国产芯片制造有多烂?十年饮冰,热血难凉

来源: 三寸日光(原始标题:国产芯片制造有多烂?十年饮冰 , 热血难凉)华为的事情 , 还是闹大了 。甚至连我妈都来问我 , “华为是不是要完蛋了” 。
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临到了 , 老太太还问了一个终极命题 , “我们内地自己的芯片 , 到底行不行” 。这让我想起一个号称“央视最牛采访的视频” 。采访人员:目前为止我们钢铁产能情况怎么样?马科长:钢铁我们的历史发展比较长 , 产业工人比较丰富 。采访人员:那到目前为止我们钢铁产能情况怎么样?马科长:我们实施精钢战略是想在调整布局的过程中 , 提高装备水平 , 做好节能减排 , 搞好循环经济发展 。一个是真的敢问 , 一个是真的没办法答 。
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一旦台积电向我们断供 , 中国大陆芯片的真实现状就是 , 落后西方5-10年 , 甚至更多 。芯片生产大致分芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节 。芯片设计的工具 , 用的是国外的EDA软件 , 就连中国最好的芯片设计公司华为海思 , 也只是刚刚开始“去美国化” 。全球最大最好的芯片制造厂商 , 就是台积电 。 台积电现在已经实现5纳米工艺制式的量产 , 而大陆最好的芯片制造公司中芯国际 , 刚刚完成14纳米的量产 。而制造最先进制程芯片使用的光刻机 , 都得从荷兰ASML公司进口 。 但现在也买不到了 , 因为美国不让 。大陆最好的光刻机生产厂商是上海微电子 , 现在生产的是90纳米的光刻机 。中国表现最好的 , 是封测环节 。 但这个环节的利润 , 并不高 。真实的情况就是 , 落后 。
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没有人在乎芯片行业是个极其烧钱的行业 , 什么几十亿 , 几百亿投进去 , 连个水花都看不见 。也没人在乎芯片行业是个需要时间的行业 , 可能几年、十几年都看不到成绩 。也没有人在乎国产芯片行业的人才缺口 , 达到了30多万 。也没有人在乎芯片行业是个“赢者通吃”的行业——老大吃肉 , 老二喝汤 , 老三老四舔舔碗底 , 至于后边的 , 全看命 。更没人在乎 , 由于1996年的《瓦森纳协定》 , 华裔的工程师无法进入欧美半导体公司的核心部门 , 中国公司买不到近二代的设备 。我们的最新研究 , 就是人家已经过时二代的技术 。根本没人在乎这些 , 既然国外的芯片有得买 。 国产的芯片 , 骂就对了 。
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但即便这样 , 仍有一大批人 , 坚守在这个行业 , 从未离开 。十年饮冰 , 难凉热血 。我知道他们的故事 。 所以 , 我想为内地芯片说几句 。 我害怕再不说 , 会来不及 。我希望大家能明白 , 这个行业的差距 , 是越拉越大的——市场占有率的前两位 , 会把钱都赚走 。 这样 , 也能支持它们在研发端投入更多的资金 。如果你发现 , 大陆芯片行业在缩小这个差距 , 那希望你明白——他们付出了 , 比汗水更沉重的东西 。01最先拉了华为一把的 , 是中芯国际 。 中芯国际的创始人 , 叫做张汝京 。没创办中芯国际之前 , 张汝京已经是行业内人人知晓的大佬 。 他入职的公司 , 是美国半导体巨头德州仪器 。在德州仪器的20多年 , 张汝京狂建9座工厂 , 遍布美国、日本、新加坡、意大利等地 。他也成为半导体行业内公认的“建厂狂魔” 。就在这时 , 张汝京的父亲张锡纶从台湾飞去美国 , 问了他一个问题:“你什么时候来大陆建一所工厂?”
