“集成電路是全球分工合作的產(chǎn)業(yè),沒(méi)有一個(gè)國(guó)家擁有完完整整的自主可控產(chǎn)業(yè)鏈,即便是美國(guó),它的光刻機(jī)依賴歐洲、材料依賴日本”,無(wú)錫市半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)黃安君對(duì)《瞭望》新聞周刊記者說(shuō):“不過(guò),一國(guó)如果要有一定的話語(yǔ)權(quán),得至少掌握產(chǎn)業(yè)鏈條上某些環(huán)節(jié)的關(guān)鍵和核心技術(shù),這樣才能增加談判籌碼。”

網(wǎng)絡(luò)圖

那么,我國(guó)實(shí)現(xiàn)芯片自主可控難在哪里?國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展這么多年,需要注意哪些問(wèn)題?

芯片自主可控難在哪里?

中低端芯片基本可以生產(chǎn),但高端芯片對(duì)外依賴大——這是《瞭望》新聞周刊采訪中聽到最多的對(duì)國(guó)內(nèi)芯片現(xiàn)狀的描述。“例如,消費(fèi)類芯片發(fā)展得較好;但工業(yè)類芯片,對(duì)產(chǎn)品性能、可靠性、穩(wěn)定性等有較高要求,我們的差距還比較大。”黃安君介紹道。

要實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控,我國(guó)最大的挑戰(zhàn)是什么?

“芯片產(chǎn)業(yè)分布的領(lǐng)域非常廣,不同領(lǐng)域面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)也很不同。比如對(duì)替代進(jìn)口的領(lǐng)域來(lái)說(shuō),面臨設(shè)備方面的封鎖以及專利壁壘的難題;而對(duì)新興領(lǐng)域和創(chuàng)新產(chǎn)品來(lái)說(shuō),最大的挑戰(zhàn)可能在技術(shù)路線風(fēng)險(xiǎn)和市場(chǎng)培育。”多年從事半導(dǎo)體芯片研發(fā)的重慶偉特森公司副總裁何鈞告訴《瞭望》新聞周刊記者。

比如設(shè)備方面,光刻機(jī)是生產(chǎn)集成電路的關(guān)鍵設(shè)備,但全球高端光刻機(jī)基本上被荷蘭ASML壟斷,受產(chǎn)量和其他因素的影響,國(guó)內(nèi)企業(yè)基本上拿不到最先進(jìn)的光刻機(jī)。

專利方面,國(guó)外企業(yè)具備先發(fā)優(yōu)勢(shì),國(guó)內(nèi)即便進(jìn)行自主研發(fā),也很可能遭遇很高的專利壁壘。而且制作集成電路需要的材料、芯片設(shè)計(jì)工具軟件EDA也大多依靠進(jìn)口。

在黃安君看來(lái),除了技術(shù)難度大,應(yīng)用生態(tài)的建立更是國(guó)內(nèi)高端芯片發(fā)展難的主要原因。“一個(gè)芯片的成功,一定是它應(yīng)用的成功。芯片性能如何,首先需要有足夠多的廠家使用,在使用中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并逐步改進(jìn)和迭代,最后形成生態(tài)。這就像英特爾的CPU,它的成功是因?yàn)橛写笈挠布S商、軟件服務(wù)商在其基礎(chǔ)上定制相關(guān)產(chǎn)品,形成良性的發(fā)展生態(tài)。”

那么國(guó)內(nèi)芯片要多久才能縮短差距?

何鈞告訴記者,其實(shí)目前國(guó)內(nèi)芯片在某些細(xì)分領(lǐng)域的一些進(jìn)步很可喜,為彌補(bǔ)差距提供了機(jī)遇。“如果戰(zhàn)略管理和頂層設(shè)計(jì)方面得當(dāng),我個(gè)人認(rèn)為在3～5年內(nèi)應(yīng)該能縮小差距,將大大緩解目前多方面受制于人的困境。”

