長(zhǎng)期以來(lái)我們大部分芯片卻依靠進(jìn)口,華為事件、中興事件也許只是中美科技對(duì)抗中的“冰山一角”,為此,必須要將“造不如買”的舊理念拋進(jìn)垃圾桶,并且培養(yǎng)我國(guó)自主研發(fā)、生產(chǎn)芯片的能力,為此,我國(guó)也掀起了一股“造芯潮”!
比如中科院宣布集全院力量解決高端光刻機(jī)的問(wèn)題,華為全面扎根半導(dǎo)體,武漢建芯片工廠,任正非三天訪問(wèn)四所高校,清華大學(xué)建立芯片學(xué)院等等,這些企業(yè)、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)所釋放出來(lái)的信號(hào),無(wú)疑透漏著國(guó)產(chǎn)芯片已經(jīng)開始提速,打破西方技術(shù)壟斷,只是時(shí)間的問(wèn)題。
張忠謀:大陸舉國(guó)之力也造不出高端芯片
對(duì)于中國(guó)芯片技術(shù)的開發(fā),臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀表示,大陸舉全國(guó)之力也造不出高端芯片;而荷蘭光刻機(jī)巨頭ASML則說(shuō),就是給中國(guó)圖紙,中國(guó)都造不出光刻機(jī)。這樣的觀點(diǎn)一出,立即引起了中國(guó)網(wǎng)友們的熱議。無(wú)論張忠謀先生的看法是否絕對(duì),國(guó)人都會(huì)感到很扎心。
對(duì)于中國(guó)芯片技術(shù)的開發(fā),也許業(yè)內(nèi)人士和普通民眾的看法大相徑庭。張忠謀先生和荷蘭光刻機(jī)巨頭表達(dá)出這樣的觀點(diǎn),有兩方面的原因:首先是中國(guó)缺少在芯片半導(dǎo)體,以及光刻機(jī)方面的人才培養(yǎng),沒(méi)有足夠的人才就無(wú)法沖擊高端;另一方面是制造光刻機(jī)的高端零件被國(guó)外企業(yè)壟斷,想買都買不到,更別提制造了。由于美國(guó)掌握著世界頂級(jí)芯片技術(shù)的眾多專利,中國(guó)想要繞開研究出替代芯片技術(shù)難度很大。所以,很多人都不看好中國(guó)。
臺(tái)積電創(chuàng)始人 張忠謀
臺(tái)積電是世界最領(lǐng)先的芯片和半導(dǎo)體制造的廠商,而張忠謀就是該公司的創(chuàng)始人。目前全球能制造最先進(jìn)的5mn芯片廠商只有二家,臺(tái)積電就是其中之一。張忠謀說(shuō)“中國(guó)就算舉國(guó)之力也難造出頂級(jí)芯片”,就目前來(lái)看確實(shí)是事實(shí),只不過(guò)扎心的話由臺(tái)積電老總說(shuō)出來(lái),國(guó)人有眾多不甘心。
中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)爛尾潮
事實(shí)上,近年來(lái),因資金鏈斷裂瀕臨或?qū)е聽(tīng)尾的半導(dǎo)體項(xiàng)目并不罕見(jiàn)。
在四川成都高新區(qū),由美國(guó)芯片代工企業(yè)格羅方德和成都市政府計(jì)劃投資90.53億美元、2017年合作組建的格芯(成都)集成電路制造有限公司已經(jīng)停業(yè)。該公司曾稱要建立全中國(guó)規(guī)模最大的12寸晶圓廠。
在陜西西咸新區(qū),原計(jì)劃投資近400億元,號(hào)稱要建設(shè)國(guó)內(nèi)首個(gè)柔性半導(dǎo)體服務(wù)制造基地的陜西坤同半導(dǎo)體,在成立一年多后,于去年年初被曝出拖欠員工薪水。
去年6月,半導(dǎo)體界的“明星公司”南京德科瑪因資金不足進(jìn)入破產(chǎn)清算及資產(chǎn)移交程序。德科瑪?shù)陌咐齻涫荜P(guān)注,其創(chuàng)辦人李睿為更因先后在淮安、南京、寧波三地參與創(chuàng)辦半導(dǎo)體公司,被稱為“投機(jī)分子”。
