尋找中國半導體

謝希德和張忠謀離開麻省理工校園，幾乎是在同一時間，卻懷著兩種截然不同的心情。

謝希德轉入麻省理工學院（MIT）後，苦讀2年便成功取得博士學位。新中國成立的消息令她興奮不已，可是韓戰已經爆發，美方對於科技人才的東歸多有阻撓。直到著名學者李約瑟出面擔保，謝希德，這位後來的「中國半導體之母」才輾轉多地，回到祖國。

相比之下，張忠謀的求學之路反倒沒有那麼順利。張忠謀出生浙江寧波，在麻省理工完成碩士學業後申請本校博士竟然被拒。年輕的他將之視為有生以來最大的打擊，站在沒有自己名字的榜單前，多年積累的自尊心、自信心倏忽消滅，十幾年讀書生涯戛然中斷，不知下一步何去何從，何以面對父母，何以面對新婚不久的妻子。

一人滿懷期待，一人沉淪迷茫。從同一個校園出發的兩個人，最終都把一生獻給了半導體事業，把兩人截然不同的人生經歷拼接一處，就是整個中國半導體的故事。

01

落榜麻省理工一直是張忠謀的心裡陰影，不堪回首，不過多年後，他的看法竟然突然有了180度大轉彎，將那次落榜視作一生中最幸運的事。

求學遭拒的張忠謀被逼無奈地找著工作，陸續到手的offer中，福特汽車的工作邀請最令他心儀。彼時的福特如日中天，列席全球前十大企業。張忠謀作為麻省理工機械專業的碩士，去福特，方是才盡其用。奈何不作死就不會死，由於手中另一個offer給的月薪比福特高1美元，年輕的張忠謀竟然希望福特給自己漲薪，在吃了一個官僚式的閉門羹後，他去了那家月薪高1美元的企業——希凡尼亞（Sylvnia）。這家以生產電燈泡、電視機、收音機、真空管為業的公司，當時正在研究一項新的產品——以半導體為材料的電晶體。

張忠謀學的是機械專業，論及和公司主業的契合程度，遠不如物理專業，因此同一時期也在希凡尼亞的另兩位中國年輕人才是熱門——哈佛大學物理博士黃敞和賓夕法尼亞大學物理博士林蘭英。不過，後二人選擇了謝希德一樣的道路，先後辭別高薪，輾轉回國。

那艘著名的威爾遜遊輪，受到美國中央情報局（CIA）的嚴密搜查，甚至連學科教材和學生筆記都被扣下。林蘭英，這位賓夕法尼亞大學歷史上第一位女博士，用藥盒，偷偷帶回了自己提煉的鍺單晶和矽單晶，作為給新中國的獻禮。

在此之前，黃昆已經先從英國登船。曾經，在西南聯大他是和楊振寧齊名的物理系「三劍客」；現在，和量子力學鼻祖、後來諾獎得主馬克斯·玻恩（Max Born）合著的《晶格動力學理論》，已經令他在世界物理界聲名鵲起。

當張忠謀還在為由機械專業轉入半導體職業而挑燈苦讀。太平洋彼岸，在新中國聚首的黃昆、謝希德、林蘭英、黃敞、王守武們，已經組建了一支年輕有為、群星閃耀的頂配陣容。

不妨用貝爾實驗室發明電晶體為裡程碑，中國半導體起步之處，只落後美國3-5年。

02

根據導電性，物質分為導體（比如鐵）和絕緣體（比如木頭），所謂半導體，顧名思義是介於兩者之間的物質，其導電性受到導帶中電子數量的控制。科學界很早就認識到半導體的存在，只是一直不知道怎麼利用它。直到1948年貝爾實驗室的威廉·肖克利（William Shockley）以半導體材料發明電晶體，其小、輕、短、省的優點，完美替代電子產業的上一代技術（真空管），至此一場持續至今的產業革命正式起步。

肖克利登高一呼，無數青年才俊慕名而來，加入他的商業化公司。但是除了商業理念不合，肖克利家長式的作風令人作嘔。比如，戈登·摩爾（Gordon Moore，摩爾定律的提出者）回憶，實驗室發生小事故，員工們要通過測謊儀來分辨誰撒謊，誰有錯。終於，以諾伊斯為首的8人組團出走，創辦仙童公司（‎Fairchild），史稱：仙童八叛將（The Traitorous Eight）。

仙童八叛將（The Traitorous Eight）

儘管仙童歷經短暫的高光，眾人便再次四散，但是無論從事產業、研究還是投資，都頗有建樹，以至於幾乎一半以上的矽谷公司，都有仙童的直接基因，這才有了「先有仙童，後有矽谷」之說。其中，諾伊斯（Robert Noyce）和摩爾新創立的公司，取名英特爾（Intel），在集成電路行業獨領風騷，幾乎歷經了人類歷史上所有的科技爭霸，化成一座高峰矗立至今。

