周漢民:掌握了規律,才能攻克集成電路「卡脖子」問題

2020-11-28 上海觀察

近期,習近平總書記在不同場合多次強調突破關鍵核心技術的重要性。面對百年未有之大變局,打好關鍵核心技術攻堅戰,無論對於構建新發展格局,還是對於我國下一步的發展,都有重要意義。以集成電路為例,它被譽為現代工業的「糧食」,是信息產業的核心,也是引領新一輪科技革命和產業變革的關鍵力量。目前,我國電子信息製造業規模穩居全球第一,也是全球最大的集成電路消費市場,規模佔全球約45%。然而,自2018年中興事件以及2019年華為被美國納入實體名單以來,我國集成電路產業面臨著美國各個層面的封鎖,尤其是今年以來密集出臺了針對中國高科技企業的出口管制政策。可見,我們要攻克難關,關鍵領域之一就是集成電路。當下,滿懷豪情,集中力量,打響集成電路「卡脖子」技術攻堅戰,應成為我們的戰略選擇。

把握髮展規律

集成電路產業何去何從?首先要摸清規律,包括投資規律、經濟規律、市場經濟基本規律等。從實踐看,集成電路產業有其獨特的發展規律:

1、周期長,企業的成熟時間久。集成電路製造是軟硬體集一身的尖端製造,企業從發展到成熟的耗時較長。不同於信息應用的產業如網際網路,5年的時間就可以培養出世界級的企業,集成電路企業需要20年以上的成長期,才能步入良性循環期。

2、投入大,產業需要不間斷的持續投入。集成電路產業資產重,投入回收期長,因而需要大量投入和長期投入。在初期階段,動輒幾十億、上百億美元的巨大並且連續的投資,有賴於國家全力支持,如韓國等皆是如此。待產業成熟後,民間資本進入,國家資本逐漸退出。

3、更新快,技術迭代更新迅速。集成電路工藝異常複雜,而根據「摩爾定律」兩年一周期,即兩年一代產品,每一代製程工藝的進步,每一次技術升級都需儲備新的知識、設備、管理等多方面能力,只有不斷研發、不斷追趕先進技術才能實現自我更新。

4、涵蓋廣,開放合作是基本特徵。集成電路產業鏈複雜,上下遊長,從全球經驗看,任何一個國家都無法獨立完成全產業鏈的配套,材料、設備、製造等各環節由不同國家和地區分工負責,如集成電路製造設備主要依賴美國、荷蘭,日本在材料領域領先,韓國、我國臺灣地區擅長製造,整個產業高度國際化。各國分工合作、互利共贏是長期趨勢。

5、人才缺,支撐動力不足。集成電路人才涵蓋高層次人才以及大量的基礎性工程師和技術工人,不僅要通曉技術,還要懂得管理,通過實踐打磨,需要長時間的積累。據報導,2020年我國集成電路產業總需求量達72萬人,但現有人才總數僅40餘萬,人才緊缺也是集成電路產業大而不強的癥結之一。

總之,集成電路產業需要長期堅持,需要接續奮鬥,就像涓涓細流匯成江海,只有在堅守和奉獻中,才能有所成就。

國際環境錯綜複雜

良好的環境是產業發展的重要基礎。從國內而言,集成電路是基礎性、戰略性、關鍵性的產業,習近平總書記在2012年就批示要將半導體晶片工業作為戰略性產業,抓住不放,實現跨越。根據WSTS統計,2019年全球半導體市場銷售額4121億美元,同比下降了12.1%。根據中國半導體行業協會統計,2019年中國集成電路產業銷售額為7562.3億元,同比增長15.8%,高於全球市場增速。我國的骨幹企業實力也大幅增強,在設計領域,華為海思已位列世界第四,在封測領域,長電科技位列世界第三,在製造領域,中芯國際位列世界第五位。

從國際而言,當前疫情與大變局疊加,保護主義、單邊主義上升,全球產業鏈供應鏈因非經濟因素而面臨衝擊,國際經濟、科技、文化、安全、政治等格局都在發生深刻調整。高速發展的中國半導體產業引起了美國的警覺和關注,採取了一系列措施,對我國產業未來發展帶來巨大挑戰和不確定性:

4月28日,美商務部針對向中國出口的產品修改了「軍事最終用途規則」,取消了民用目的豁免。在新的規則下,中國企業自美進口關鍵設備、零部件和原材料時,將面臨更加繁瑣和嚴格的審批。

5月15日,美商務部修訂了「直接產品規則」,要求所有使用了美國設備或技術的集成電路製造企業,為華為製造晶片前,取得事先許可,過渡期僅至9月15日。8月17日,美商務部再次修訂「直接產品規則」,要求所有設計公司為華為提供晶片前,取得事先許可。兩次規則的修訂事實上切斷了集成電路製造企業直接和間接向華為供貨的路徑,將給整個半導體產業鏈帶來巨大衝擊。

8月26日,美商務部發布擬議規則的預先通知,向公眾徵求意見,尋求界定涉及國家安全的基礎技術,以加強對中國等國家的出口管制,其中專門舉例半導體製造設備、配套軟體等。

9月4日,路透社援引美國防部發言人的說法稱,正考慮將中芯國際列入貿易黑名單。一旦被列入貿易黑名單,中芯國際自美進口設備、零部件和材料將面臨障礙。9月26日,路透社報導稱,美國政府已經對中芯國際施加了出口限制。

總之,中國集成電路產業發展將面臨更加複雜嚴峻的政治經濟環境,部分國家可能會通過行政甚至司法手段進行更深層次的限制和阻礙,要清醒認識各種不利因素的長期性、複雜性,妥善做好應對各種困難局面的準備。

