“其實中國的集成電路產業建設起步并不晚。早在1965年,上海冶金所和上海元件五廠就共同研究試制出上海第一塊集成電路,幾乎與日本同步。上世紀90年代初,看到起步比我國晚得多的新加坡甚至馬來西亞的半導體產業都后來居上了,我徹底睡不著了。
——中國科學院院士、華虹宏力公司科學顧問鄒世昌
圖:鄒世昌院士接受記者采訪時拍攝的照片
“工匠精神”,一個耳熟能詳的詞,今年也首次華麗麗地出現在政府工作報告中。
互聯網時代,很多人認為工匠是一種機械重復的工作者,甚至在想這樣的漫漫情懷和科技日新月異的發展是否格格不入。
當我們見到耄耋之年的鄒世昌院士,他心心念念地說:“人活著一定要有一種精神。“
“?起步30年后我國仍未建立起規模經營的半導體產業,我寢食難安”??
在我國的重大科技項目中,20世紀60年代的“兩彈一星”與集成電路研制形成了強烈反差。“兩彈一星”使我國一舉躋身少數擁有核武器的國家行列,而當時起步并不晚的集成電路卻與國際集成電路產業的發展漸行漸遠。
鄒世昌是極少數同時參與了這兩個重大國家項目的科技人員之一。作為“兩彈一星”研制體系大家庭中的一員,曾為“兩彈一星”付出辛勞和汗水,也在集成電路與半導體材料科研領域摸爬滾打了近30年。
一個無法回避的現實是,中國集成電路芯片80%以上依靠進口,在這方面消耗的外匯超過石油,成為外匯消耗第一大戶。
鄒世昌開始了反思。集成電路產業發展了幾十年,雖然取得了長足進步,但瓶頸仍然突出,怎么破?如何提升我國創新研發能力,讓“中國制造”走向高端?
我國企業總體仍處于全球價值鏈中低端,關鍵核心技術受制于人。其中一個重要原因,就是基礎研究積累不夠,原始創新能力不強,科研成果轉化率偏低。今年,在HIS(美國商業信息和分析公司)發布的全球前25大半導體廠商排名榜單上,我們看到了唯一一個入圍的大陸半導體廠商,是排名23的海思半導體。即便取得如此成績,華為董事長任正非坦言,華為現在的水平尚停留在工程數學、物理算法等工程科學的創新層面,尚未真正進入基礎理論研究。隨著逐步逼近香農定理、摩爾定律的極限,而對大流量、低時延的理論還未創造出來,華為已前進在迷航中。
“為什么上世紀末我愿意從科研院所轉到產業來?”?
“我們現在說中國制造,不如說是‘裝配’更貼切些。”
鄒世昌分析說,不僅是集成電路產業,整個中國制造領域大多數核心技術并沒有掌握在中國自己手里,而是來自國外。如果這個問題不解決,將對我國經濟發展造成重大影響,缺乏核心技術就意味著低利潤。也正因為從研究所到產業的經歷,鄒世昌院士所關注的,絕不僅限于技術。他對集成電路產業的創新有著更為深刻的理解: 創新并不僅僅意味著技術創新,同時也需要體制創新。
“落后的原因,還是科技體制,科技與生產沒有充分結合。這個問題不解決,科研和產業很難結合起來。”
上世紀80年代,中國***的集成電路同樣起步于研究所,比大陸晚了十幾年,由***地區政府主導從美國引進了一條生產線,并引進了一批人才,先由當地政府出資進行研究開發,出了產品之后立刻轉制,連人帶設備成立集成電路公司。正因為從一開始就走以企業為主體的產業化發展道路,***的集成電路產業跑在了大陸前面,目前產業規模位居全球第四。而大陸的研究院所雖然經歷了一系列改革,也有部分成功轉制的例子,但總體來說,科研成果轉化率仍然偏低,離市場仍然有一定距離。
“現在回到研究所去看看,比起自己當年當所長的時候,國家對科研的支持力度大了很多,經費也更充裕。但是總感覺科研體制、科研觀念的更新還不夠快,科研成果產品化方面問題還不少。”