1956年，新中國發出「向科學進軍」的號召，在總理的關心下，教育部集合北京大學、復旦大學、吉林大學、南京大學、廈門大學300人，由黃昆和謝希德牽頭，在北京大學開設半導體專門化培訓班。這300人中包括後來的中芯國際董事長王陽元、華晶集團總工程師許居衍、電子工業部總工程師俞忠鈺。如沐春風裡，中國半導體事業揚帆起航。

期間，中國獨立提煉的鍺晶體、自主研製的集成電路相繼問世，各項裡程碑只和美國差距5-7年，和日本幾乎同步，領先韓國整整十年。

除了北大頂配的半導體班，黃昆和謝希德編寫的《半導體物理學》問世，北黃昆南希德，坐鎮復旦大學的謝希德，推動固體能譜研究，組隊伍，進設備，籌實驗。中國半導體從人才培養，到產業探索，穩步推進。

可惜，正在「仙童播種，矽谷花開」的同一時間，運動席捲中國。謝希德連同劍橋博士的丈夫很快被安上「特務」罪名。 這位「反動學術權威」的新工作是在復旦大學物理樓後面的荒草地上拔草，不許停也不許抬頭。烈日暴曬下，她頭頂那間復旦低溫實驗室被改造成關押科學家的牛棚，液氦設備作為廢物送給了工廠。戴了多頂「帽子」的她，不準接觸研究，不準出席外單位的學術會議，不準訂閱刊物。離科學最近的距離，是被安排到校辦工廠磨矽片。

那「空有射日手，不許挽大弓」的十年，恰恰是西方世界半導體行業騰空而起的十年。

03

早期電晶體的半導體材料是鍺，但科學界已經認識到矽是更好的材料，只是受限於技術，煉不出成本合適且足夠純度的矽。

位於美國西南部的德克薩斯州盛產牛仔，民風粗獷，在美國主流人群看來，就是鄉巴佬。當偏居一隅默默無聞的德州儀器（TI）宣布提取出可以用於工業生產的矽，著實令人吃了一驚。

張忠謀也是因為德州儀器的矽材料革命而認識這家公司，在希凡尼亞完成自己由機械系學生到半導體專家的轉型後，張忠謀跳槽到德州儀器。幸運的是，矽材料的革新僅僅是德州儀器的開始，張忠謀親眼見證了另一項開天闢地的發明。

傑克·基爾比（Jack Kilby）身高2米，體型瘦削卻有著一個大頭顱，30多歲年紀卻異常顯老，但是那衝破天際的髮際線霸道宣揚著一名卓絕工程師的實力。和張忠謀年齡相仿，又同時加入公司，兩人很快成為每天一起喝咖啡的好朋友。基爾比將電晶體、二極體、電阻，組成一個線路放在同一粒矽晶片上，取名「集成電路（Integrated Circuit）」。基爾比不僅憑此發明榮膺諾貝爾物理學獎，而且一舉革新行業。半導體行業正是熱火朝天，德州儀器手裡有了利刃，從此披荊斬棘，一躍沖天。而張忠謀一幹就是30年，期間南徵北戰，了卻君王天下事，贏得生前身後名。作為德州儀器的第三把交椅，正值壯年的張忠謀已經是全球電子行業的華人第一人。但是，那依舊還不是他個人成就的巔峰，往後還有更大的輝煌等著他。

第一塊IC

很長一段時間，德州儀器從一無所有到割據稱雄的勵志故事為人津津樂道。「以小博大」，「後來居上」，這類看似鑿鑿的商業規律，既是激勵後人前赴後繼的商業雞湯，又是造成行業累累白骨的死亡詛咒。

04

電子產業的未來遼闊到沒有邊際，大國間的軍備競賽立即打響。在集成電路發明之後僅僅幾年，日本和中國先後拍馬趕到。

其中，日本以通產省為領導，以富士通、日立、三菱、NEC、東芝5大企業為核心，聯合各大研究院、研究所，推出超大規模集成電力計劃(VLSI)。三年後，攜自行研製的64K隨機存儲器，殺進Intel的主戰場。競爭手段簡單粗暴又實際高效：永遠比Intel便宜10%。

憑藉稟賦優勢和價格血戰，日本人迅速在美國發明的市場中殺出一條血路。80年代，日本半導體產值超越美國。打得行業鼻祖Intel宣布退出存儲器市場，玩不起，不玩了。儘管事後來看，Intel憑藉斷舍離，聚焦微處理器市場反而走向了更大的成功。但是彼時彼刻，行業明星虧損1.8億美元，解僱8000名員工的消息讓美利堅舉國震驚再舉國焦慮。

美國分別從立法、產業政策、直接幹預、貿易戰等多個角度，組織了針對日本的狙擊。除了柯林頓力推的「信息高速公路」，美國政府還發起成立半導體製造技術聯合體（SEMATECH），由仙童+Intel創始人、商業和科技領袖諾伊斯掛帥。經費上聯邦政府出一半，企業出一半，研究成果共享。當然更著名的是對日貿易談判，以100%的關稅及各項條件相脅。最終日本承諾自行對半導體產品管制，減少產量，提高價格。

