从青铜时代走到黄金时代,中国半导体这十年

图片来源@视觉中国文丨深瞳商业,作者丨姜承雪前不久,孟晚舟归国的消息举国轰动。从2018年年底在加拿大被捕以来,孟晚舟在异国度过了1028天...《从青铜时代走到黄金时代,中国半导体这十年


图片来源@视觉中国

文丨深瞳商业,作者丨姜承雪

前不久,孟晚舟归国的消息举国轰动。从2018年年底在加拿大被捕以来,孟晚舟在异国度过了1028天。

她的动向之所以牵动人心,不仅因为她是任正非的女儿、华为的长公主,更因为这次事件的风向标意义。

2019年5月,在任正非那次长达150分钟、接受了国内20多家媒体采访的发言中,他明确表示,“抓我的家人就是想影响我的意志……我要超越个人、超越家庭、超越华为来思考这个世界上的问题”。

而当时他思考最多的问题,无疑就是如何带领华为,突破美国在芯片供应上的封锁,摆脱在半导体这一核心技术领域被人“卡脖子”的命运。


现在看来,这场围绕半导体的博弈才刚刚拉开序幕。

就在孟晚舟归国前1天,9月24日,据《财经》报道,美国商务部工业安全局和技术评估办公室下发了一则《半导体供应链风险公开征求意见》的通知,要求芯片产业链企业(如台积电、三星、英特尔)上交数据。

报道称,这“很可能使得台积电和三星在商业竞争中陷入不利地位。相当于是将企业的所有底牌摆在桌面上。”

为什么半导体这么重要?

一句话,半导体产业是电子信息产业的基础,被称为“国家工业的明珠”。

当今大部分的电子产品,如计算机、手机当中的核心单元,都和半导体有着极为密切的关联。

某种程度上,一个国家的半导体工业水平以及在全球分工位置,意味着该国在全球科技竞争中的地位。

未来的答案,往往就隐藏在过去里。

要想看清我国半导体产业未来将何去何从,关键是看懂过去十年左右民族半导体工业走过的道路。

历史的上一个转折点,就在十余年前到来。

01、 2010-2013: 从“青铜”开始蜕变的转折期

如果用游戏等级来说的话,2010年前后的中国半导体工业,还只是个“青铜”。

2010年1月19日,“909工程”启动升级改造。

工程的前身即“909工程”,是新中国成立以来,在电子工业领域投资最大的工程。

1996年,我国向“909工程”投入了100亿元,建设了一条8英寸0.5微米的芯片大生产线。

这条高层口中“砸锅卖铁也要搞”的大项目,某种意义上,可视作是我国大规模发展半导体产业的起点。

“909工程”以及其改造项目,是政府对半导体产业倾力相助的一个缩影。系列工程带来了蝴蝶效应,就像一个火种点燃草原,一大批配套产业得以迅速发展。

半导体产业是典型的高投入、规模化、长周期产业。以芯片设备工业为例,其新产品一般要过2-4 年才可以进入市场,5-6年开始实现销售,8-9 年才可能达到收支平衡,10年才可能达到盈利。其间每年又需投入数亿美元。

