标签: 中芯国际SMIC

前面的系列可以说均是为了便于理解内地半导体事业的发展，可即便如此，鉴于技术和产业链的精细繁杂、国际局势的变幻莫测、以及我国半导体与电子业发展的曲折历史与尴尬现实，我们还是需要先从产业发展缩影、中芯国际的坎坷史开始谈起，以此管窥二十年来我国半导体事业发展的点点滴滴。 中芯国际的曲折历程 中芯国际 (SMIC ， Semiconductor Manufacturing International Corporation ，中芯国际集成电路制造有限公司）于 2000 年成立于上海，是由来自中国大陆、中国台湾、美国和新加坡的资本共同出资兴建的半导体代工企业，初期股权的多样化是为突破国际技术封锁和企业长远发展计， 2019 年半导体代工业务全球排名第五位。初期在张汝京先生带领下，在上海、北京、天津、成都、武汉和深圳进行了大规模的投资建厂 , 以期在规模和工艺上实现赶超，事实上 SMIC 的产能曾一度接近 TSMC 和 UMC 。然而终因“瓦森纳协议”的技术封锁限制，在引进设备和技术时困难重重，为此，张汝京先生做了最大努力和付出，以调用一切资源获得美国的出口许可。 在 2007 年至 2009 年那段时间里， SMIC 在 45 纳米和 32 纳米技术上实现突破后，内地半导体产业的升级依稀看见了曙光。 这跟张汝京先生的美籍台商身份、以及初创股东来自全球各路资本有着莫大关系。 SMIC 取得的成绩有目共睹，但持续激进的投资扩张与技术封锁带来的举步维艰，让企业无法兼顾投资与营收的平衡，在取得成绩的同时也连续几年出现亏损。这在晶圆代工这种拼投资拼人才拼技术的行业并不算稀奇，但那些追求短期财务回报的股东并不买账。更为麻烦的是， 2008 年金融危机导致存储芯片价格崩盘， SMIC 的经营活动也陷入困局， 大唐电信趁机入股并成为大股东，这原是好事。然而，大唐意欲谋求控制权为 SMIC 之后的内讧危机埋下了伏笔。另外对 SMIC 造成叠加打击的是， 2009 年美国法院对 TSMC 起诉 SMIC 知识产权一案，判决 SMIC 败诉。彼时的大背景是内地缺乏高端半导体人才团队， SMIC 当时有从原世大半导体（后并入 TSMC ）挖人，这些人才团队对原公司的工艺流程有所模仿，这大致是 TSMC 诉讼的由来。 SMIC 的败诉也可视为在国际技术封锁的背景下，台岛当局对张汝京先生在大陆创办 SMIC 进行的刻意阻击，彼时台当局对内地科技项目投资的干预和打压颇多。因各种复杂因素， SMIC 在应对 TSMC 长达数年的诉讼过程中处理不慎，导致最终付出巨大代价，创始人张汝京先生也遗憾地离开。“行百里者半九十”，这是产业界的重大损失。 那以后，持续多年的干扰，使 SMIC 在先进制程的研发上几乎止步不前。 后张汝京时代，元勋江上舟先生竭力维系各方面之平衡，力挽狂澜，拨正 SMIC 的航向，但江先生却于 2011 年因癌症而意外辞世。至此， SMIC 陷入风雨飘摇：股东的控制权之争和员工的派系之争，内讧不断，治理问题频发……这家被寄予厚望的半导体产业的领头羊，曾经就这样跌入深渊，纷争各方也两败俱伤。好在始终有人相信，光明的芯时代不远了，新篇章也正在打开。 回首 SMIC 那段陷入泥潭的岁月，业内人士分析， 是当时复杂的局势和各方的目标与利益诉求的对立让企业无法承受，而所有症结的源头就在于技术封锁。 这就涉及到“瓦森纳协议”和“巴统”。美苏冷战期间，美国和西欧等国家在巴黎成立“巴黎统筹委员会”（简称“巴统”），限制向苏联、中国等国家出口包括军事武器装备、尖端技术和稀有物资， 1991 年苏联解体、冷战结束，“巴统”于 1994 年解散。但 1996 年，美国等 33 个西方国家又在奥地利维也纳签订了一个臭名昭著的“瓦森纳协议”（关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳协定， Wassenaar Arrangement on Export Controls for Conventional Arms and Dual-Use Good and Technologies) ，实施新的控制清单与信息交换规则。 