日本商業領袖、索尼創始人盛田紹夫，連同日本右翼政客石原慎太郎寫了一本《日本可以說不》，驕傲神情躍然紙上。可是，隨後日本就滑入「失落的十年」，甚至二十年。儘管電子產品依舊榮光，但是走下神壇的趨勢已經註定。

不得不說，韓國人來得剛剛好。三星李秉哲去渴望牽制日本的美國引進技術，來軍心動蕩的日本高薪挖人，其中東芝半導體事業部部長川西剛的加盟尤為關鍵。90年代正是計算機產業井噴發展的時候，日本的限產限價，為韓國發展半導體提供了極大的便利。

三星不光趁勢利便，還給行業帶來更大的腥風血雨。半導體是典型的強周期行業，價格上漲，大夥砸錢投產加班加點；價格下跌，又裁人關廠賤賣保命。可是三星卻清新脫俗，每每價格下降，行業日子難過，三星偏偏進一步擴大生產，繼續打壓價格，逼死競爭對手，形成壟斷。這套由Intel發明的「逆周期投資法」被韓國人玩出了風格，玩出了水平。

不過三星之所以敢於擺出一副賭徒模樣，拉著整個行業跳懸崖，是因為背後韓國政府的支持。在韓國，半導體行業被稱為「工業糧食」、「孝子產業」；政府以行政方式指示各大財團給企業放貸。之後連續20年，幾乎連年巨虧，但又屢敗屢戰，學生終於打敗了老師。隨著日本爾必達的倒閉，如今DRAM存儲器市場，三星絕對領導，身後跟著海力士（韓國現代集團分拆）、美國美光，除此之外，在世界範圍內拿著望遠鏡和顯微鏡都找不到競爭對手。

通過日勝美、美懲日、韓國逼死所有人的江湖歷史，不難總結出半導體產業的精髓：堅定國家意志、引進先進技術、抓住領軍人才、穿越長期虧損。

可惜，深陷運動的中國沒有條件知道，重回世界的中國走過足夠的彎路才能了解。如今的中國既有清晰的認知，也有積累的實力，但是行業的命題已經不同以往，由於半導體行業的奇葩特性，面前這道積年累月長成的天塹，恐怕要狠狠考驗一番中國。

05

縱觀六七十年代取得的成績，言必稱「兩彈一星」。這項在國際封鎖+國內混亂背景下誕生的成就，衍生出一個當代中國的疑問範式：中國人連「兩彈一星」都能造得出，為什麼造不出晶片？為什麼造不出汽車？為什麼造不出中國女孩愛用的美妝品？……

錢學森的話發人深省：20世紀60年代，我們全力投入「兩彈一星」，得到很多；70年代我們沒有搞半導體，為此失去很多。

在我們總結的半導體行業四項精髓之中，最容易模仿的是「引進先進技術」。70年代，中美和中日先後實現邦交正常化。俗話說趁熱打鐵，70年代初，我國從日本引進7條生產線，不過設備有了，技術、軟體能力沒有跟上，因此效果不佳。70年代末，美國產業升級，中國引進淘汰下來的二手設備，組成24條生產線，但是同樣因為技術、軟體能力跟不上，沒有達成預期，成了夾生飯。為什麼一模一樣的錯誤可以重複犯？六七十年代舉國封鎖，涉及引進西方技術的事項往往事出有因，但是儘管如此，每當運動來潮，還是要被扣上「洋奴哲學、爬行主義」的帽子，批判打倒一番。時代風雨搖曳，又談何思考總結？

兩彈一星和半導體產業完全是兩種不同的事業，前者是尖端科技的局部突破，靠的是不計成本的運動式投入，而後者是成本收益匹配的規模經濟，靠的是整個社會產業鏈的成熟和效率。

「誰家新燕啄春泥，幾處早鶯爭暖樹」，世界半導體行業日新月異，你方唱罷我登場，可是中國報紙卻沉迷在這樣的宣傳典型：某某弄堂裡街道老奶奶靠拉擴散爐做出了半導體。

當我們關上大門時，中國半導體只落後世界5年；當中國再次回到世界，已經落後20-30年。1977年，王守武說：全國共有600多家半導體生產工廠，其一年生產的集成電路總量，只等於日本一家大型工廠月產量的十分之ー。痛心疾首的鄧公問他：你們一定要把大規模集成電路搞上去，一年，行嗎？

怎麼把中國半導體產業搞上去？讓謝希德們重回講臺和實驗室，立刻拾起中斷十年的人才培養，肯定是題中之義，算而今正是77、78級半導體學生撐起了當下行業的半邊天。但是在人才培養之外的探索，時代主題恰恰是彎路的起點。

改革開放之初，舉國上下認為只要引入競爭，開放市場，就能解決一切問題。因此整個國家的治理思路是減少直接投入，鼓勵大家去經濟規律中自己找出路。政企分離後，財政撥款沒了，但是有銀行貸款。鑑於中西方差距顯著，也為了短期見效，全國半導體工廠，紛紛放下自主研發，引進國外生產線。同樣的命運也發生在中國大飛機上。