作为整个电子信息产业食物链的顶端,常规的融资渠道往往难以支撑其持续巨额资金投入;产业长周期和高风险的特点也让它长期得不到金融市场的青睐。

此时,政府的投入就显得尤为重要。

2011年,国务院发布了被业界称为“新18号文”的《进一步鼓励软件产业和集成电路产业的若干政策》。

同年,中芯和武汉政府合资成立中芯IC制造武汉公司;两年后武汉新芯独立,一时成为国内最大高端芯片生产基地。

2012年,西安高新区引进三星芯片生产线,主力生产10纳米、12英寸硅圆片,一期项目总投资高达108亿美元。

同年,中芯国际联合北京市联合投资72亿美元,在京建设40纳米-28纳米12英寸晶圆生产线。

正是各地政府频频“大手笔”投入,国内半导体行业呈现出地域“多点开花”、行业“千帆竞发”的蓬勃态势。
不过,“国家队”并不是我国半导体破局的唯一解法。

随着2001年加入WTO,国内制造业规模及其技术水平不断攀升,中国对半导体部件的需求急剧攀升,形成了全球最大的芯片需求市场。

需求必然带动供给侧的变化。彼时,国内涌现出了一大批机制灵活、竞争力强的民营企业,共同推动中国半导体产业破局发展。


这些如今业界鼎鼎大名的巨头,经过了近十年的漫长播种期,2010年后终于驶入快车道。

海思、展讯、联芯、炬力、瑞芯等企业,均进入28纳米的主流设计水平。

它们是这一时期,克服内外重重困难,艰难地进行技术追赶的企业的代表。

也正是2010年,中芯国际终于走出了台积电“不依不饶”诉讼(状告其侵犯专利、窃取商业机密、不正当竞争等)的阴影,5年来首次实现盈利。

除已经初具世界级巨头雏形的海思外,中兴微电子、澜起科技、福建瑞芯销售额也纷纷突破10亿元大关。

它们的壮大,彰显了中国半导体企业集群发生了“质”“量”齐飞。

从这些局部景象中可管中窥豹的是,这一时期,中国半导体终于初步走出“引进-落后”、“再引进-再落后”的怪圈,逐步走入正向创新和赶超的正途。

以中芯国际与台积电达成和解、“断臂求生”的例子来看,虽然半导体产业的重资金性、技术复杂性和快速迭代性,决定了“先天不足”的中国企业,发展之路必然是艰苦跋涉,但各企业“不顾一切活下去”的信念却从来都很坚决。

在国家重大科技专项“01”、“02”和“03”专项支持下,多家企业更是有着雄心勃勃的扩张计划。

要知道,中国的半导体起步并不晚,从上世纪60年代便开始建设,甚至早于日本。

然而改革开放后的前30多年里,我国半导体产业在规模、技术水平上与发达国家的差距却在不断扩大。

未来的历史学家可能会清楚地意识到2010年的重要性,这一年,成为民族半导体产业的一个转折点,赶超机遇也是在这一年起开始闪现。

02、2014-2017:逆势扩张的“白银时代”

2014年后,中国与世界半导体产业,似乎不再同频共振。

这一时期,全球半导体产业正陷入长期不景气的衰退期。行业新闻最常出现的就是“重组”、“剥离”、“并购”等字眼。

有意思的是,与行业大势不同,中国市场需求却在稳健增长,从此前的局部发力,走入了更全面发展的“白银时代”。

作为全球最大的电子产品制造基地和芯片需求市场,中国生产了全球一多半的电子产品,消耗全球近6成芯片,产能却只有全球1成多,严重依赖进口。

行业变革往往会悄悄发生在大多数人最悲观的时刻。

为解决国内市场供给不足的矛盾,国家吸取了过往“909项目”等经验教训,从2013年起,尝试一种以国家引导加市场运作相结合的新方式。

2014年,国务院发布《集成电路推进纲要》,集中力量支持半导体产业,国家集成电路产业大基金成立。

这是中国半导体产业发展史上标志性的事件。由财政部和国家开发银行资助的产业基金规模达到1000亿元,是国家用市场引导的方式、而非计划带动产业发展的第一次尝试。

产业基金寻找行业中的优秀公司,提供关键性支持,并一般不干扰生产经营,保证企业自主发展。

从后续资金流向看,这些资金主要流向集成电路制造(67%)、设计(17%)、封测(10%)、装备材料类(6%)领域;不仅是填补产业缺失,也布局了全产业链(设计、制造、封装、设备材料)。