此协议包含两份控制清单：一份是军民两用商品和技术清单，涵盖先进材料、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；另一份是涵盖各类武器弹药、设备及作战平台等军品清单。中国在被禁运国家之列。据此协议，西方对中国半导体技术的出口，一般按“ N-2 ”的原则审批，即比先进技术晚两代，加之审批过程再拖延时间，结果就是中国拿到的技术和设备比最先进的大约晚两三代。“巴统”和“瓦森纳协议”先后成为我国半导体产业技术进步的障碍。 经过数十年的发展，半导体全球产业链的上下游已形成了一个庞大的、广覆盖的国际分工协作体系， 从供应源头端到市场端，各种各样的软硬件技术、材料、设备，以及元器件的设计、制造与封测，外加下游终端产品的设计、组装和消费，构成一个供销体系的大循环。 这个大循环各环节环环相扣，缺一不可。全球性的分工合作一方面创造了最佳的效率、最好的技术、和最大的市场；另一方面，任一环节的缺失或突变都会导致大循环的断裂或梗阻，导致无法向最终消费者供应产品或服务，导致企业无法运转，无法生存。最终，得不到市场的验证和反馈，技术就无法升级迭代。可以看出，当供应链发生剧变时问题的本质在于哪个环节更容易被替代。 对华技术封锁正是出于这样的考虑，妄图将中国的技术和产业锁在容易被替代的环节。 业内人士还指出除了技术封锁之外， SMIC 经历的艰难曲折历程还跟管理体制、专业人才、社会环境等因素有一定的关系，在多重困难下， SMIC 发展的难度自然非比寻常。晶圆加工环节的工序极其复杂繁多，但凡一个地方有细微的差错就会导致整块晶圆报废，这需要所谓的“量产技术”和“统合技术（ Integration Technology ）”，需要大量的、有多年行业经验的专业人才、吃苦耐劳精神、以及戮力同心的团队精神才能出成果，才能保障“正品率”，才能产生竞争力，才有机会参与全球供应链分工。 10 年、 20 年弹指一挥间，曾经带着光荣使命、被寄予厚望的 SMIC ，从当初曾与 TSMC 实力接近，到如今难以望其项背，而如今光刻机等尖端设备的封锁困境更甚于以往。不过，值得欣慰的是，近几年 SMIC 在经历了诸多风波之后，已重新理顺了各种复杂的关系，摆正航向，聚拢人才，在风起云涌的产业大潮中披荆斩棘，奋力前行。 中国大陆是全球半导体器件的最大市场，但供应严重依赖进口，本土品牌存在感较弱，且面临技术封锁困局，但好歹也经历了这么多年的风雨洗礼，积累了一定的经验，在设计、制造、设备、材料及配套技术上有一大批后备企业，在封测和显示面板等领域竞争力增强，代表性企业有长电、华天、通富微电、京东方等，在资金、人才、市场、机制安排等方面已有所积累和准备。困难避无可避，只能披荆斩棘地前行，在命运攸关的时刻，只能奋力一搏。相信时间会站在奋斗者、开放者、合作者的一边。归纳起来还有以下几方面思考： 第一、半导体产业投资周期长且金额巨大，供应链环节多，技术复杂度高，市场千变万化，并呈极强的周期性波动，这对从业者的专业性、业内经验和团队规模都有极高要求。 产业雪球越滚越大，势能也越来越强，如今技术壁垒和资金壁垒均达到了惊人的程度，同时风险也在积聚。现阶段主要显现出的是先发优势，尤其在 IC 制造环节，几个掌握先进工艺技术的寡头垄断市场，但未来技术的方向并不明朗，市场也可能急剧波动。会不会有新的革命性技术工艺出现？会不会有像 ASML 这样的颠覆者出现？今日的巨头会否像尼康、佳能们那样黯然离去？而尼康、佳能们又会否卷土重来？企业究竟是选择 IDM(Integrated Design and Manufacture ，设计制造一体化 ) 模式、 Fabless （无晶圆厂的设计公司）模式，还是 Fab-lite （轻晶圆厂，介于 IDM 和 Fabless 之间）好呢，就大多数初创企业而言，适宜选轻资产的 Fabless ，之后再择机向 Fab-lite 过渡，或最终走向 IDM 。 