不過，簡單的放任自由並不是良藥。半導體製程一日千裡，各自為政的引進，缺乏專業性和談判籌碼。既拿不到最新的工藝，又做不到消化吸收。「引進、消化、吸收、創新」的口號沒有做到，卻形成了「引進、消化、落後，再引進」的怪圈。很快，連年虧損加上銀行利息，企業陷入困境。

認識到錯誤的執政者調轉方向，國家項目531工程和908工程接踵而來。

可惜，目標「普及5微米，開發3微米，攻關1微米」的531，最終還是「引進了設備，卻消化不了技術和管理」。這一次重蹈覆轍，已經不僅僅是認識不足的問題，更大的原因在於，十年運動，中國半導體人才青黃不接，即使清楚軟體和管理更重要，卻巧婦難為無米之炊。

而908的失敗是另一種典型。目標是躋身世界一流的908工程，審批2年，論證3年，建廠2年，7年過去，華晶工廠一落地就落後。不但落後了先進工藝4-5代，月產能也只有可憐的800片，連目標產能1.2萬片的一成都不到，可以說毫無商業價值。面對沉重的銀行利息，華晶後來的選擇很是被動。歷經輾轉和反覆，直到新世紀被央企華潤收購，成為現在的華潤微電子。

那註定是中國半導體事業最昏暗的一段時間。論國家投入，改革開放成果積累有限，財政捉襟見肘，心有餘而力不足。論激勵機制，社會主義市場經濟制度還在襁褓，國企改革還在摸索，根本吸引不到國際一流人才。而十年教育停滯帶來的人才斷檔，陣痛不斷，令人心痛，又無可奈何。

回首531、908，唯一聽上去算作寬慰的評價是，它們真是中國半導體事業的「黃埔軍校」。其實「黃埔軍校」是名副其實的哀辭，其所指往往曾經輝煌，終而沒落，前景索然，因此人才四散。

跌跌撞撞，我國集成電路產量終於邁過了1億塊的檻，進入業內所說的大生產階段。以此為口徑，落後美國25年，落後日本23年。

06

集成電路一陣腥風血雨，行業開創者、DRAM存儲器三元老——英特爾、德州儀器、IBM分別在1986年、1998年和1999年退出該領域。其中，由於德州儀器關閉DRAM業務，49歲張汝京提前退休，接任臺灣世大半導體總經理。

舊制度已經被打碎，新制度還未被建立，繼三星的翻江倒海之後，行業即將迎來下一位重塑者。更早之前，中國臺灣成立電子研究所，政府出資從美國RCA購買技術，並無償轉讓給新成立的聯華電子公司（UMC）和臺灣積體電路公司（臺積電，TSMC）。臺灣「科技教父」李國鼎幾番赴美，曾經一個月在矽谷拜訪2000多名華裔科學家和工程師，其中最大的成績是把54歲的張忠謀請回了臺灣。此前，在三星那場著名的世紀豪賭中，李秉哲就在自己的金元戰隊中為張忠謀留了一個關鍵位置，但是幾番盛邀都沒有成功。

不久，張忠謀在臺灣當局的支持下接手臺積電，近30年德州儀器生涯，曾經的麻省理工落榜少年已經是半導體行業華人第一人，用他上任伊始的話來說，自己早已「獨上高樓，望盡天涯路」。

好一個「望盡天涯路」。在我們總結的半導體行業四大精髓之中，「引進先進技術」最容易模仿，而「抓住領軍人才」最可遇不可求。

海峽兩岸半導體淵源頗深，成立之初的臺積電並無過人之處。其大股東是荷蘭名企飛利浦。當時飛利浦剛步入全盛，在其亞洲戰略中，布局了兩家合資半導體公司。除了臺灣的臺積電，同一時間飛利浦和上海無線電七廠合資的上海飛利浦半導體，也就是後來的上海先進。上海先進的英文簡稱是ASMC和臺積電TSMC如此相近，原因也在此處。

如果說謝希德和張忠謀命運迥異，是基於人生選擇——一者獻身新中國教育，歷經磨難，當屬開山大師；一者投身最前沿實業，奇遇不斷，終成教父。可是，同宗同源的臺積電和上海先進，卻也有大相逕庭的發展軌跡，真是令人感嘆：千軍易得一將難求。

張忠謀為臺積電設計的道路叫做：專注代工。

「代工」二字，初看之下毫無亮點，細品之後low感十足。它也可以創造奇蹟嗎？

07

經過市場激勵和國家工程的輪番攻堅之後，我國集成電路產量和銷售額佔世界份額僅僅0.3%左右，不僅低到忽略不計，而且生產水平上停留在4-5英寸晶圓、2-3微米的工藝，落後第一梯隊15-20年。

更令人詫異的是，5年前提出的908工程竟然還拖拖拉拉地處在論證階段。顧不上了，909工程立刻啟動。這一次吸取教訓，審批、經費一切從簡從快，由電子工業部部長親自出任工程主體（華虹微電子）董事長，特事特辦，規格之高難有匹敵。