何鈞表示,國(guó)外在這些領(lǐng)域也沒(méi)有成熟的技術(shù)和穩(wěn)定的盈利,國(guó)內(nèi)沒(méi)有遭遇設(shè)備封鎖的挑戰(zhàn),甚至某些條件優(yōu)于國(guó)外同行。但國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)也很明顯:

一方面創(chuàng)新產(chǎn)品沒(méi)有現(xiàn)成的技術(shù)路線,需要摸索前行;

另一方面,新產(chǎn)品面臨的市場(chǎng)是模糊的,“大家誰(shuí)也沒(méi)有見過(guò)這個(gè)東西,也不知道怎么用,需要上下游聯(lián)動(dòng)。”

黃安君認(rèn)為當(dāng)前中國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)機(jī)遇明顯:

一是摩爾定律逼近物理極限,產(chǎn)業(yè)從技術(shù)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向應(yīng)用驅(qū)動(dòng);

二是中國(guó)已成為全球最大的市場(chǎng),集成電路產(chǎn)業(yè)迎來(lái)第三次國(guó)際轉(zhuǎn)移;

三是國(guó)內(nèi)已有數(shù)十年產(chǎn)業(yè)積累,且國(guó)家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)高度重視。

未來(lái)需注意哪些問(wèn)題?

接受采訪的業(yè)內(nèi)人士表示,目前政府、企業(yè)、科研院所和高校都在發(fā)力攻克難關(guān)破解困局,這一過(guò)程中,需注意以下幾方面問(wèn)題。

首先是減少無(wú)效投資,整合資源。

半導(dǎo)體是一個(gè)技術(shù)密集型、人才密集型和資金密集型產(chǎn)業(yè),需要持續(xù)不斷的投入,壯大產(chǎn)業(yè)必須整合資源。但是在芯謀研究首席分析師顧文軍看來(lái),近年來(lái)部分地方不管是否有足夠的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和人才基礎(chǔ),都紛紛上馬項(xiàng)目,“將這些投資資金加起來(lái)是個(gè)巨額的數(shù)字,容易引起國(guó)際恐慌;但實(shí)際上,由于資源分散、布局建設(shè)重復(fù),產(chǎn)業(yè)無(wú)法集中、效率低下、浪費(fèi)資源。”

而且,從人才資源整合的角度看,“半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)和創(chuàng)新不適合個(gè)體戶式的創(chuàng)業(yè),原本10個(gè)人的團(tuán)隊(duì)一起合作,可能能做出點(diǎn)成績(jī)來(lái),但人員分散各自創(chuàng)業(yè),每個(gè)人自己做自己的,最后誰(shuí)都難以成功。”

顧文軍認(rèn)為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要進(jìn)一步強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì),加強(qiáng)統(tǒng)籌管理,“鑒于產(chǎn)業(yè)的特殊性,我建議在審批和監(jiān)督方面加強(qiáng)監(jiān)管、統(tǒng)籌協(xié)調(diào),避免地方各自為戰(zhàn)”。

在人才方面他建議調(diào)整人才獎(jiǎng)勵(lì)方式,“創(chuàng)新需要團(tuán)隊(duì),應(yīng)避免將獎(jiǎng)勵(lì)只給到個(gè)人,建議將獎(jiǎng)勵(lì)給團(tuán)隊(duì)、企業(yè),由企業(yè)來(lái)分配給人才,并且地方政府需要減少對(duì)個(gè)體戶式創(chuàng)業(yè)的支持。”

其次是重視企業(yè)創(chuàng)新能力,注重分工合作、資源共享,建立產(chǎn)業(yè)規(guī)則。

“和產(chǎn)品技術(shù)有關(guān)的研究資源,應(yīng)盡量由企業(yè)主導(dǎo)”,一位從事功率器件、化合物半導(dǎo)體行業(yè)的業(yè)內(nèi)人士告訴《瞭望》新聞周刊記者,高校和科研單位缺乏產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn),在現(xiàn)行考核體系下沒(méi)有足夠的動(dòng)力轉(zhuǎn)化科研成果,且科研項(xiàng)目的立項(xiàng)評(píng)審驗(yàn)收還不夠完善:“有的項(xiàng)目拿著寶貴的公共資源,不以產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)為導(dǎo)向,僅用來(lái)評(píng)級(jí)戴帽、擴(kuò)張人馬,項(xiàng)目驗(yàn)收后束之高閣,沒(méi)有知識(shí)數(shù)據(jù)的共享,也沒(méi)有產(chǎn)品。如此,各自忙于瓜分資源,卻沒(méi)有人為國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展負(fù)責(zé)。這種信用破產(chǎn)的項(xiàng)目評(píng)估體制,容易誤導(dǎo)政府管理決策和資本市場(chǎng)。”