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张锡纶曾是我国有名的炼钢专家 。 抗战时期 , 他和妻子主持的第21兵工厂 , 生产了中国90%的重机枪 。1949年 , 他带着刚满一岁的张汝京来到了台湾 。现在 , 儿子事业有所成就 , 他也希望儿子可以在大陆 , 建一座芯片工厂 。父亲的话 , 戳动了张汝京 。他从小接受的教育 , 是“以做中国人为荣 , 我们就是中国人” 。 如今 , 是到了为国家做贡献的时候了 。几天考虑后 , 张汝京做出了人生中最重要的决定——辞掉工作 , 回国办厂 。不出一个月 , 他回到台湾 , 创办了世大半导体 。
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在张汝京的带领下 , 世大很快就建了两座工厂 , 一举成为台湾第三大芯片公司 。公司的业绩 , 也越来越好看 。但与此同时 , 世大也引起了台积电的注意 。 在芯片行业 , 当出现后起之秀时 , 摧毁它的最好办法 , 就是收购它 。于是 , 台积电发起了对世大的收购 。这场收购张汝京也没什么意见 , 因为台积电给出了50亿美元的高价 , 这几乎是当时世大股价的8倍 。但张汝京提了一个条件 , “收购完成后 , 世大的第三个工厂 , 必须要建在大陆” 。当时并没有人对这个提议提出反对 , 收购也得以很快完成 。但这之后 , 张汝京三番五次的找到台积电负责人 , 询问大陆建厂的事 , 都没有收到明确的回应 。台积电 , 并不准备兑现承诺 。分页标题
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在经过一番考虑之后 , 张汝京决定辞职 。台积电并不同意 , 并且警告张汝京 , “如果离开 , 你在台积电的大量股票将被收回” 。那就 , 不要了 。钱 , 不要了;公司 , 不要了;股票 , 不要了 。 张汝京毅然离开台湾 , 来到大陆 , 准备建厂 。这次 , 张汝京把目光抛向了上海 。当时大陆芯片的制程工艺 , 卡在了0.5微米 , 停滞不前 。建晶圆加工厂太费钱了 。 一条最普通的8英寸生产线 , 都需要10亿美金 。在这样的背景下 , 张汝京扮演了开拓者的角色 。为了表明决心 , 他把太太和孩子 , 甚至90岁的老母亲 , 都一起迁居至上海 。
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初来上海 , 建厂的人才、设备、资金、需要引进的技术 , 什么都缺 。但当得知张汝京要在大陆建厂时 , 除了他在德州仪器和世大之前100多位海外同事愿意追随他 , 还有300多位台湾同胞 , 也跟着他来到了上海 。大家都看到了张汝京身上的使命感 , 家国情怀、回国报效 , 这一次 , 终于有了机会 。这些 , 让张汝京惊喜万分 , 建厂初期的骨干 , 有了 。在资金方面 , 张汝京把他20年积攒的资源和口碑全用上了 。 在短短一年的时间里 , 神奇般的筹到了10亿美金 。要知道 , 中国建国以来最大的电子工业项目——909工程 , 最开始的投入是100亿人民币 。一个张汝京 , 抵上了一个国家工程 。
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在解决了人才、资金问题后 ,技术和设备, 又成了最大的问题 。冷战结束后 , 西方国家在美国的主导下 , 签署了《瓦森纳协定》 。 这个协定中限制了先进材料、电子器件、军品等各种商品或技术的出口 。而中国 , 则是这个协定的“禁运国家” 。即便中国购买技术的价格让其他国家难以拒绝 , 美国也会出面干涉 , 直接中断这次交易 。为了能买到先进的设备和技术 , 张汝京找遍了美国五大教会 , 为其人格背书 。并再三承诺 , 中芯的产品只用于商业用途 , 不用于军用等领域 , 这才拿到了美国的出口许可 。万事俱备 , 只待开工 。
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2000年8月1日 , 中芯国际开始动土 , 短短13个月后 , 到2001年9月 , 中芯国际正式投产 。13个月 , 也刷新了晶圆加工厂建造速度的世界纪录 。同时 , 中芯国际的0.25微米以下生产线 , 也将大陆芯片 ,第一次推进至纳米级。为了吸引更多的海外人才和华人回国 , 张汝京在厂区周围 , 建了从幼儿园到高中的中芯国际学校 。并且 , 一部分工人还能到上海微电子学院进修——这是他们之前 , 想都不敢想的 。与此同时 , 1500多个单元的住房也同时建了起来 。家庭、梦想、事业 , 在中芯国际 , 都能找得到 。 在这种氛围下 , 中芯国际不断地吸纳着海外人才 。