合作夥伴是日本電子巨頭NEC，當時正是韓國半導體絞殺日本同行關鍵時刻。話說這麼多年，即使中日因為歷史問題不共戴天，只要提起另一個鄰國，雙方總能冰釋前嫌，其利斷金。NEC為了展現情誼，不光在合資合同中承擔更大義務，給中方更多實惠，而且把原來擬定的工期一而再再而三地縮短，以一個神奇的速度實現投產。

華虹NEC不僅在工藝上躋身世界一流，而且在2000年實現月投產2萬片規模，第一年就產生利潤。只可惜謀事在人，成事在天，2000年第四季度網際網路泡沫破裂，計算機行業一天之內由盛夏轉入寒冬。拉裡·佩奇，花了整整一年時間叫賣Google，都鮮有人搭理。華虹NEC在2001年前8個月巨虧7億，眼看再撐一撐會有轉機，緊接著發生911恐怖襲擊。中國半導體人，眼看著天空中伸出一隻巨大的手，把正準備抬頭的半導體行業再次按進冰冷徹骨的寒水裡。

唯一沒有懸念的是，三星再次祭出自己的逆周期投資，拽著整個行業跳懸崖。一年之內，合作方NEC面目全非，曾經的西裝革履被整成當下的破衫襤褸，不但業務巨虧，而且剝離了半導體業務。自顧不暇中，哪裡還顧得上華虹NEC。

華虹NCE本來的策略是「存儲器起步，轉入邏輯產品」，如今被逼無奈，轉型代工。不過，代工製造的秘訣恰恰在于越虧損越投資。一來，行業低迷，可以用最低的價格買設備，二來工廠建設周期大約18個月，和行業周期基本吻合，等到新工廠投產，新增加的產能正好可以趕上行業繁榮，吃一波大利。可惜，歷經重創，華虹壯志難續，沒有成為帶領中國半導體行業殺出重圍的領軍人。

909工程最終也成了「黃埔軍校」，不過，中國晶片行業的進步還是有目共睹。上海推廣銀行IC卡、公交一卡通、社保卡，原本配套的進口晶片巨貴，但是908、909實現了自主產業鏈，IC卡晶片的價格一路下跌90%。SIM卡片也是如此，由80多元一口氣跌到8元。再後來我國的民生卡和二代身份證都用上了中國自己的晶片。

華虹投產的世紀之交，也是中國半導體事業的轉折。2000年，復旦老校長謝希德在上海去世。2002年，臺積電開始發動針對中芯國際的訴訟。2004年，華為將剛獨立出的半導體業務改命海思……

不妨說，909承前，909啟後。

08

77年的「全國科學大會」，鄧小平用四川話強調「知識分子是工人階級的一部分」，不僅提出「科學技術是生產力」，還說以後要「五天工作，一天政治學習」，以前政治學習太多了，現在減少一點。40歲的徐匡迪、33歲的任正非坐在下面，時而灑淚，時而歡呼。

徐匡迪後來得以去英國帝國理工做訪問學者，成為鋼鐵冶金專家。一次出訪中獲得朱鎔基青睞，1995年，同時當選中國工程院院士和上海市市長。909項目，他擔任副組長，見證了華虹以神速落地上海，上海像一個少年學生，狠狠一躍摸了一把世界半導體行業的天花板。至此之後，上海成了集成電路的堅定支持者。

909正趕上上海整個城市大步前進，同一時期，和909一樣超過百億的建設項目還有通用汽車和浦東國際機場。除此之外，南北高架、內外環線、金茂大廈、香格裡拉賓館二期、東方明珠電視塔陸續開工，整個陸家嘴在90年代末拔地而起。

儘管臺積電和通聯已是臺灣半導體雙雄，同樣從德州儀器回到臺灣島的張汝京，依舊把世大做得風風火火，以至於張忠謀開出一個明顯偏高、令人無法拒絕的收購價格。離開世大的張汝京繼續在中國尋找創業機會。首先和香港董建華一拍即合，可惜因市民意見，建廠計劃受阻。上海當機立斷，徐匡迪市長親自陪著張汝京在張江選地。城市規劃裡，上海的張江微電子開發區，面積上是3個臺灣新竹工業園。

張汝京不愧是世界級的建廠大師，專業素養、領導能力、職業態度俱佳。初期經費節省，張汝京招徠國際人才，讓對方自費機票，最好有事來上海的話「順便」見見。拿過Intel最高成就獎的謝志峰在接到電話第二天就「順便」來了，而且談得不錯，只是中芯國際開的薪資比Intel 12年前發的還少，還不算通貨膨脹。張汝京看他猶豫，讓他回家和太太商量下。臨走前說道：你呀是上海人，我是臺灣人，中芯國際是上海的企業，我一個臺灣人在農田裡（張江當時還是遍地農田）每天從8點幹到12點，你呢？

話說到這個份上，堂堂上海男兒，豈還用和太太商量？謝志峰當場就接了聘書。

2000年4月，中芯國際成立。8月破土動工，距離華虹只有4公裡。3年時間，從無到有，躋身世界四大。張汝京，中國大陸集成電路教父，當之無愧。

這篇該死的文章，每每寫道中國半導體轉機的喜訊，總要蹦出一個可恨的「但是」。

真的不得不感嘆中國造芯的艱難和苦澀。正在一切向好之際，「院士市長」徐匡迪在任期未滿之時被調離上海；隨後，中芯國際在臺積電兩場針對性的訴訟中元氣大傷，張汝京引咎辭職；接棒的江上舟畢業於清華無線電專業，為政精煉，改革銳意，是中國芯、大飛機、電動汽車的重要推動人，可惜因為癌症英年早逝。

