中國晶片困局源自:被揮霍掉的黃金60年
這幾年美國針對華為持續採取打壓遏制措施,封殺手段從最初的手機禁售到谷歌GMS禁止使用最終上升到了晶片禁售和代工封禁,這樣的幾乎全方位式的高壓措施讓我國民眾第一次感受到了我國在半導體領域和美國巨大的差距。
因此在這兩年時間裡,網絡上充斥著大量我國半導體為何會落後美國這麼大差距的原因,但大多數的文章分析其原因都十分簡單粗暴,大部分文章把我國半導體落後的原因歸結為此前「造不如買」的風潮。
但實際上,我國半導體的落後絕非簡單的一兩句話就可以概括,其中牽扯到的歷史沿革、國際環境、國家政策、企業行為等等諸多方面的原因。想要真正弄明白我國如今半導體產業的困局,就必須要把時間撥回到新中國成立的時候,用客觀的公正的歷史從中找出我國半導體產業落後的原因。
當我們把時間倒回到新中國成立之初時,你就會發現,其實我國半導體產業雖然起步晚,但並非一開始就處於極端落後的情況。
不比美國技術差太多的我國半導體起步
1949年新中國成立,那時候國內的一切在經過了幾十年的戰爭後一地雞毛,所有領域都百廢待興,無數在海外留學的學子都會剛剛推翻舊軍閥政府的新中國抱有強烈的報國情懷,錢學森、鄧稼先、李政道等科學家即便是頂著千難萬險也要從美國和其他西方資本主義國家帶著先進的知識回國投身祖國的建設。
在這次歸國投身新中國建設的浪潮中,也包含了美國普渡大學任教的王守武、麻省理工學院的謝希德、哈佛大學的黃敞等等在半導體領域有先進學成經驗的科學家,正是他們構成了新中國成立以後國內第一批半導體產業的基石。
儘管那個時候這些科學家們帶不回美國先進的工業設備和材料,但彼時全國民眾都是充滿激情、充滿鬥志的,西方不教我們的我們自己學,西方不給我們的我們自己造!即便缺少材料缺乏設備,但是我國這一批半導體科學家們還是憑藉這一腔熱情和艱苦奮鬥,硬生生的把我國半導體產業的架子給拉了起來。
而這時候,其實我國的半導體和美國之間的差距並不大,最少只有5年的代差。在強化軍事國防力量的重大科研項目推動下,甚至某些技術領域比後來在世界半導體格局中粉墨登場的日本和韓國還要早好幾年。
可以說在上世界50年代-60年代的十年時間,我國在半導體領域和全球最先進的技術並沒有相差太多。但是自從進入60年代以後,這個還不錯的開頭就出現了各種動蕩和搖擺,直到後來我們的差距越拉越大,以至於隨後的60多年時間我們只能亦步亦趨的跟在美日韓等半導體技術之後,甚至到現在還未追趕上最先進的步伐。
那麼這60多年時間到底都發生了什麼呢?
世界半導體「戰國史」的時間軸
其實縱觀整個全球的半導體產業,主要的三個國家一個是美國、一個日本、一個是韓國,60多年的時間發生了大大小小無數的事件,我們可以試圖通過每個階段這幾個國家和我國正在發生的事情進行一個橫向呈現,看看到底我們的問題出在了哪
01首先來看上世紀60年代。
此時的美國是全球半導體產業的源發國,也是技術最好的國家,半導體產業著名的「摩爾定律」就是1965年由英特爾創始人戈登·摩爾率先提出來的,從此奠定了半導體產業每一年半就要進行一次大版本迭代的發展進度。不過此時全球以及美國還尚未進入超大規模集成電路發展的階段,因此摩爾定律雖然已經被提出但全球電子產業還沒有混戰的時代。
此時的日本,雖然經過了二戰的失敗國內也是一片廢墟,但是作為冷戰時期美國用來封鎖亞洲地區社會主義陣營的橋頭堡,日本國內的戰後恢復得到了美國的大力幫助。在此背景下,60年代在日本對美國在半導體方面的技術進行了大幅度的引進和吸收消化學習,整個日本在官產學聯合的推動下不僅建立起了初期半導體工業體系,並且已經開始具備在美國技術的基礎上進行二次迭代創新的能力,直到60年代的最後一年,日本已經開始可以量產彩色電視機。