IDM 模式也自有优势，因为虽然建厂会背负沉重压力，但好在不会受制于 Foundry （晶圆代工厂， Fabrication 意思相近）。 从产业链或区域经济分布的角度来看，没两个像样的 Foundry 厂行么？ 但问题又来了， Foundry 又需要多种先进设备和原材料，如果设备和材料的供应不解决好，保不准哪一天又会出新的岔子……这还有个完吗？难不成非要逼着走回大而全、小而全的老路？并不完全是这样，如果全产业链百分百都由自己来做，别说中国，美国也不行，那得需要多少钱、多少人、多少技术和多少年呢？更何况，如果那样的话，国际分工与合作早就荡然无存了，国际市场也就消失了，产业将大幅萎缩，结果会导致研发停滞、技术停滞，企业就缺少效率、活力和竞争力，连生存都成问题。 说到底，半导体产业是典型的全球性分工合作的产业，美国的政策属逆势而行。我们要做的是扩大开放， 积极拥抱一切合作与分工，建立尽量广的供应链联盟，在供应链上设置必要的风险级别和优先级别， 中国台湾、日韩、欧洲、以及美国以外的其他区域供应链优先于美国；同时，必须做好供应链备份，加大技术工艺攻关力度，弥补产业链的短板，增强极端条件下供应链的协同能力，提升供应链的抗风险能力和制衡能力；另外，根本之计还在于基础科研取得成效，只有在基础性技术上获得国际市场认可，才能拥有真正的话语权，彻底扭转补了东墙补西墙的被动局面。 第二、持久战和接力赛。我们与世界先进水平有很大差距，宜树立信心，奋发有为，但不宜有老虎吃天、一步登天的想法。从历次失败中汲取教训，走出周而复始的“投资 - 失败、再投资 - 再失败”的怪圈，避免半导体行业重走光伏行业曾走过的冤枉路， 对技术周期、市场周期、体制弊端、人才瓶颈、国际封锁、长周期效应等因素有通盘考虑和充分的预备方案。 从机制上规避原地打转转，或类似错误反复发生。避免急功近利和赚快钱的思维，避免短期看似有效但长期无效，一味追求短期成果和数量、危害长远目标的作法。风物长宜放眼量，重视基础研究、创新生态，兼顾解决迫切问题与技术的引进、消化和研究，制订十年、二十年乃至三十年的发展目标和方案预案，结合实际变化及时调整，分阶段推进落实。 第三、短期工作在符合战略方向的基础上机动灵活，宜科学评价成果和绩效，不宜盲目追求立竿见影。产业政策既要发挥关键技术的攻坚作用，也要引导产业均衡协调发展； 着眼于突破关键环节和业已暴露的瓶颈，同时兼顾从材料、设备、设计、制造、到封测等的全产业的生态闭环。 要务实也要有开阔的视野，不能只见树木，不见森林。产业政策和各项投资兼顾市场导向和战略研究，接受社会监督，兼顾短期效益、社会效益和长期成效。对基础性、先导性、战略性技术和产品，初期可辅以适量的财政采购、适度规模的市场进行产业培育，以引导技术生态的良性循环，这样后发技术才有机会在合适的机遇期一跃而起。建立科学合理的绩效评价和监督制度， 鼓励进取，包容失败，最大限度降低由机制弊端带来的损失，降低试错成本和资源浪费， 将客观性失误同肆意挥霍、失职懈怠区分开来。 第四、提升供应链的竞争力和制衡能力。除了建立广泛的、互利互惠的供应链联盟、及弥补短板、均衡发展之外，重要的还有培育某种独特的供应链能力，像日韩和中国台湾那样成为某一个或几个单项冠军，可以是技术、材料、设备、工艺、以及底层基础能力等的任一环节，其能力 几乎无法被替代或短期内很难被替代，拥有这种能力，供应链才具有竞争力，被随意攻击的可能性会大大降低。 第五、尊重和培育企业家精神、专家精神。企业可结合市场需求和技术趋势，力争先凭借细分领域的微创新突出重围，然后再追求长远发展和规模效应。 产业链宜培育多样繁荣的企业群体， 比如一定数量的规模型、支柱型企业，和细分领域数十万、数百万有“一技之长”的小微规模的隐形冠军型企业；再比如国有资本投资的企业，外资投资的企业，和民间资本投资的企业，等等。只有百花争艳，才有技术和人才的长期的激荡和积聚。 第六、构建长期的全面的半导体人才梯队培养和服务体系。