以及中國(guó)芯片史上最大的騙局——武漢弘芯。
事件回顧:
去年1月20日,一臺(tái)全新尚未啟用、被武漢市東西湖區(qū)政府稱為“國(guó)內(nèi)唯一能生產(chǎn)7納米芯片”的ASML高端光刻機(jī)被以5.8億元抵押給了武漢農(nóng)商銀行東西湖支行,抵押方為武漢弘芯半導(dǎo)體制造有限公司。這家成立于2017年11月的公司,因其號(hào)稱擁有14納米及7納米先進(jìn)生產(chǎn)工藝、先后兩期計(jì)劃投資總額達(dá)1280億元而備受關(guān)注。2018年和2019年,弘芯連續(xù)入選湖北省重大項(xiàng)目,在武漢市發(fā)改委發(fā)布的2020年市級(jí)重大項(xiàng)目計(jì)劃中位列第一位。2019年,弘芯還邀請(qǐng)臺(tái)積電前首席運(yùn)營(yíng)官蔣尚義出山,任公司首席執(zhí)行官。
也是同年7月30日,引進(jìn)弘芯的武漢市東西湖區(qū)政府在官網(wǎng)發(fā)布的《上半年?yáng)|西湖區(qū)投資建設(shè)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析》中指出,弘芯項(xiàng)目存在較大資金缺口,隨時(shí)面臨資金鏈斷裂導(dǎo)致項(xiàng)目停滯的風(fēng)險(xiǎn)。目前,湖北省重大項(xiàng)目中已將武漢弘芯移除。
長(zhǎng)滿荒草的武漢弘芯半導(dǎo)體工地
里面種種具體細(xì)節(jié)就不再贅述,總之,大家不難看出,中國(guó)大多數(shù)所謂的半導(dǎo)體公司都基本沒(méi)啥實(shí)力,口號(hào)喊得比誰(shuí)都響,實(shí)際上都不能扛起大梁。
復(fù)旦大學(xué)微電子研究教授謝志峰在訪談中提到:“中國(guó)擁有大約一千七百家集成電路設(shè)計(jì)公司,但實(shí)際上只有大約十家公司具有一定的業(yè)務(wù)規(guī)模,這根本不足以支撐起我國(guó)的芯片制造行業(yè)。”
半導(dǎo)體行業(yè)是一個(gè)重資產(chǎn)行業(yè),前期投入大、資本回報(bào)周期長(zhǎng),就這兩個(gè)行業(yè)特點(diǎn)就足夠勸退一大批優(yōu)秀人才了,如果沒(méi)有大量的基礎(chǔ)人才儲(chǔ)備,而又同時(shí)運(yùn)行幾個(gè)大型的芯片制造項(xiàng)目的話,想要趕超一線就是癡人說(shuō)夢(mèng)。
既然如此,那中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的方向到底在哪里呢?
“中國(guó)芯”路在何方?
要我說(shuō),業(yè)內(nèi)天天都在說(shuō)要彎道超車的“新能源汽車”正是中國(guó)芯要走的路。
相比于傳統(tǒng)燃油車而言,新能源車所需要的半導(dǎo)體器件數(shù)量是成倍增長(zhǎng)的。一般來(lái)說(shuō),一臺(tái)傳統(tǒng)燃油車所需要的半導(dǎo)體數(shù)量大概在70-100個(gè)左右,而新能源車則需要300-500個(gè),并且隨著電動(dòng)化以及智能化水平的不斷提高,新能源車需要的半導(dǎo)體器件數(shù)量會(huì)越來(lái)越多,根據(jù)大眾預(yù)測(cè),未來(lái)每臺(tái)電動(dòng)車將至少使用10000個(gè)半導(dǎo)體器件。
這里可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè),根據(jù)《新能源車發(fā)展規(guī)劃2021-2025》,到2025年,新能源的銷量要達(dá)到每年500萬(wàn)輛,并且新增銷量車型中至少需要配備L2級(jí)別輔助駕駛功能。