此時的韓國,尚未開始對半導體有所涉獵,仍處在韓戰的恢復期,作為當時最最靠近我國和前蘇聯的資本主義陣營前鋒,韓國此時尚且還沒有足夠的精力去發展半導體產業。
而彼時的中國,雖然在抗美援朝戰爭中一戰立國威,但也讓全國人民意識到我國工業體系的薄弱,因此在上世紀50年代-60年代陷入一種瘋狂的「建設年代」。在繼糧食增產、大煉鋼鐵之後,全國又掀起「大煉半導體」的熱潮中,全國短時間內出現了四十多家集成電路工廠,但產出的產品質量都很差強人意。
但其實客觀來講,並非當時中國人腦袋發熱這一單線原因,而是因為在新中國成立之初,以美國為首的西方資本主義陣營搞出了一個針對社會主義國家進行技術禁運禁售的「巴黎統籌委員會」(簡稱「巴統」)。鑑於我國在韓戰中驚人的戰鬥力,「巴統」從50年代開始就格外針對我國,因此導致我國在半導體技術上完全無法從外界獲取技術力量,只能被迫自己在家搗鼓半導體的產品,其效能和質量自然無法得到保證。而那時候的人民天不怕地不怕,這是當時我國掀起「大煉半導體」熱潮的一個最核心原因。
因此在60年代,半導體領域美國遙遙領先、日本具備了二次創新貓起來猥瑣發育,我國則只能自己跟自己玩。
02然後,時間進入到上世紀70年代。
此時的美國英特爾公司領袖於全球生產製造出了世界第一個DRAM動態存儲器,也正是從這時候開始,美國率先開始了大規模集成電路的發展進程。
彼時的韓國三星雖然已經開始涉足部分半導體產業,但是尚未下定決心好好攻伐這一領域,畢竟半導體產業的燒錢也不一定能砸出水花是全球皆知的,因此在這個階段韓國半導體產業尚且還沒有開始發力。
而此時的日本,在經過了60年大力發展半導體產業的基礎上,已經積攢了相當豐厚的經驗和技術實力,批量生產MOS集成電路在1972年時對日本來說已經不是什麼難事了,並且那個時候日本的發展速度極快,作為亞洲四小龍之一整個日本的國民經濟飛速發展,因此在半導體產業上趕超美國成為了日本集成電路產業的一向「國家政策」。
於是從1976年開始,日本政府主導出了「超大規模集成電路計劃」,在集合了東芝、三菱、日立等國內半導體尖端公司組成強大的技術陣容下,用了三年時間大幅度提升了日本國內半導體產業的發展,在集成電路全球市場佔有上一度逼的美國企業無法招架。
70年代中期我國總算進入了穩定時期,但半導體產業已經落後了美國日本很大一截子。為了解決國內半導體產業發展瓶頸,王守武等國內半導體專家抓住中日兩國恢復邦交的蜜月期,於1973年赴日本好好的學習和見識了一下什麼才是先進的半導體技術及工藝。而這一次的的考察,日本的NEC提出願意把3英寸的半導體生產線轉讓給我國,不過代價是我們必須至少拿出三千萬美元用來支付技術轉移費用。
遺憾的是,我國當時頂破天也只掏的出一千五百多萬美元,還不及NEC提出的最低轉讓費用的一半,於是這一技術轉讓計劃也只得作罷。而這一次,恰恰是我國距離全球最先進圓晶生產工藝的一次。如果這一次我國有足夠的錢買下這個技術的話,後來也不會有韓國三星和臺灣省臺積電、聯發科等企業什麼事了。
但畢竟那時候的中國實在太窮了,甚至直到21世紀初的2000年我國都還沒有擺脫國家不富有的局面,這或許也是為什麼在隨後的幾十年時間裡,我國寧可犧牲掉很多自主研發的機會和時間也要大力發展經濟的一大原因,沒錢真的寸步難行。
03轉眼到了80年代,美日兩國「半導體大戰」打響。
此時的日本半導體的市場份額一度成為全球霸主,尤其在存儲晶片上其技術和工藝直接超越了美國成為世界第一。
而美國方面自然是不會放任日本這個馬仔肆意壯大,通過經濟制裁和政治施壓逼迫日本政府籤下了一籮筐的條例想要限制住日本的半導體產業發展。