自古燕趙多慷慨悲歌之士，但是這裡明明是上海啊！

09

中國人到底能不能造芯？翻翻半導體歷史，華人的貢獻頗為亮麗。集成電路行業中多位巨人，博通（Broadcom）、英偉達（NVIDIA），Cadence、Marvell創始人都有華裔。

婦孺皆知的摩爾定律是電子行業的聖經——每過18個月，集成電路可容納的電晶體數量會增加一倍，性能提升一倍。但是Intel早早宣布，根據物理特性，20納米是電晶體間距的極限，半導體工藝將在20納米到達盡頭。試想一下，如果摩爾定律失效，半導體行業的下場將和紡織、鋼鐵一樣，曾經異常輝煌，如今缺你不可，但是，行業固化，創意平庸，淹沒在存量博弈和機械重複當中。

正當整個產業漸漸萌生世界末日的挫敗感，伯克利大學的胡正明登高一呼：FinFET工藝。這位出生北京豆芽菜胡同的科學家把世界半導體行業帶向新大陸。簡單來說，20納米的極限存在於兩維平面下，但FinFET將半導體器件的設計由兩維擴展到三維。不妨用周杰倫在《雙節棍》中的一段旋律作陪：摩爾定律的極限已被我一腳踢開。

毫不誇張的說，沒有FinFET就沒有今天電子產品的繁榮。難以想像人類停滯在20納米的模樣，作為比較，2019年智慧型手機的百花齊放是建立在7納米的工藝之上，而越來越近的5納米和3納米，更是物聯網、5G的技術堅石。

張忠謀「望盡天涯路」的自評所言不虛，臺積電第一時間邀請胡正明以技術長身份參與新生產線的布局，把握住了行業內少有的換擋期。當909工程、中芯國際先後落地上海，臺灣島上臺積電和通電還是伯仲之間，但是十年之後，臺積電已經遠遠甩下通電，殺進了世界第一梯隊。

全球範圍內看，有三家企業在集成電路生產能力上遙遙領先。其中元老Intel「此路是我開，此樹是我栽」，賭徒三星「一將功成萬骨枯」，而躋身其中的臺積電不僅毫不遜色，每每代際切換之際，還常常力壓一籌。

需要指出的是，三巨頭的模式並不相同，Intel和三星設計並且生產自己的產品，業內稱為IDM。而臺積電不設計，沒有自己的產品，專注代工模式，業內稱為Foundry。（三星和Intel也有少量代工，但是影響不大，故不再展開）

行外人一聽「代工」兩字，常因撲面而來的low感面露小覷之色，再聯想到自己沒買過臺積電品牌的產品，自然更不把這家企業放在眼裡。

可事實上，臺積電早已深入每個人的生活。你一定有過這樣的經歷——被A總、L總、Y總、C總的發布會忽悠得心花怒放，可是說好6月份上市的旗艦手機要麼推遲要麼缺貨。不知內情的人只說是「飢餓營銷」，其實真實的原因十有八九在臺積電。沒辦法，高通、蘋果、華為都是客戶，甚至三星和Intel的部分產品也要靠臺積電代工，而產能就那麼多，高峰期除了拼關係，難免要辛苦大家擠一擠勻一勻。

半導體行業規模經濟顯著，生產工藝的革新越到後期越是燒錢，正是因為深刻認識行業實質，張忠謀的臺積電專注代工，構築起頂級晶片生產能力。今天全世界除了Intel和三星，只要你想生產一流晶片，那麼就「只此一家，過期不候」。因此，臺積電的估值長時間力壓Intel，收入、利潤至今比另一家中國科技企業華為還要高，足夠令初識者咋舌。

10

世紀末，北京的科協主席和相關領導開始頻繁赴矽谷約見華人精英。1999年，建國50周年大閱兵，在天安門左手邊的第三個格子裡，坐了25位矽谷華人。這25人後來幾乎全部回國創業，其中有百度李彥宏，有中興微電子鄧中翰。

新世紀開始，中國繼續探尋半導體，上海和集成電路共進退，設計、封測、設備、零件、化學品等半導體企業在張江如雨後春筍，其中，有紫光趙偉國大收購大整合的資本槓桿，有漢芯造假醜聞帶來的行業超級低谷和超級陰影，同時也有國家集成電路產業基金（俗稱「大基金」）登高一呼的壯心不已。

這些努力在2018年遭受檢驗，美國制裁中興通訊，封鎖一枚指甲蓋大小的晶片，竟然導致這家世界電信巨人直接休克。國人這才震驚，改革開放都40年了，中國竟然還有落後世界30年的產業？！

