股價累計上漲超7倍;景嘉微是國產GPU龍頭企業,軍用GPU地位穩固。
 

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2015年,江蘇封測大廠通富微電一舉拿下了AMD中國蘇州和馬來西亞檳城兩個工廠各85%的股權,成為控股股東,營收增長了70%,在全球同行業的排名從第14躍居第8。產品的檔次也獲得大幅提高,高密度的封裝、新型產品的封裝測試上升到總收入的70%-80%。
 

英特爾在這一年宣布在大連的Fab 68工廠建設二期工程,主要生產是NAND閃存,項目總投資不超過55億美元。經過三年建設后,Fab 68二期工程已正式投產。未來Fab 68工廠有望成為英特爾最重要的NAND閃存生產基地。
 

2016年,采用中國芯“申威”的神威太湖之光超級計算機奪冠,與此同時,21世紀初的海歸創業邦威力顯露,上海IC設計業銷售收入首次超過封裝測試業,比重提升至34.7%。
 

這一年,國家存儲器基地在武漢啟動,而就在武漢新芯被看好將成為國家存儲基地大本營時,紫光集團收購武漢新芯多數股權,長江存儲橫空出世,控股武漢新芯。從此,武漢新芯和長江存儲成為武漢存儲產業的左膀右臂。
 

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同樣在這一年,福建泉州、晉江兩級政府共同出資設立福建晉華,和臺灣聯電開展技術合作,專注于隨機存取存儲器(DRAM);合肥長鑫的項目也啟動于2016年,由北京兆易創新與合肥市產業投資控股集團合資,主要研發19納米制程的12英寸晶圓DRAM。
 

此后,長江存儲、福建晉華與合肥長鑫并列中國三大存儲陣營。
 

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▲中國三大存儲項目(來源:觀研天下整理)


從2016年起,南京開始在IC領域連放大招。
 

南京很明確,要把江北新區打造成“中國芯片之城”,要成為集成電路設計及綜合應用基地、集成電路設計產業化基地和集成電路晶圓制造及封測基地。
 

江北新區引入的首個重大項目是臺積電投產,2016年,臺積電投資30億美元在南京浦口經濟開發區建設12英寸晶圓廠暨IC設計服務中心,這是臺灣歷年來在大陸最大的個體投資項目。
 

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▲南京臺積電一期
 

因其集聚效應,產業鏈上下游的Arm、新思科技、大唐電子、新芯電子、泛林半導體、阿斯麥等一大批企業均選擇在此落戶。
 

2017年2月,紫光再拋大手筆,總投資300億美元(約2063億人民幣)紫光南京半導體產業基地和總投資300億元人民幣的紫光IC國際城項目正式宣布開工。據說其項目一期有望在明年年底建成,一期月產芯片達10萬片,將有力地支撐中國在主流存儲器領域的跨越式發展。
 

南京不是唯一被紫光相中的城市,2018年1月,紫光在四川成都天府新區啟動紫光IC國際城項目,投資500億元,計劃2022年竣工投運,旨在填補四川在存儲芯片芯片領域的空缺。
 

2018年7月,天水華天科技簽約落戶南京浦口經濟開發區,總投資80億元。11月,富士康旗下的京鼎精密南京半導體產業基地暨半導體設備制造項目正式簽約,投資20億元,以半導體高端設備為主。
 

這意味著南京浦口區江北新區有望成為中國半導體制造業和存儲領域新的黑馬。
 

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當南京強火猛攻存儲業之時,西安將目光聚焦在光電芯片領域。2017年上半年,西安100多家光電芯片企業中,有30多家營收超千萬,產值達20多億元。
 

根據相關部門的產業規劃,西安IC電路產業產值預計在2021年突破1000億元,,其中集成電路設計產業產值過100億元,制造業產值過500億元,光電芯片產業3年產值突破100億元,在3-5年內將形成光電芯片產業集群,培養一批光通信、光顯示、光照明等領域的行業龍頭。
 

重慶則著重推進發展電源管理芯片和功率半導體,目標成為國內重要的功率半導體基地。另外在封裝測試方面,SK海力士在重慶建設其全球最大封裝測試基地,重慶也將持續發展高密度、高可靠性先進封裝工藝。
 

2016年,人工智能AI)的科技浪潮已然席卷全球,愈加廣闊的市場催生對算力的豐富需求,使得北京再度成為中國半導體產業話題點最密的地區。
 

在動輒上億元融資的催化下,新的造芯勢力——AI芯片玩家猶如雨后春筍般興起,而北京成為AI芯片創企最多的地區之一。
 

國內AI芯片市場的當紅炸子雞“AI芯片四小龍”中,深鑒科技、中科寒武紀、地平線三家都在北京成立。
 

北京的清華、中科院等高校及研究機構的深厚科研實力和過硬的市場化能力再度凸顯。中科寒武紀的創始人陳云霽、陳天石兩兄弟都是中科院計算所博士畢業,他們打造的兩代智能處理器IP曾被搭載在華為旗艦芯片麒麟970和麒麟980中。
 