但日本顯然沒有就此認慫,進而轉向對半導體材料進行大力攻克,在佔據材料這種上遊行業的優勢以後,一再通過價格戰拖著美國半導體企業不得不大幅度降價以應戰,美日雙方在集成電路領域打的是如火如荼。但最終胳膊擰不過大腿,日本政府不僅被迫籤下了《廣場協議》,並且在集成電路領域也籤下了《半導體協議》,80年代日本集成電路半導體在進入極盛以後,在美國的阻擊下迅速跌落神壇。
在這個時間段裡,韓國三星終於下定決心大力進軍集成電路半導體領域,但偏偏剛剛下定的決心就被美日之間的「晶片價格戰」拉下了水,從1983年進軍半導體到1985年僅僅兩年的時間,三星投入的資金幾乎是虧了個乾乾淨淨。
但作為韓國的命脈財團,韓國顯然是不會放任三星就此沒落,因此不惜挪用二戰中日本的戰爭賠款用來給三星兜底,讓三星在美日晶片大戰中苦苦支撐,在不賺錢的那十年時間裡好好的潛心打磨圓晶生產工藝,至少保證了三星的工藝不落後於最前沿的技術。在韓國國家力量的幫扶下,三星保持了先進的工藝,因此在日本跌落神壇全球市場份額急速萎縮的時候,韓國三星直接一躍而起,取代了日本穩坐了行業第二把交椅。
80年代末,臺灣省的臺積電宣告成立,臺灣當局作為日本的「二狗子」自然也對半導體集成電路極為看重,給錢、給優惠、給支持幫助臺積電在成立之初站穩腳跟,再後來美國進行勞動力和技術轉移中迅速成長,至今發展成了全球第一大圓晶代工企業。
而我國此時雖然已經開始改革開放了,國內企業也開始大幅度的引進國外的設備,但畢竟已經此前已經拉垮了20年的時間,即便引進了設備也沒有能夠與之配套的技術和管理,再加上「巴統」的封鎖導致我們能夠買到的都是人家淘汰下來的設備,因此雖然國外設備多,但卻沒辦法真正實現生產線投產。
再加上我國剛剛對國家體制進行改革,開始打破國有企業大鍋飯的低效能,減少了國家層面的輸血,讓很多一大批半導體企業走向市場自力更生自負盈虧,但由於上面所說的實際情況,這些下海的企業缺乏經驗和研發能力,除去了國家層面輸血後一個個都要麼是忙著搞擴張,要麼是忙著求溫飽,根本沒有能力和精力去好好做研發。即便是買回了日本等國的生產線,其技術和工藝也是原地踏步絲毫沒有進步和成長。
也就是從80年代開始,我國半導體產業全面且大幅度的開始落後於美日韓等國家。
04國家企業雙重覺醒後 我們並不是沒有一戰之力
90年代以後的歷史沿革我們就不再贅述了,近30年的國內半導體發展歷程相信很多人已經非常熟悉了。其實通過上述的內容我們不難看出,對於過去60年的半導體從拿到手裡一副好牌到最後打成一首爛牌的原因,有著諸多方面的限制,甚至還有更多多層面的因素奈何篇幅有限無法一一呈現,我們不能用上帝視角來責怪前人的一些做法,畢竟很多事情在當時都是無奈且最優的選擇,我們只能說還好我們覺醒的還不算太晚。
上世紀90年代以前我國半導體產業的躊躇,雖然直接導致了我國圓晶生產技術的落後,但也保留和孵化出了華虹宏力、華力微電子、長電科技等國內早期優秀半導體企業,直到21世紀更是誕生了中芯國際、華為海思、上海微電子這樣的全球知名半導體企業。
雖然我們曾經落後了一大截,但不代表我們會一直落後下去。在國家已經富足、企業半導體設計能力拔尖等情況的加持下,我國正在對全球先進的半導體技術發起猛攻,儘管現在從某些角度看國內集成電路發展熱潮有點類似當年「大煉半導體」的感覺。
畢竟今時不同往日,我國在宏觀調控和供給側改革方面已經有了相當充足的經驗,相信在5年後我們實現了70%國產芯自給,加上摩爾定律逐漸失效的大背景下,我國最終將追趕上全球最先進的半導體技術和工藝生產,甚至有可能會引領第三代晶片革命的浪潮,而這一天相信不會讓我們等太久。
因此我們現在已經有了一戰之力!