半導體產業，也稱集成電路產業，在產品上分為處理器晶片，記憶和存儲晶片、特定功能晶片、存儲器、分立器件、設備、材料等等。從生產工序可以分為IP開發、設計、代工、封測等環節。如今已是分工精細、內容繁帙。我們不如化繁就簡，因循幾個疑問，完成文章的總結，首先：當我們在談論中國「缺芯」的時候，具體是指什麼？

2018年，中國晶片進口超過3100億美元，數量上是石油的兩倍，大於石油鋼鐵糧食進口額的總和。數字並不能展現全貌，其實中國自主研發晶片在全球佔比並不低，僅次於美、韓、日，和德國不相上下。2018年全世界晶片產值4688億美元，這當中的2/3來到中國，考慮到中國負責生產全世界90%的電腦、90%的手機和90%的家電，根據清華大學微電子研究所所長魏少軍的研究，進口晶片中60%再次出口，只有40%是真的被中國消費了。

因此「進口多」並不是問題，更實質的是，在關鍵品類上，中國幾乎空白。除了前文提到的存儲器（三星、海力士、美光）、光刻機（AMSL）要仰人鼻息。再比如最近很火的可編程邏輯晶片（FPGA）基本被Intel和賽靈思(Xilinx)壟斷，還有高鐵缺一不可的（IGBT）、數位訊號處理晶片（DSP）、CPU、GPU、MCU、半導體設備、矽片等等都依賴進口。

用通俗的話來講，中國「缺芯」，缺的是高端晶片的生產能力。

除了華虹NEC，909工程還進行了上下遊的投資，其中包括一家叫做華為的企業。這家負重前行的民營企業，如今可以算作中國科技產業的擔當。翻看集成電路各細分行業的前十榜單，中國品牌鮮有上榜。但是在晶片設計上，華為旗下的海思已經躋身世界前十，當下談起中國晶片，幾乎言必稱海思。

在電子產品空前繁榮的時代，產品的差異性一定是通過晶片體現。可以引以為幸的是，中國在晶片設計領域已經做出成績。目前，收入過億的中國晶片設計企業已超過百家，放在全行業是不錯的成績。對此，張忠謀頗有功勞，正是由於臺積電把「晶片製造」專業化，從而大大降低了晶片設計的門檻。在次之前，如果沒有工廠和上幾千人團隊談何造芯？但是現在，經常看到一個從矽谷回來的博士帶著3個人就能開一家晶片設計公司。

不過，此景之下有些問題必須指出，第一，借著舉國「晶片焦慮」，中國商業界普遍過渡包裝過渡宣傳。比如所謂的AI晶片，名字很高大上，但實質是該晶片專用於圖像或語音識別，又或者只能用來挖礦。也是就俗稱的特定場景集成電路（ASIC），其設計難度遠遠小於通用晶片（CPU），因此Intel等依舊代表了晶片能力的高峰。用「XX企業自主設計晶片的XX晶片，在XX環境（特定場景）下性能超越的intel」的宣傳標語來消費國人的晶片焦慮，是誤導且惡意的。

第二，晶片設計的上遊依賴ARM的IP授權，過程依賴EDA等工具，下遊依賴臺積電的生產，是所謂「受制於人」的典型。歐美日的晶片設計公司毛利普遍在50%以上，而國內一般在20%，其一是因為技術不夠unique，其二是因為產業鏈沒有話語權，常常被人「加價不加量」。

不妨以此為標準，督查一下你身邊繁雜的商業真相——誰在蹭熱點，誰在幹實事。中興事件後舉國激憤，幾乎人人言必稱自主晶片，也有很多企業家跳出來承攬擔當人的角色。中國晶片設計行業率先繁榮是好事，是進步，但是並沒有根治行業痛點。最典型的如董小姐，高調宣布「格力造芯，即使500億也要把芯造出來」。業內人聽了都是直搖頭，這句話說得就很外行，500億到底是設計晶片，還是製造晶片？ 「設計」用不了那麼多，「製造」又遠遠遠遠不夠。

事實上，針對每一家中國晶片設計公司，都可以送上關鍵三問：（1）誰來生產？（2）賣給誰？（3）有沒有利潤？

目前來看，這關鍵三問，往往也是死亡三問。

11

造芯為什麼那麼難？或者更針對地問：屢試不爽的中國模式為什麼沒有在半導體行業發揮奇蹟？

不得不說，憑藉國家力量，統一方向，後來居上，中國堪稱頂級玩家。比如，以技術換市場的高鐵模式。當然，和集成電路更有可比性的是面板行業。就在5年前，「缺屏少芯」還是並列的痛事，面板是和汽車零配件、晶片、石油一樣年進口額500億美元以上的商品。2010年尤其令人沮喪，中國臺灣供應商聯合日韓品牌集體漲價，澎湃向上的中國大陸電子產業咬牙切齒又只能引頸就戮。但是就在這之後，京東方累計耗資3000億，輪番虧損輪番投資，終於迎來回報，不僅逼迫日韓關閉低世代產線，把臺灣企業逐出市場，而且在連年虧損後實現盈利。巧合的是，60年前，在京東方的前身——北京電子管廠，誕生了中國獨立拉制的鍺單晶，那正是中國半導體事業的起點。此番讀來頗有意味。