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有了归属感 , 工作效率自然也变得高效 。短短3年时间 , 中芯国际就拥有了4条8寸产线和1条12英寸生产线 。毫不夸张地说 , 这3年 , 把大陆芯片产业拉快了30年 。到了2003年 , 万人一心的中芯国际 , 傲然竖起六座工厂 , 做到90纳米集成电路线宽 , 跻身全球第三大代工厂 。大陆芯片制造业 , 迎来了最高光的时刻 。02然而 , 台积电一直在关注张汝京 。其实不仅是台积电 , 当张汝京带着300多人离开时 , 台湾人也慌了神 。2000年 , 台湾当局以莫须有的罪名 , 罚了张汝京15万美金 , 并警告他马上从大陆撤资 。但张汝京不认怂 , 宣布放弃台湾户籍 。台湾政府气得抓不到人 , 拿他没办法 , 只得严禁所有台湾科技公司进入内地 。与此同时 , 台积电也开始了自己的操作 。他们一直在默默准备 , 等待给张汝京 , 给中芯国际 , 致命一击 。
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(积电创始人张忠谋)2003年8月 , 中芯国际即将在香港上市 。就在上市前几天 , 台积电在美国加州起诉中芯国际 , 并索赔10亿美金 。台积电并不是状告中芯国际侵犯它的专利 , 因为双方早就在专利上进行了交叉授权 。台积电起诉的是 , 中芯国际员工 , 盗取台积电Trade secret(商业机密) 。中芯国际的工程师 , 很多都来自台积电 , 这本身就让张汝京陷入了劣势——工程师或有意、或无意 , 都会在某些项目上用到台积电的菜单等信息 。这些 , 谁都说不清楚 。要知道 , 2003年中芯的收入仅有3.6亿美金 。 这场官司输了 , 相当于要了中芯国际的命 。
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官司拖了两年 , 中芯拖不住了 。 中芯选择了庭外和解 , 6年分期赔偿台积电1.75亿美金 。由于当时请的律师并不专业 , 在“和解协议”上 , 中芯国际又被台积电摆了一道 。台积电设置了一个“第三方托管账户” 。中芯必须将所有技术存到这个账户里 , 供台积电“自由检查” 。 自家最核心的竞争力 , 最隐私的部分 , 供人家随意翻动 。这样 , 台积电找起中芯国际的麻烦 , 变得更加轻松了 。分页标题
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在“和解协议”达成1年零7个月之后 , 台积电再次起诉中芯国际 , 状告中芯国际违反“和解协议” 。台积电要求中芯国际将剩下的1.3亿和解金一次性付清 , 并指控中芯国际侵犯在0.13微米工艺中 , 有82%的部分 , 侵犯了台积电的专利 。但当时中芯国际公司上下 , 都觉得能和解是好事——这对公司的长远发展是有好处的 。他们都在尽力履行“和解协议” 。这次起诉 , 本质上恶性竞争 , 蓄意破坏 。 其中最大的原因 , 可能是中芯国际当时的技术 , 步入了45纳米的门槛 。就连当时日本的媒体都再说 , “台积电在国际上遥遥领先 , 但在大陆市场的发展屈居中芯国际之后 , 阻止中芯做大才是台积电将中芯国际告上法庭的真正原因” 。中芯国际的反应也很强硬 , 坚决否认自己侵权 , 并准备了充足的证据 。公司上下 , 都觉得这次指控是“莫须有”的 , 也都觉得自己能打赢这场官司 。整个公司在正常运转 , 张汝京的工作也在正常进行 。
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就在宣判的前1天 , 张汝金还在召集项目组开例会 , 安排日常工作 。但是 , 中芯国际又输了 。这一次的代价 , 更为惨痛——在1.75亿美金的基础上 , 再赔2亿美金 , 外加10%的股份 。如此下来 , 中芯基本上丧失了竞争力 。并且 , 台积电还提出了一项要求:张汝京必须离开中芯国际 。得知审判结果那一刻 , 张汝京在电话里嘶声痛哭 。