咬定青山不放鬆

當前,中美關係處於非常關鍵的時刻,集成電路是我們的「軟肋」。在這樣的挑戰面前,我們唯一的選擇就是咬定青山不放鬆。這一青山就是堅持加快集成電路核心技術攻關,提升產業鏈現代化水平。

由此,建議:

1、設立「十四五」攻關計劃。天降大任,捨我其誰。我們中國人要有志氣,在時間維度上我們趕得過別人,在質量上我們超得過別人,在應用層面上我們能勝得過別人。對於集成電路領域亟須突破的「卡脖子」核心技術,應廣泛聽取專家學者、企業家等方方面面意見,確定需要攻克的技術目錄,採用清單制的方式,梳理出一批重大項目予以專項支持集中,充分發揮我國社會主義制度能夠集中力量辦大事的顯著優勢,爭取在「十四五」期間實現跨越。在目標設定上,要聚焦未來變革方向,以集成電路的核心領域——晶片設計為例,要把目光和資源放在一個10年乃至20年的計算架構變革,從國產替代到國產引領。在細分內容上,要更多傾聽企業的訴求,了解實際情況和具體需求,按照市場規律布局,避免各地一哄而上。在人才隊伍上,採取切實有力的舉措,延攬、儲備、使用包括國際人才在內的各類人才。

建議成立長三角集成電路攻關聯盟。長三角科技資源高度集中,匯聚了我國四分之一的「雙一流」高校、四分之一的國家重點實驗室、四分之一的國家基礎工程研究中心,科研經費投入和有效發明專利密集,僅發明專利就佔據了全國的三分之一,併集中了集成電路和軟體信息服務產業,產業產值分別約佔全國的二分之一和三分之一。目前,我國集成電路工業的研發力量和生產力量,已有近半壁河山雲集到長三角,長三角理應成為中國打響集成電路「卡脖子」技術攻堅戰的主力軍、領先者、排頭兵。要牢牢抓住並發揮長三角的技術、人才以及區域一體化起步早、基礎牢固等優勢,集中力量,打造高能級平臺,瞄準集成電路關鍵共性技術研發,關注整體應用系統、標準,將製造工藝、材料、軟硬體相結合,共享新一代創新資源,加快新技術孵化,促進開放共享、協同攻關,推進原始創新、技術創新和產業創新。

2、突出標杆企業的示範引領作用。企業是創新的主體,支持產業發展,必須尊重市場規律,發揮企業的生力軍作用。改革實踐讓我們認識到,要努力將市場的作用和政府的作用結合得更好一些,這是一個止於至善的過程。我們要學習「兩彈一星」,是要傳承好、弘揚好「兩彈一星」精神,推動企業發揮更大作用實現更大發展,為經濟發展積蓄基本力量。集成電路產業的特徵決定了行業突破不是某一企業單獨能夠實現,需要相關企業齊心協力。因而,對承擔國家戰略、具有產業鏈掌控力的龍頭企業,要加快出臺針對性政策,鼓勵其組織上下遊企業開展技術創新項目,加大聯合技術攻關力度。

例如,當前一個重要堵點就是上遊原料的供應,我國迫切需要驗證更多種類的本土設備和材料,以儘快打通更加本地化和多元化的產線。由於難度高、任務重、時間緊,建議在「十四五」­­期間,重點支持支持龍頭企業及上下遊相關企業,加速推動集成電路關鍵設備材料的攻關和驗證,尤其要重點攻關外延設備(EPI)、光刻機等最核心的「卡脖子」設備及其零部件,以解決供應鏈安全風險問題。在關鍵設備材料攻關方面,國內的設備材料企業如北方華創、中微半導體、上海新昇等應積極參加;在驗證方面,應由具備相應工藝技術平臺和研發團隊的集成電路製造企業實施,如14/7納米技術節點的國產設備材料可在中芯國際上海基地驗證,40/28納米及以上技術節點的國產設備材料建議可在中芯國際北京基地驗證。

3、以更大開放推動國際合作走向縱深。在經濟全球化遭遇倒流逆風之際,我們越要堅定決心,以更大胸懷擁抱開放,以更大開放倒逼改革。「我們不追求一枝獨秀,不搞你輸我贏,也不會關起門來封閉運行」,就如習近平總書記所言,改革開放是我們必須高舉的偉大旗幟,唯有在對外開放中,才能突圍和前進。中國開放的大門不會關閉,只會越開越大!

以擁有頂級光刻機技術的荷蘭ASML為例,可謂是集世界力量之大成,其多項關鍵技術由美國以及歐盟國家提供,如德國蔡司的鏡頭、美國的光源技術等,所用零配件也是由全球上千家公司所生產。技術的開放性決定集成電路產業必須走向世界,我們要做長長板,補齊短板,也必須融入世界。

在世界深陷新冠疫情之際,中國與其他國家精誠合作、守望相助,受到了廣泛讚譽和肯定。今天還應當繼續推進,進一步加強與其他國家的全方位國際交流與合作,凡是願意同我們合作的國家、地區和企業,包括美國在內,都應保持密切往來,形成全方位、多層次、多元化的開放合作格局,依靠世界的智慧,以他山之石,攻集成電路之玉。值得一提的是,近年來中日韓之間的經濟和貿易依存度也進一步提高,我國應積極與日本、韓國開展合作,推動亞洲經貿合作圈建設,並形成一定的產業和貿易鏈閉環,對衝逆全球化和地緣政治帶來的風險。

乘風破浪正當時。今天,集成電路被寄予厚望,應當率先加快核心技術攻關,帶頭突出重圍,把愛國和創新精神,書寫到中國的實踐中!

作者為全國政協常委、民建中央副主席、上海市政協副主席、民建上海市委主委、上海市社會主義學院院長、上海中華職教社主任、上海公共外交協會會長


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