對(duì)此,有海外數(shù)家芯片企業(yè)工作經(jīng)歷的何鈞認(rèn)為,這種情形需要引起投資者和戰(zhàn)略決策者的注意,其背后涉及的是資源調(diào)配和產(chǎn)業(yè)規(guī)則問(wèn)題。他介紹了國(guó)外這方面的情況:

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界統(tǒng)稱的“研發(fā)”,包括“研究”和“開發(fā)”兩種性質(zhì)截然不同的行為。“開發(fā)”一種產(chǎn)品是很嚴(yán)肅的決策,直接決定企業(yè)生存。企業(yè)決定對(duì)某一項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行開發(fā),就會(huì)投入足夠的人力、資本、時(shí)間,最終要按時(shí)間表拿出產(chǎn)品,通常為兩到三年,然后進(jìn)入市場(chǎng)創(chuàng)造現(xiàn)金流。如果拿不出產(chǎn)品,團(tuán)隊(duì)就會(huì)被解散。這是由投資者監(jiān)督的企業(yè)市場(chǎng)行為,不應(yīng)該由類似的技術(shù)專家小組驗(yàn)收評(píng)定。而研究的目的主要是減少產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),提高技術(shù)決策質(zhì)量。

政府和社會(huì)資源對(duì)“研究”和“開發(fā)”活動(dòng)的支持也不同,前者凸顯透明共享,這一階段的不確定性大,離實(shí)現(xiàn)財(cái)務(wù)盈利的目標(biāo)也較遠(yuǎn),需要以企業(yè)的共同需求為導(dǎo)向,各家精誠(chéng)合作,共享成果;后者需要特別考慮市場(chǎng)秩序和公平,一般是純粹的商業(yè)投資。

“這樣的產(chǎn)業(yè)規(guī)范能更好利用資源,很大程度上減少了大量投入研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)整體卻一無(wú)所獲的現(xiàn)象,利于打造公平競(jìng)爭(zhēng)的良性生態(tài)。”何鈞說(shuō)。

顧文軍認(rèn)為,國(guó)內(nèi)很多企業(yè)不缺投資,但缺乏自主研發(fā)的耐心。政府提供廠房、設(shè)備等扶持方式,適用于以往企業(yè)缺乏啟動(dòng)資金時(shí)的情況。而當(dāng)研發(fā)成為企業(yè)短板時(shí),政府應(yīng)調(diào)整政策針對(duì)研發(fā)進(jìn)行扶持。他建議“政府基金未來(lái)更多支持企業(yè)研發(fā),開發(fā)更多支持自主研發(fā)的金融產(chǎn)品,大力支持龍頭企業(yè)的自主研發(fā),加大對(duì)研發(fā)型公司的投資和支持。”

三是重視專業(yè)協(xié)會(huì)的作用。

政府要重視創(chuàng)新,但絕不能“被忽悠”。半導(dǎo)體行業(yè)由于專業(yè)門檻較高,需要專業(yè)力量提供支持。

中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)于燮康建議發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)的作用,讓行業(yè)協(xié)會(huì)參與產(chǎn)業(yè)方面的分析、論證和項(xiàng)目評(píng)估。他告訴記者,隨著簡(jiǎn)政放權(quán)的推進(jìn),目前對(duì)集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的認(rèn)定已取消,“但當(dāng)設(shè)計(jì)企業(yè)到稅務(wù)部門備案申請(qǐng)享受政策時(shí),稅務(wù)部門如何認(rèn)定你是設(shè)計(jì)企業(yè)?此時(shí)也需要一個(gè)專業(yè)的第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體操作。”