鄒世昌堅定地認為,創新應以企業為主導。回想起以前,研究所里出的成果很多,但能轉化為產品的很少。往往做一大堆樣品,有幾個成功就可以報獎了。然而在工業生產中,成品率不到80%-90%以上是不能作為產品進行批量生產的。
集成電路是制造業的“糧食”,其技術水平和發展規模已成為衡量一個國家產業競爭力和綜合國力的重要標志,集成電路產業的創新發展、高端發展將成為推進制造業轉型升級的主要突破點,可以說,發展集成電路產業是浦東新區信息技術產業乃至國家產業轉型升級的內在動力。
當這些產業發展壯大之后,還要面對國外專利的封鎖,利潤空間被大大壓縮,特別是隨著中國制造成本的持續上升,依賴低成本經營的部分外商早就醞釀著產業轉移。1998 年起,珠江三角洲就有不少企業向越南轉移,尤其是制鞋、家具及成衣等輕工業。
“裝配”所帶來的,已不僅僅是低利潤,更是無核心技術。
這不是集成電路一個產業的問題,而是眾多產業共同面臨的問題,缺乏核心技術,“制造中心”是沒有競爭力的,如果是涉及國家安全的產業,問題會更加嚴重。集成電路之所以重要,是因為所涉及的產業領域眾多,大到高鐵、動車,小到人人使用的手機。
1元芯片可帶動相關產業10元產值,最后產生100元的GDP。
集成電路是電子產業的心臟,芯片水平是一個國家科技進步的標志。
“集成電路產業,國家意志很重要”
“現在的發展情況是沒做過集成電路的都想做,做過的反倒不敢做了。集成電路生產線遍地開花,不僅要避免‘撒胡椒粉’,更要聚焦重點。”
來自政府強有力的支持,對集成電路產業的發展初期至關重要。比如韓國三星的崛起,臺積電的起步,這是集成電路產業發展的共性規律。政府除了要組織力量攻堅、促進產業鏈融合之外,其創新基金等也要用在刀刃上,不能分散使用。總之,政府要為產業的發展創造更好的環境。
2015年,在市場需求引導以及政策與資本的支持下,除傳統的京津環渤海、長三角和珠三角三大產業集聚區域之外,若干城市紛紛將集成電路產業作為當地“十三五”期間重點發展產業,集成電路產業第二梯隊迅速崛起,產業“第四極”之爭加劇。
集成電路產業是高投入產業,也是高回報、高風險產業。特別是晶圓制造業,資產投入巨大,并且要持續投資,投資壓力極大,回報周期長,多年來國內投融資市場望而卻步。要完成“十三五”發展目標,需萬億元以上的投入。
面對這樣的巨額資金投入,在我國集成電路產業現狀下,需要國家堅持不懈給予政策支持和資金支持。
產業鏈,成也蕭何
上海仍然是中國大陸集成電路產業最集中、產業鏈相對最完整、綜合技術水平最高的產業基地。但2015年上海占我國大陸的產業比重僅為23%,與2010年相比,下降了11.5個百分點。這是上海集成電路產業界值得引起關注的一個問題。
近幾年來,“超越摩爾定律”對半導體技術產業發展顯現出強大的推動力,它一方面使半導體產業從過去投入巨額資金追隨先進工藝節點,轉移到投資市場應用及其解決方案上來;同時,從過去看重系統中的處理器和存儲器技術的發展趨勢,轉向系統級封裝、混合信號集成等綜合技術創新;從過去的半導體公司與客戶、供應商之間的一般買賣關系,轉向建立緊密的戰略聯盟,形成大生態系統的關系。
中國半導體產業的騰飛需要一個獨立、自主、可控的半導體產業生態鏈。這包括設備、材料在內的所有環節。
應建立集成電路設計公司與整機企業、代工廠及各產業間的合作平臺,大力推動自主設計集成電路產品。這是老院士一生在集成電路產業的奔走呼吁。