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第三天 , 他便引咎辞职 。在离开之前 , 台积电又要求他签署了一份竞业协议——从2010年算起 , 三年内不得再从事芯片相关工作 。在说完一句“我对事情负责” , 叮嘱了同事“不要被打趴下”之后 。 这位61岁的老人 , 离开了为之奋斗了9年的中芯国际 。大陆芯片刚刚燃起的光 , 又熄灭了 。03张汝京离开中芯国际后 , 一个叫做江上舟的人 , 扛起了中芯国际 。几年前 , 正是江上舟接待了张汝京 , 并一手促成了中芯国际落地上海 。除了他对张汝京能力的认可之外 , 鲜有人知道的是 , 在1998年 , 江上舟曾仔细研究过台湾地区半导体产业 。然后得出了一个结论:“如果上海在此时扶持半导体行业 , 那么2015年-2020年 , 上海集成电路生产线技术等级和生产规模将可能超越中国台湾” 。我们一直都说 , 上海不相信互联网 。
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中国互联网企业三大巨头BAT(百度、阿里巴巴、腾讯) , 其中百度在北京 , 阿里巴巴在杭州 , 腾讯在深圳 。其实马云最初是在上海创业的 。 但上海没人相信他那说的东西 , 也招不到人 , 最后只能回到家乡杭州 。2008年时 , 上海市委书记还特意在会上要求全体相关工作人员反思 , “上海为何留不住马云” 。并且 , “为上海失去这样一个由小企业发展而成的巨型企业感到相当遗憾” 。长时间以来 , 堂堂魔都 , 中国金融中心 , 最拿得出手的互联网企业 , 居然是世纪佳缘 。
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因为上海 , 选择相信半导体行业。在过去的“互联网黄金二十年”中 , 上海政府把大量的资金投入半导体行业 , 扶持内地芯片的发展 。他们第一次收获的 , 是一个精心包装的骗局, 以及全世界的嘲笑。2003年2月26日 , 上海各界领导悉数参加了一场发布会 。 这场发布会由上海政府新闻办公室亲自主持 , 上海市长兴奋地向全国人民介绍:“这是上海的科技形象” 。发布的东西 , 叫做“汉芯一号”——一款每秒可以进行2亿次运算的芯片 。 性能 , 甚至超过了同期英特尔的产品 。这样的产品 , 英特尔用了40年 , 而“汉芯一号”的研发 , 只用了16个月 。“汉芯一号”的发明者陈进教授 , 也被众多媒体称为“国产芯片的新教父” 。有了这样的成绩 , 上海市当然继续追加投资 。 同时 , “上海市科技创业领军人物”“上海交大微电子学院院长”等各种头衔也授予给陈进 。一时间 , 陈进名利双收 。
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3年后 , 陈进被曝出“将摩托罗拉芯片上的Logo用砂纸磨掉 , 重新打上‘汉芯’字样”的丑闻 。所谓的“国产第一芯片”的研发过程 , 就是一张砂纸 。消息被确认后 , 一地鸡毛 。 陈进成了人人喊打的“败类” , 内地芯片行业被全世界嘲讽 。美国媒体直接放话 , “中国人只有抄袭的本事 , 他们永远都无法真正研制出芯片” 。最受伤的 , 还是上海 。还继续支持么?不了吧 , 不是说好“一朝被蛇咬 , 十年怕井绳”的嘛 。 何况 , 互联网公司那么好赚钱 , 芯片这种“费钱费力不讨好”的行业 , 何必呢?按道理来讲 , 上海应该是全中国最会“算账”的省市 。但它还在坚持——它仍把各种资源 , 塞进一个叫做张江高科技园区的地方。
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这一次 , 他们得到了中芯国际 。在最初的几年 , 中芯国际的发展超乎所有人的想象 。 江上舟的判断 , 似乎要变成现实 。但与台积电的碰撞和张汝京的出走 , 还是让江上舟的愿望落了空 。他甚至都不再有机会 , 能看到这样的场景——在主持中芯国际工作两年后 , 江上舟因病去世 。
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那时的中芯国际 , 风雨飘摇 。当时正是整个芯片行业下行的周期 , 加上金融危机的影响 , 中芯国际每年都在亏损 。到了2010年 , 中芯国际亏损30亿 。好在张汝京留下的班底还在 , 中芯国际的基本盘 , 稳住了 。但丧失竞争力的中芯国际 , 离台积电的差距越来越大——台积电一年的研发费用 , 甚至比中芯国际20年的都多 。为了“活下去” , 中芯国际只能“捡”台积电剩下的 。 当台积电升级工艺之后 , 放弃的那部分市场 , 中芯国际会接过来 。4G兴起时 , 台积电都开始用10纳米技术 。 而中芯国际 , 才刚刚开始28纳米的量产 。就在这时 , 梁孟松加入了中芯国际 。