深鑒科技由清華電子系汪玉副教授帶領團隊成立,最早由FPGA技術起家,去年7月被賽靈思收購,這是國內第一家被國際半導體巨頭收購的AI芯片創企。去年7月成立的北京AI芯片創企清微智能,則脫胎于清華大學微電子研究所十余年深耕CGRA架構的Thinker團隊。
 

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此外,北京高校帶隊的AI芯片團隊,還有清華精儀系施路平老師組領銜的類腦計算芯片團隊、北京大學高能效計算與應用中心主任叢京生帶領的基于FPGA的深度學習加速團隊等。
 

在北京之外,玩家也相當豐富。比如四川成都有電子科技大學博士生導師劉洋教授帶隊成立的深思創芯,深圳有早早兼具AI算法、AI芯片和大數據平臺的獨角獸云天勵飛,武漢有專注開源精簡指令集RISC-V的芯來科技。
 

AI芯片使得半導體領域的池子變大,吸引的不止新興創業者,還有芯片老玩家和一些跨界玩家。
 

杭州有被阿里巴巴收購的中天微,如今它的芯片團隊已經成為阿里巴巴跨界造芯大業的重要技術主干。杭州的安防巨頭海康威視、大華股份的造芯計劃也在去年浮出水面。
 

總部坐落在北京的互聯網巨頭百度,自去年發布首款云端全功能AI芯片昆侖后,于近日百度開發者大會上宣布昆侖已成功流片。
 

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深圳更是擁有實力超群的華為海思坐鎮,除了在多類多媒體芯片領域奪魁外,在近兩年先后發布了自主研發的首款手機AI芯片、云端AI芯片、服務器處理器5G基站芯片等領域,展示出全球第一大IC設計公司的強勁實力。
 

南京在AI芯片領域亦是不甘示弱,在去年年底花10億投資龍加智AI芯片研發項目,花5億投資比特大陸AI芯片研發項目。
 

從去年到今年,由AI芯片助燃的造芯熱潮持續,十多座城市陸續推出IC新政策,設立產業投資基金和資金獎勵,爭奪人才、創企以及半導體巨頭合作研發和建廠。
 

比如廈門相繼吸引紫光、聯芯、通富微電、士蘭微等半導體行業龍頭相繼入駐。
 

盡管政策和環境都在推動集成電路產業發展,但截至今年,我國在制造、設備、材料等方面和國際先進水平的差距依然明顯。
 

華為被列入美國商務部工業和安全局實體名單一事,再度將發展集成電路產業的重要地位推到了公眾視線的中心位置,如果在半導體領域過度依賴海外公司,中國高新科技領域的未來發展仍將受制于人。
 

半導體器件領域,上海的手機ODM廠商聞泰科技主導的迄今中國最大的一筆半導體收購案迎來重要進展。2019年6月,歷時一年的聞泰科技268億元跨境收購安世半導體一案獲證監會審核通過。
 

結語:篳路藍縷,以啟山林
 

再有不到2個月,就是中國半導體事業奠基人黃昆先生的百年誕辰了。回望過去68年,以黃昆、謝希德為代表的學術大家們開啟了中國半導體產業的那扇門。
 

大量留學歸來的專家學者或深耕于學術研究,或投身于產業建設,或選擇創投基金,在他們的共同奮斗之下,我國半導體產業從完全的零基礎成長到如今,能在AI芯片設計和封測方面與國外一流IC企業相提并論。
 

如今,我國集成電路產業分別在京津環渤海、長江三角洲、珠江三角洲、中西部地區四大區域形成產業集群。
 

京津環渤海區有北京、天津、大連、濟南,長江三角洲有上海、無錫、南京、蘇州、南通、杭州、合肥,珠江三角洲有深圳、珠海、廈門,中西部地區有武漢、長沙、重慶、成都、天水、西安。
 

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IC設計領域,根據IC Insights發布的數據,地處深圳的華為海思在2019年第一季度位列全球IC排行榜第14名,成為唯一一家躋身全球前15強的中國公司。
 

IC封測領域,國內三大封測龍頭,長電科技、華天科技、通富微電進入全球十強,長電科技更是躋身全球前三甲。
 

IC制造領域,近年增長速度超過前兩者,國內IC晶圓生產線布局和建設正如火如荼地開展中,長三角地區可以說是我國IC制造集中營,占了國內前十大制造企業中的7家。
 

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雄關漫道真如鐵,而今邁步從頭越。北京、上海、無錫、南京、武漢、深圳、珠海、杭州、天水、西安、天津……以這十六省二十一市為代表的中國“芯”事還在持續上演。
 

這只是中國半導體產業征程的初級階段,一方面,除了上海、江蘇外,絕大多數城市的IC產業都有偏重和短板,另一方面,存儲、光刻、射頻等一座座險峰還待攀登,如何找準芯片產業突破口依然是我國半導體產業面臨著的關鍵問題。
 

參考文獻:朱貽瑋《集成電路產業50年回眸》;謝志峰陳大明《芯事——一本書讀懂芯片產業》;朱貽瑋《未曾忘卻的記憶:回旋在酒仙橋地區的集成電路夢》;韓乃旭《中國芯片的真實情況:與國外差距已縮短到5年內》;朱邦蘇《西南聯大的“三劍客”,中國科學院學部院士口述故事》


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