從上世紀末開始,中國政府就認識到上述問題,決定大力發展集成電路產業,建造自己的生產線。目前浦東就有3家集成電路生產企業,其中每條生產線需要投資100多億元人民幣。然而鄒世昌表示,生產線的建成并沒有在很大程度上緩解供需矛盾,我國目前是世界上最大的集成電路市場,但自給率一直不足20%,國內市場所需的集成電路芯片80%以上依靠進口。因而中國集成電路產業的發展要走自主創新之路,盡快補齊集成電路芯片制造業“短板”成為當務之急。
鄒世昌說,要自己設計、自己制造、自己封裝,才能把這個產業鏈連接起來,才能打造良性發展的集成電路產業鏈。
綜觀全國的集成電路產業,要做成這件事,上海是最有條件的,因為上海具備了這一產業鏈的全部環節,但是仍然需要政府加大力度進行統籌。他舉例說,上海已經做出了一些初步的嘗試,并獲得了成功,比如交通卡、社保卡、二代身份證、2010年世博會門票等等。“這說明我們政府完全有能力做成這樣的事情,在政府的支持下,組織力量攻堅,一個項目一個項目突破,像上海的交通卡,當時政府就下定決心支持國內公司,全部采用國產芯片,全部由自己完成。”
中國有規模很大的電子產品制造業,有巨大的集成電路市場需求,可在通信、數字電視、消費電子和汽車電子等領域形成整機制造、集成電路設計、制造緊密合作的聯盟,推動前后道各環節之間的密切配合,開發自主知識產權的集成電路芯片,推動國內集成電路產業鏈的高速發展。
“現在到處都在說創新,但是要落到實處并不容易。目前集成電路已經實現了自主設計、自主制造,但要整合上下游產業鏈,形成產業鏈聚合優勢,就是一個創新。”
技近乎道,一“匠”難求
都說制造設備和材料是制約集成電路產業發展的“任督二脈”,但即便是采購同樣的生產設備,市場也還是偏向選擇國外的產品。這又原因何在?
鄒世昌特別強調引進后的自主研發。他認為,引進是手段,創新是目的。引進不是照搬,而是為了超越。在擴大生產規模的同時,更要把整機、集成電路設計和制造有機地連接起來。
現實中,中國集成電路行業公司試圖通過海外并購的方式,增強技術實力,但在出海過程中常遇到審核障礙。例如,今年2月,中國半導體龍頭企業紫光集團宣布,由于美國外資投資委員會(CFIUS)的審查程序,公司終止對西部數據15%股份的收購。1月22日,金沙江33億美元收購飛利浦LED業務的交易,同樣因為CFIUS的反對而終止。這些并購的失敗,以及中興、華為相繼受到美國制裁和調查更加說明自主研發的必要性和重要性。
鄒世昌說,雖然很多外國大企業在中國設有分部,但是核心技術部門都在國外,換句話說就是“沒有在中國生根”。一旦中國勞動力成本上升,外資企業很快就會將在中國的工廠轉移至其它低成本地區,因此是否擁有核心技術,關系到企業能否在中國生根,這一點,至關重要。而要解決這個問題的根本是人才。
就是建立起掌握核心技術的團隊。鄒世昌雖然身兼數職,工作繁忙,卻仍然堅持帶博士生,希望培養他們成為中國集成電路的中堅力量。他說:“廠房好建,設備好買,人才難求,培養人才是關鍵。”“什么時候走進中國的高新技術企業,里面的技術高管都是中國人,才能說創新成功了。如果沒有人才,要成為創新型國家,走到世界前列,是很困難的。”
有人認為,這個時代,包括之前的時代,做集成電路產業的一批人和企業都是在悲壯前行,攻下灘頭,是先驅。
未來,有相關預測,中國的集成電路產業即將迎來高速發展的黃金十年。
然而,沒有一蹴而就的變革。
集成電路產業的建設發展沒有捷徑。
這是一項前赴后繼的事業。
這是一項需要緊迫而長期發展的事業。
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