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梁孟松也是台积电旧将 。 离开台积电之后 , 他加入三星担任研发部部长 , 将三星的制造技术直接从28纳米制程 , 升级到14纳米 。而台积电同样以“陆续泄漏台积电公司之营业秘密予三星”之由 , 将梁孟松告上了法庭 。最终的结果 , 和张汝京相似——三年内不能以任职或者是其他的方式继续为三星提供任何服务 , 限制结束之后 , 也不能到台积电的竞争对手公司工作 。兴许是相同的经历 , 让他选择加入中芯国际 。梁孟松加入中芯国际298天后 , 中芯国际攻克了14纳米的工艺技术 。与此同时 , 在等效7纳米的工艺技术 , 也取得了阶段性的进展 。这也意味着 , 中芯国际 , 能为性能机的“第一梯队” , 提供产品了 。华为 , 也在这时候正式和中芯国际合作 。
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就在中芯国际蒸蒸日上时 , 那个被迫离开中芯国际的61岁老人 , 也早就开始了他人生中的第三次创业 。在签署竞业协议时 , 他被告知可以从事相关行业中的LED和太阳能领域 。在离开中芯国际后 , 他成立了一家新的工厂 , 为LED产品生产芯片 。新的领域生产难度不算大 , 甚至一度传出消息 , 张汝京准备退休 , 从事一些关于教育或者慈善的工作 。而张汝京 , 也彻底从人们的视野中 , 消失了 。2014年 , 在上海临港新城里 , 新成立了一家叫做上海新昇的公司 。
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芯片成本最大的材料是硅 。 硅片技术的发展 , 主要有两条路 , 一条是纯度越来越高 , 一条是尺寸越来越大 。硅片尺寸越大 , 能切割的芯片也就越多 , 成本也就越低 。上海新昇 , 就是做大硅片的 。 它后来被上海硅产业集团收购 。2020年4月20日 , 上海硅产业集团上市 , 当天股价暴涨180% 。而上海新昇的创办人 , 叫做张汝京 。那年 , 他67岁 。尾声从结果上谈 , 张汝京是一个失败的创业者 。 他三次创业 , 又三次被迫离开 。从现实上看 , 上海20年的投资 , 是失败的 。 大陆芯片产业的发展 , 是失败的——我们和世界一流的水平 , 有肉眼可见的差距 。但这其中 , 每一个为这个行业付出过的人 , 值得被铭记 。他们从白纸开始 , 将大陆芯片行业 , 发展到今天 。
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诚然 , 这个行业还算不上强大 。但他们放弃优渥的环境 , 放弃可能更光明的未来 , 是因为他们心中 , 都有一个执念:中国 , 不能没“芯”!我们不能在芯片上 , 被人家死死地卡住脖子 。至少 , 我们已经在路上 。2020年5月6日 , 权威半导体第三方调研机构发布全球十大半导体销售排名 , 华为海思创造了历史 , 首次挤进榜单 , 排名第10位 。
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2020年5月15日 , 国家集成电路基金及上海集成电路基金宣布向中芯国际注资160亿元 。而中芯国际也在“N+1”“N+2”技术上取得突破 , 性能大致等于台积电7nm芯片的性能 。那个给大陆芯片输血20年的上海呢?倘若你打开大陆芯片的版图 , 中芯、展讯、锐迪科、芯原……这些内地芯片的新生军 , 都在上海 。而它们 , 也占据了大陆芯片行业 , 接近50%的产值 。在互联网行业最黄金的20年 , 上海选择了坚守 。 它用长达20年的输血 , 给大陆芯片行业 , 留下最后一束炬火 。而今 , 炬火已有燎原之势 。时至今日 , 还有很多人记得江上舟那句 , “上海集成电路生产线技术等级和生产规模将可能超越中国台湾” 。上一个20年 , 不属于大陆芯片 , 不属于上海 。下一个20年呢?我最先想起的 , 是那句“王师北定中原日 , 家祭无忘告乃翁” 。向所有为大陆半导体行业、中国半导体行业奋斗过的人们致敬!PS:在这个关于大陆芯片故事的最后 , 还留了一个小彩蛋——2018年 , 张汝京老先生开始了自己人生中的第四次创业 。他创办了国内第一家CIDM模式的半导体公司 。IDM , 是芯片的设计、制造、封测三个环节一个公司独立完成的模式 。 这种模式 , 对资金、人才要求特别巨大 。而CIDM , 是共享式IDM 。 与台积电专注生产的模式相比 , 算是内地当下的最优选择 。张汝京也表示 , 这不会是自己人生中最后一次创业 。我们相信 。同时我们也相信 , 关于内地芯片的故事 , 也才刚刚开始 。来源:酷玩实验室相关推荐美限制华为新规有漏洞:华为客户可自己买芯片组装分页标题