為扶持半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展,不少地方設(shè)立了產(chǎn)業(yè)投資基金。對(duì)此,于燮康提出,投資基金一定要給懂半導(dǎo)體行業(yè)的機(jī)構(gòu)操作,不能純粹由金融機(jī)構(gòu)操作,“金融機(jī)構(gòu)注重投資回報(bào),但半導(dǎo)體行業(yè)投資強(qiáng)度很大,一兩年內(nèi)難以見效,又具有戰(zhàn)略地位,僅僅由純粹的金融機(jī)構(gòu)來(lái)操盤,可能算來(lái)算去最后什么都不投了。”

顧文軍認(rèn)為推進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前行,要堅(jiān)持“政府的歸政府,企業(yè)的歸企業(yè)”原則:政府的關(guān)鍵職責(zé)是搭建平臺(tái)、創(chuàng)造良好的環(huán)境,產(chǎn)業(yè)的事情交由企業(yè)處理。

四是提升人才培養(yǎng)數(shù)量與質(zhì)量。

翻閱國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體發(fā)展資料會(huì)發(fā)現(xiàn),行業(yè)人才供給不足已是老問(wèn)題,但現(xiàn)在依然是業(yè)內(nèi)焦點(diǎn)。“行業(yè)的發(fā)展快于人才培養(yǎng)的速度,”一位企業(yè)人士告訴記者:“而且現(xiàn)在的學(xué)生更愿意學(xué)習(xí)金融、經(jīng)濟(jì)專業(yè),不愿意鉆研如物理這類基礎(chǔ)學(xué)科,因?yàn)楣べY低等原因,他們畢業(yè)后對(duì)從事實(shí)業(yè)的興趣也不大。”

值得一提的是,經(jīng)過(guò)幾代人的付出和創(chuàng)新攻關(guān),國(guó)產(chǎn)芯片的成就也是不容忽視的。正如芯謀研究所說(shuō):“我們的差距是全面的,我們的突破也是全面的。尤其是近五年,我們?cè)谄髽I(yè)盈利、技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)規(guī)模、生態(tài)建設(shè)上更是取得了突飛猛進(jìn)的成績(jī)。”

工信部電子信息司司長(zhǎng)刁石京日前接受采訪時(shí)表示,國(guó)產(chǎn)芯片細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)較大突破,對(duì)關(guān)鍵領(lǐng)域支撐能力顯著增強(qiáng)。具體來(lái)看:

在細(xì)分領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)芯片支撐下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力顯著提升。以移動(dòng)智能終端芯片為例,海思半導(dǎo)體、紫光展銳等開發(fā)的移動(dòng)處理芯片全球市場(chǎng)占有率超過(guò)20%,有力支撐我國(guó)移動(dòng)通信終端邁向中高端。

對(duì)關(guān)鍵領(lǐng)域的支撐能力顯著增強(qiáng)。全部采用安全可靠CPU的“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī)連續(xù)4次位列全球超算500強(qiáng)首位,杭州中天微電子嵌入式CPU累計(jì)出貨量約6億顆。截至2017年,基于SM系列國(guó)家密碼算法的標(biāo)準(zhǔn)金融IC卡芯片累計(jì)出貨已突破3.7億顆。國(guó)內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的北斗導(dǎo)航芯片技術(shù)體系。

在位于產(chǎn)業(yè)鏈高端的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)能力不斷提升。境內(nèi)設(shè)計(jì)業(yè)規(guī)模從2014年的1047億元增長(zhǎng)到2017年的1980億元,位居全球第二,設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷改善。

此外,我國(guó)不斷加快先進(jìn)工藝生產(chǎn)線建設(shè)速度,有效帶動(dòng)了國(guó)產(chǎn)設(shè)備和材料等配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前,我國(guó)高端集成電路生產(chǎn)用材料全面依賴進(jìn)口的局面有所扭轉(zhuǎn)。(記者唐朵朵 刊于《瞭望》2018年第18期)