业内预测 2020 年大陆 IC 专业人才需求约 72 万，但缺口仍有 32 万，尽管这个缺口在逐年减小，但业界人才供不应求的状况，仍会加剧跳槽和挖角，这不利于技术长周期型企业和行业的发展。 业内技术人才成长周期长，且与互联网、通信等行业相比薪酬缺少吸引力， 以及家庭原因、生活配套、子女教育等因素，均不利于人才队伍建设。大陆半导体产业急需各类领军人才，研发、设计、制造团队，和工程师、技术员、作业员。业界资深人士建议从高校和科研单位培养机制、海外尖端人才引进、以及生活配套改善等方面多管齐下。 第七、培养创新机制、土壤和文化氛围。培育从高校、科研院所、企业、到民间科研力量的创新能力，建立技术研究联动机制，破除束缚创新的有形和无形的牢笼。 除了应用创新、功利创新，也要多一些基础创新、底层创新和公共产品创新， 让当代中国的发明创造为人类社会献一份力。改善监督机制，发挥新闻媒体和社会监督的力量，建立有效的鼓励创新和造假追责制度，提升大学和科研院所的创新含金量，促进发明创造产业化。 第八、培育常态化机构，研究半导体产业运行规律，动态研判瞬息万变的市场和未来技术趋势，类似 DARPA 、 SIA 、 SEMATECH 、 SRC 、 SIRIJ 、 STARC 等组织，不管是官方还是民间的，以提升专业性和前瞻性为目标，有全球视野和未来眼光，能给予客观的、独立的意见，少些官僚习气和套话空话，多接地气，听取不同意见和专业人士的批评， 了解前沿信息、企业实情与市场需求，能真正发挥服务性、专业性和协调性作用。 观察技术、市场和时局能透过现像看本质，能充分联想和想象，预判未来的多种可能性，并给出应对策略。 第九、降低发展先进技术的负面影响。长期以来，像房地产这样的低效的经济形态，挤占了半导体等先进技术行业的资本、人才等发展资源，客观上产生了对先进技术的挤出效应。 发展先进技术的有利条件是，社会资本会自发地投向知识密集型产业，高素质人才会自发地流入技术创新和创造社会财富的领域，这需要从制度和产业政策等方面引导资源配置。 第十、由财政出资或社会兴办大型实验室等公共产品和服务，配套建立便捷高效的开放使用平台，为企业、事业单位和社会公众提供先进技术的配套服务和支撑。 第十一、有条件的企业可考虑垂直整合、强关联性业务整合，尝试产业融合发展，在上下游融合中孕育新技术，实现技术突破，这方面日韩等国家的家电企业和半导体企业已经有很好的示范，我国一些企业也有探索先例，比如比亚迪对电池、 IGBT 和整车等的业务整合， TCL 由彩电向显示面板的业务整合，尤其应 支持类似华为这样的有先进技术和人才、充满奋斗精神的企业，在半导体设计、制造、设备、材料以及软硬件配套等领域有更多建树。 规模型企业可科学探索多元化经营，企业文化宜伴随技术同步转型，避免思维僵化。 一个经济体的半导体产业强大与否，表面看是尖端技术的突破程度，实际上体现的是其工业体系的深度与广度，是对基础科研的重视程度。我国拥有最全的工业门类，但与发达国家相比，隐形冠军少，工业底子不扎实，在材料、设备、工艺制程和工具平台等方面仍有很大进步空间。缺乏科学精神，重应用而轻基础，多权宜之计而少长久之计，重局部而忽略整体，被现像迷惑而忽略本质问题等倾向阻碍了技术进步和发展的质量，这是在向市场经济转型过程中出现的问题。有专业人士认为因为我们的体制、人员素质、以及过去半导体产业的失误和失败，所以我们无法取得 IC 制造的成功。 对此，我们不敢苟同，企业也丝毫没必要有情绪反弹，重点是在事实上见真章。 同时，业内可以这些意见为鞭策，以卧薪尝胆的精神，披荆斩棘，奋力向前。 当前，新冠疫情和国际局势交错影响着世界经济和科技发展走势， 企业处于全球性的市场竞争和资源配置体系中，只有长期连续的积累，才有机会脱颖而出。半导体产业链异常庞大，异常复杂，异常精细， 涉及到犬牙交错的国际分工， 涉及到数学、物理、化学、计算机、通信、微电子、材料、机械等等多学科知识， 从实验室到产业化有个客观的、循序渐进的过程， 终极成效的取得需要持续不间断地投入资金、人才、技术、市场 等配套因素，缺一不可， 如何保持长期吸引和汇集这些发展要素，避免被经济周期和技术迭代周期洗出局，至为关键和重要 。 