地方政府积极性被空前地调动了起来,也成立了许多半导体或集成电路产业基金,为产业发展提供强有力资金支持。

事后看来,它对中国乃至世界半导体产业的生态产生重大影响。

如半导体存储器、IC代工产能和先进技术这类项目,由于投资非常大,投入期长,市场长期被世界巨头所垄断。

在这一时期中,由政府出面协调资源、组织攻关,这些领域很快均有突破。

如长江存储成立(半导体存储器),中芯、华力密集建厂,各地大建晶圆封测厂(IC代工产能和先进技术)等等。

凡此种种,无一不是国内发力现代产业链的肇始。

半导体产业从投资、产品试制到起量,往往需要很长的时间过程;三年五载,亦是常事。

这一段的“资本狂潮”,补完了最大的短板,也很幸运地让我们因此拥有了“提前量”。此时布下的棋子,在下一个时期“至暗时刻”来临时,成为了我们最重要的铠甲。


03、 2018年至今: 绝境反击下的“黄金时代

2018年,中国进口的芯片数量接近 2.06万亿元,是石油进口总量的1.3倍。

我国严重依赖进口芯片特别是高端芯片,对战略安全构成严重威胁。

随着中国企业整体技术赶超的稳步推进,引起了美国担忧,美国开始利用国家力量,对中国相关技术企业进行打压。

其中最典型的莫过于“中兴事件”——2018年4月16日晚,美国商务部宣布美国政府在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。

这场事件在国内舆论带来巨大冲击,更是为整个半导体行业敲响警钟,在全国范围掀起了对芯片国产化的大讨论。美国当年轻易摧毁日本半导体工业、并顺手扶起韩国、台湾取而代之的前车之鉴,被无数次引用。

打击中兴、断供华为,在中美经贸摩擦中,美国直刺的正是中国“缺芯”软肋。

遭到最严格芯片断供的华为,2021年上半年消费者业务收入直接下滑46%,近乎腰斩。

对行业企业来说,即便规模再大、市值再高,如果供应链的“命门”掌握在别人手里,那也是沙子做的城堡,经不起大风浪。

半导体产业链的战略安全,从来没有像如今这样,受到政府、行业、媒体甚至全体国民如此迫切的重视。

加快半导体产业国产化,刻不容缓,迫在眉睫——成为国内战略共识。

被“卡脖子”后,我们发展半导体已经努力到近乎“偏执”。

2020年10月,国家大基金二期成立,注册资本达到2041.5亿元,重点投资半导体材料和设备企业。

“十四五”规划,更是明确将第三代半导体列为重点发展方向,计划在教育、科研、开发、融资、应用等各方面,大力支持第三代半导体产业发展。

有报道称,中国正针对半导体展开一项“芯片对抗”计划,旨在帮助中国芯片制造商克服美国制裁。

该计划包括了庞大的投资组合,涵盖贸易、金融和技术,目前已经预留了万亿级的政府资金,并计划实现70%的芯片自主率。

从2018年到2021年的这三年,成为了中国半导体行业的黄金时代。

利用中国半导体市场优势,加上国家政策、国家集成电路产业投资基金和地方基金以及市场替代呼声,所有的关键技术和核心产品都有国内公司在探索,都有产业资本在疯狂注资,做出来了还都有市场供其应用,整条链条无比完整、路径无比清晰、运行无比顺畅。

半导体市场上,也已经涌现出一批如中芯国际、韦尔股份、卓胜微等“十大巨头”为代表的、市值达千亿人民币的巨型企业。

另外,随着半导体技术趋近物理极限,导致“摩尔定律”趋于终结,全球半导体技术发展到了一个新的技术断层期。

技术迭代放缓,也给国内企业留下了追赶的时间。

实际上,西方内部许多业内人士都看好中国有能力实现芯片技术自主化,包括比尔盖茨,光刻机巨头ASML总裁等等。

中国虽然短时间被人“卡脖子”,但从长远来看,国产替代也是提升国家实力的必经之路。


04、 十年变迁启示录

用2020年的全球半导体市场占有率榜单,对比2010年的榜单,“美-日-韩-中”的价值链改变不大,只是营收比重有所变化。

数据显示,我国目前有1600多家半导体本地公司,在全球市场中所占份额已升至为13% ;而2010年,这个数字仅为5%。

这本身就是一种必然。半导体行业拥有极高的资本准入门槛,据业内估算,最先进的3nm芯片,其设计费用约为5—15亿美元,生产线投资规模则更是高达150—200亿美元。