那么我們可以大膽假設(shè),到2025年,新增銷量的新能源車每輛至少需要500個(gè)半導(dǎo)體器件,這么一算,一年在新能源車上消耗的半導(dǎo)體器件至少為25億個(gè),并且,這個(gè)數(shù)字會(huì)隨著時(shí)間推移越來(lái)越大。假如每輛車真的需要10000個(gè)器件,每年銷量1000萬(wàn)輛的話,那將會(huì)是每年1000億個(gè)半導(dǎo)體器件的消耗量,這還只是在中國(guó)市場(chǎng)。
目前,在很多核心車規(guī)級(jí)芯片領(lǐng)域,我國(guó)仍舊無(wú)法做到自主可控,這與十四五規(guī)劃提出的“打造安全可控的產(chǎn)業(yè)鏈”相違背,是我們國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)鏈接下來(lái)2-3年亟需解決的問(wèn)題。
解決這個(gè)問(wèn)題需要兩條腿一起走路,一條腿是把芯片、傳感器的設(shè)計(jì)水平追上來(lái),比如IGBT、MCU、毫米波雷達(dá)芯片、激光雷達(dá)芯片這類比較特殊的芯片,另一條腿則是瘋狂擴(kuò)大產(chǎn)能。
最應(yīng)該把握的機(jī)會(huì)——成熟制程
其實(shí)半導(dǎo)體領(lǐng)域的專家們看的非常清楚,隨著芯片制程逐漸逼近硅材料的物理極限,單純只靠各種工藝向前推進(jìn)的成本太高了。
臺(tái)積電、三星、英特爾在追求極限的道路上愈發(fā)顯得力不從心,畢竟真正用到先進(jìn)制程的芯片手指頭都能數(shù)過(guò)來(lái),盡管這些芯片的需求的確在增長(zhǎng),但是增長(zhǎng)的幅度顯然蓋不住研發(fā)先進(jìn)制程所需要的成本。
怎么辦呢?是時(shí)候?qū)⒆⒁饬D(zhuǎn)移到更先進(jìn)的封裝技術(shù)上了。在利用更先進(jìn)的封裝技術(shù)挖掘成熟制程潛力的技術(shù)上攻克先進(jìn)制程工藝,這正是中芯國(guó)際未來(lái)幾年的戰(zhàn)略規(guī)劃。
但問(wèn)題也隨之而來(lái),成熟制程不賺錢怎么辦?
四個(gè)字,薄利多銷。重點(diǎn)在于“多”,這需要極大的產(chǎn)能支持,于是就引出了中國(guó)芯片最重要的一個(gè)機(jī)會(huì)——擴(kuò)產(chǎn)能。
大家可能覺(jué)得擴(kuò)產(chǎn)是一件很容易的事兒,相反,擴(kuò)產(chǎn)在某種意義上來(lái)講比研發(fā)新技術(shù)更難,他難就難在需要巨量的資金,大量的土地、優(yōu)質(zhì)的配套設(shè)施和高效的決策團(tuán)隊(duì)。
現(xiàn)在能做成熟制程的代工廠是非常多的,但是能擴(kuò)起來(lái)產(chǎn)能的廠子幾乎是沒(méi)有的。比如臺(tái)積電,缺水缺電、配套極差、土地也比較緊張,臺(tái)灣省這個(gè)用愛(ài)發(fā)電是真的撐不住EUV這個(gè)大力出奇跡的電耗子。再比如三星,三星沒(méi)什么動(dòng)力搞成熟制程,畢竟存儲(chǔ)顆粒已經(jīng)賺飛了。而英特爾則是產(chǎn)品線太多,卡在14nm太久,如果回頭搞28nm很可能會(huì)被罵死。還有格羅方德、臺(tái)聯(lián)電什么的大家都有這樣那樣的毛病,要不將就缺錢要不就缺配套,反正難受的一匹。
但中芯國(guó)際就不一樣了,中芯國(guó)際雖然技術(shù)上落后一些,但背后的資金、配套、決策效率啥的都是最頂級(jí)的。換句話說(shuō),從目前的狀況來(lái)看,全世界只有中芯國(guó)際一家能燒得起錢,瘋狂擴(kuò)產(chǎn)能。
小結(jié)
目前來(lái)看,國(guó)產(chǎn)高端芯片對(duì)于我國(guó)來(lái)講的確很遙遠(yuǎn),美國(guó)“鎖死”了14nm以下先進(jìn)芯片,挖掘成熟制程潛力是最靠譜的出路。
也許再有個(gè)1-2年,我們就能看到全世界50%的芯片產(chǎn)能都跑到中國(guó)來(lái)了呢?