在 PC 、手机之后，下一个巨大市场可能是汽车电子、 IOT 、 AI ，等等，但具体到这个市场究竟在哪里、何时来，最终还是会以自下而上的方式先被市场所发现。业内应理性认识国际分工与供应链的内核，以及产业迁移的发展路径并提前应对，正视技术后发的不利因素，在变化中发现和把握机遇。面对市场和技术的双周期，企业要有充分的调研分析判断，在保持战略定力的前提下机动调整，实施相应的产能和投资策略，在低谷时扛得住风险，保持技术研发的连续性，有条件的企业可研究和尝试反周期策略。当我们孤身面对强悍的劫匪时，争吵不是重点，决心、行动、智慧和耐心才是最最根本的。 后续将分享介绍支撑半导体器件的材料和设备等供应链内容，欢迎关注收听喜马拉雅听书同名专辑。谢谢！ 参考资料： 1 、“芯”想事成：中国芯片产业的博弈与突围，陈芳 董瑞丰，人民邮电出版社， 2018 年 8 月 2 、十年磨一剑 --- 集成电路产业历史回顾和发展规律探讨，王永文，王阳元，中国集成电路， 2007.3 3 、中芯国际辉煌二十年发展历程 2020-4-3 振王府图书馆， 360 个人图书馆 4 、公司内部内讧，中芯国际：我也很无奈啊 ， 2019-04-12 ，与非网 5 、我国电子产业发展历史，百度文库，许家四， 2020-3-20 6 、集成电路发展历程及未来展望，阚凯，蝌蚪五线谱， 2017-11-20 7 、集成电路的过去、现在和将来（一）世界集成电路的发展历史，集成电路应用，王龙兴， 2014 年 1 月 8 、集成电路产业 50 年回眸 朱贻玮，电子工业出版社， 2016-3 9 、芯片历史的 4 次拐点，甲子光年，虎嗅网， 2019-06-12 ， 10 、 1985 ：中国芯奇点 ，陈伊凡， 底层设计师 ， 2020-05-13 11 、未曾忘却的记忆：回旋在酒仙桥地区的集成电路梦 icbank2018-05-09 芯思想，朱贻玮 12 、陈大同：中国半导体将迎来黄金十年，但我们要做好长期艰苦的心理准备， 2020-05-23 澎湃新闻·澎湃号， 13 、中国半导体发展简史！ ittbank 搜狐号， 2018-12-24 14 、中国半导体产业 40 年记，半导体行业观察，财经无忌，月落乌啼， 2020-5-23 15 、大陆二十城芯事：起家、落后到奋起，中国 68 年集成电路峥嵘岁月，智东西搜狐号，心缘 2019-07-09 16 、决策依据：《疫情下的元器件供应链》蓝皮书，今日芯闻，吴振洲 李明骏 杨宇光 2022-5-8 17 、一文看懂 2018 全球半导体市场数据， 2019 年 02 月 22 日，半导体行业观察，摩尔精英 18 、从 3211 亿美元的 IC 进口数据解析中国集成电路， 2019-02-12 ，芯谋研究 19 、中国芯片的真实情况，这篇文章终于说透了 , 中外管理杂志， 2018-09-28 20 、中国芯片差在哪？这篇讲全了。钱塘号，锌科技， 2019-2-21 21 、中国半导体产业发展历史大事记，集成电路网，王磊， 2018-04-02 22 、盘点中国半导体的历史进程，胡薇• 2018-10-29 ， http://www.elecfans.com/d/804710.html 23 、 909 工程：第二次冲击 IC 高地， 1998 ， https://business.sohu.com/file/659tzdb-n.html 24 、知乎 关中中年刀客 对“谁知道世界集成电路（芯片）发展简史？的回答 链接： https://www.zhihu.com/question/342449845/answer/802291524 25 、首钢的“芯”酸往事：亏损一年多后不再痴情芯片产业，陈永乐，周程，知识分子， 2018-4-24 26 、中国半导体产业悲惨之路！李飞，知乎， 2018-4-28