单这一点来看,绝大多数国家倾举国之力都尚且不及,有此实力的芯片制造企业更寥寥无几。

这是真正的“大国重器”。

中国半导体协会报告显示,在过去5年中,中国半导体公司的总收入每年以超过20%的速度增长。

更重要的一方面是,民族半导体工业现在已经形成了一套自己的体系力。

所谓体系力,就是搭建一整个架构,能够使企业在西方国家的围追堵截中,直面其“千层套路”打压的同时,还能持续高投入进行大举扩张,从而取得市场份额的上升。

体系力背后支撑的则是设计、市场、销售、管理、知识产权和最关键的研发创新等多个模块。实际上,现在中国头部企业,几乎在每一个模块上都有自己的“答题”思路。

中国半导体企业在体系力上的长足进步,是过去十年最本质的进步。

典型例子是中芯国际在过去三年里,工艺制程从28nm突破到了7nm,14nm实现量产,同样的路程美国用了约十年,这是整整五个世代的技术更替,堪称进步神速。

客观来说,目前还是无法追赶到最前沿的水平,但是参与主流市场竞争已经基本没有问题。

特别是最近几年技术快速迭代的成果斐然,证明了中国头部企业的竞争力正在增强,迈出了抗衡国际巨头的第一步。

中国半导体产业的崛起,也带来两点最重要的启示。

1.所有的突破都有迹可循,但战略定力最难得

从2018到2021这三年的不少突破,可以视作中国半导体行业的厚积薄发。很多人为这些突破鼓掌喝彩。这当然也是应该的。

但是,几多辛酸,难与人言,爆发前夜我们的蹒跚学步、艰难经营,被关注得还很少。

把成功想得太理所当然,对我们的差距想得不够,难免对未来产生一些盲目的乐观,至少在我看来,目前一些舆论存在这样的倾向。这也是我写下这篇十年历史的重要原因。

2018年以后所呈现的结果,大多都是在2014年甚至更早的时候已规划和拍板的。

在当时行业长期低迷的大环境下,那么多企业敢于在那个时候投入那么多的资源,无论如何都是非常有远见且充满勇气的决策。


企业的定力,也离不开政府的战略投入与支持。

硅谷兴盛的背后,是美国政府几十年如一日的倾力相助。

日本为与美国半导体产业直接竞争,倾注全国之力组织了著名的超大规模集成电路技术研发合作产业联盟(VLSI联盟)。

为了进军存储器市场,韩国不惜代价补贴三星公司,放任其大亏十年,最终活活熬死所有对手后,三星成功崛起,垄断了全球市场。

在资金方面,随着国家投入的不断增加,特别是国家集成电路产业基金的成立,为中国半导体产业发展提供了充裕的资金,大大加快了技术赶超进程。

半导体,从来都是大国的游戏。

2.资金固然重要,但市场资源往往才是关键因素

日本的半导体产业曾辉煌一时,后来逐渐式微,除了美方打压外,大量关联市场节节败退引发的需求不振,也是重要因素。

索尼、松下等巨头曾经统治全球,旺盛的下游需求带动日本芯片厂飞速发展。

随着电子产品市场份额被中国抢占,日本半导体产业迅速萎靡不振、节节失守。

每一次重大的产业转移和技术创新,都可能带来价值链的变动和产业格局的调整。

除了资金外,配套性的市场、人才、人力、技术等协同性的支持也同样会牵引需求。

未来的竞争,更会是系统性的市场资源之争,不可掉以轻心。

05、全面对抗的前夜,半导体产业的未来

鉴古知今,过去十年的发展变迁,为未来十年的格局构建了基本格局。

按照目前的发展态势,未来十年最可能会有两个方面的情况发生:

1.剩者为王的时代

为了补偿全球化的负面影响,让所有人满意的唯一方法将“饼”做得更大。

但现有技术逼近摩尔定律的极限,半导体产业的大饼已不可能无限增大。

部分国家除了对中国半导体产业链全面封堵外,彼此之间也已经撕破了脸皮。

各国政府也开始学着聚焦“内循环”,一场以“修炼内功”为主的竞赛正在拉开序幕。

各国相继公布了全新半导体战略——美国有“半导体激励计划”、韩国有“K-半导体战略”、欧盟有“2030数字罗盘”计划、日本也确立了“半导体数字产业战略”。

据初步统计,在未来五至十年内,全球至少会有超过1.5万亿美元资金投入到半导体领域,都将重点聚焦于半导体全产业链建设,各国半导体产业集群将更完善。

与过去强调更经济的“全球分工合作”不同,再也没有什么“各守一方”的规矩,而是所有参赛者都进入“大逃杀”式的混战,必然要进行残酷的“贴身肉搏”和“近距离绞杀”。

这意味着,这个行业的绝大部分从业者,都必须把绝大部分资源,投入到对行业龙头的永恒追赶中。这将是一场无休无止、不死不休的苦斗。

所以,就连一向以深谋远虑著称的台积电老帅张忠谋,谈及未来也会陷入迷茫,直称“半导体将会进入新时代”。

2.全面对抗的前夜

WSTS(世界半导体贸易统计组织)官网预计,今年全球半导体市场将有25.1%的显著增长,达5510亿美元规模。

它还预计,到2022年,受存储芯片两位数增长的推动,全球半导体市场预计将继续增长10.1%,达到6060亿美元。

受此刺激,今年6月8日,美国国会参议院通过了一项《2021美国创新与竞争法案》,其中政府将在未来数年内补贴半导体产业520亿美元,以维持美国本土的芯片制造产能,保护供应链安全。

同期,美国参议院商务委员会审议通过了 《无尽前沿法案》(Endless Frontier Act)。

该法案将在5年内为美国基础和先进技术研究提供超过1100亿美元的资金支持,以抗衡AI、量子计算、半导体等十大领域里来自中国的竞争压力。

《无尽前沿法案》等于在中美之间越烧越烈的科技大竞争里,狠狠地浇上一瓢油。

半导体产业作为科技战的焦点,作为当前我国创新发展被“卡脖子”最严重的领域,它既需要市场的巨量需求,更要看国家的决心。

美国半导体产业史表明,它们最成功的经验,就是动用美国庞大的资金、产业与科技力量,通过打造先发优势、进行技术垄断,攫取巨额利润来维持自己的霸主地位。


回观国内,我们的决心同样非常足。早期,我国半导体人才不过几百,部分院校“强基计划”甚至常年招不满学生;从待遇上看,设计芯片的远远不如进入互联网大厂。

而今天,芯片设计企业的校招薪资出现大幅增长,芯片设计已经成为制造业中收入最高的岗位了,高端岗位的年薪令人咂舌,工程师年薪百万都已经不再是新闻。

多少半导体公司轻轻松松就上市融资,而且估值飙升。

要知道,半导体并不是暴利行业,光刻机巨头ASML公司2020年人均月薪约合人民币5.7万,这已经是全球半导体最顶级的垄断暴利了。

我们现在等于举国之力发展半导体,并赌上未来预期,吸引当前和未来的精英们一起入局;现在参与等于就是踏上了行业风口。

假以时日,中国必将成为半导体人才大国,也必将推动产业技术不断升级。

这波红利期会有多长?

——如果我们的目标只是单纯自主和国产替代,那么风口期不会很长;

——如果是追赶甚至瞄准美国的半导体产业地位——领先全世界,那么这个红利期会非常长,至少是几十年级别。

这本是商业市场和行业逻辑。但在更广阔的领域里看胜负手,其结果更可能取决于大国博弈的终极角逐。

半导体全面对抗的前夜已至,透过点点星光与萤火,我们已经能窥见最为波澜壮阔的未来十年。

本文标签: 青铜时代 , 黄金时代 , 中国 , 半导体 , 十年

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