中國半導體，不僅有大型國有企業的加持，光是2014年大基金5年投資1400億，規模不可謂小，但是卻沒有掀起太多波浪，歸根到底，和半導體行業的奇葩特性有關。

市場份額向頭部集中是普遍存在的經濟規律，而在半導體行業尤其顯著。張忠謀很早說過：當工藝進步到5納米，全行業只有三家公司，英特爾和三星一定會在裡面，第三家如果不是臺積電，應該就沒人了。張大帥更有名的一句話是：這個行業，不進前3，沒有太大意義。

隨手翻翻細分行業的市佔率，圖像傳感器市場前三名佔了90%的市場份額，還算少的。DRAM存儲器市場前三名佔了99%的份額，屬於正常發揮。

這種「老大吃肉喝湯，其他人坐等餓死」的局面，原因在於集成電路是一代設備、一代工藝、一代產品。行業一流產線每年都會這樣進化：在多大直徑（越大越先進）矽圓片上，加工間隔多少納米（越小越先進）線寬的電晶體。（並不絕對，集成度是更關鍵的指標）

晶圓片

更可怕的是，工藝研發需要的花費是累進的，32/28納米的晶片製造工藝研發費用在人民幣90億元上下，12英寸晶圓廠的投資額已達200多億元，現在行業主流的14納米或7納米晶片製造生產線的投資額以500億元起步。

就在中興被制裁後，中芯國際向世界頂級光刻機製造商ASML購買了一臺極紫外光刻機（Extreme Ultravidet Lithography），售價是驚人的1.2億美元。只一臺光刻機的價格，就超過了中芯國際一年的利潤。需要注意的是，這還只是一臺設備，並不是整條生產線。一條生產線，除了光刻機，還需要刻蝕機、薄膜沉積設備、單晶爐、CVD、顯影機、離子注入機、CMP拋光機等等。算成本的時候，記得算上每年20%的維護費用，也可以不算，因為如果你想保持在隊伍最前列，基本每年都要更新。

紫光趙偉國說，現在一座先進的工廠，隨隨便便要花上100億美元。再看看行業巔峰的對決，三星和臺積電的在7納米生產廠上的投資都超過了200億美元。

大基金5年1400億的投資看似很多，但是平攤到一年，其實趕不上三星或臺積電一年的研發開支。遑論還要在中國成百上千的集成電路企業上廣撒網。

不僅價格嚇死人，更令夢想窒息的是，由於玩家越來越少，行業逐漸固化。比如前文提到的ASML，市場佔有率75%，由於長期專注生產頂級光刻機，搞來搞去全世界也就Intel、三星、臺積電會買，為了保證遊戲能一直玩下去，大家逐漸構築起聯盟。2012年，在一次增資擴股後，Intel、三星、臺積電成為了ASML的股東。

衣公子常說，所有的規矩都是老一輩定下，管住新一輩的。不用展開，已經可以想像作為行業後來者要面對多大的困難。

集成電路產業是當之無愧的「碎鈔機」。行業內有過玩笑，怎麼讓一個億萬富翁破產？答案是慫恿他從事集成電路行業。

Intel、三星、臺積電從八十年代開始，每年把賺到的錢全部掏出來，甚至還不夠，真正的狠人再借錢繼續砸。當然，由於產業大投入、長周期、高利潤的特點，只要熬得住，也可以成為「印鈔機」。隨著玩家不斷被衝刷洗禮，每一年賺的錢和每一年需要砸的錢，像雪球一樣越滾越大，30多年後的今天，令人望而生畏。

12

你會關心集成電路代工（Foundry）的第二名是誰嗎？

第二名是格羅方德（GlobalFoundries），2009年從AMD獨立出來。AMD是Intel一生的死敵，卻也是終身的挑戰者，以堅韌和不服輸聞名。在晶片生產上對於親兒子格羅方德一直照顧有佳。不過，最新的7納米制式上，AMD設計的Vega 20晶片放棄了格羅方德，交給臺積電代工。

因為格羅方德（GlobalFoundries）根本沒有7納米製程的生產線，並且在2018年宣布放棄進軍7納米。不只是格羅方德，飛思卡爾、恩智浦、英飛凌、德州儀器等IDM企業陸續分拆製造業務或宣布不再投入研發新一代製造技術。

當年，摩爾的隨口一說，成了貫穿行業60年的金科玉律，也是纏繞在全行業頭頂的生死咒符。18個月電晶體數量翻一倍，性能翻一倍，各人以此為目標玩命衝，凡是跟不上的，就被一腳踹下飛速前進的時代列車，在石子和荊棘上翻騰幾下，從此消失不見。

行業龍頭的護城河越來越寬。臺積電目前在代工市場佔有率超過50%，不僅僅是數字上構成壟斷。市佔率的計算考慮了所有段位的晶片，如果只看個別頂級工藝，那麼臺積電就是100%。智慧型手機之後，電子產品飛速發展，產能永遠不足，除了2019年1月出現少見的鬆動，一直都是客戶圍著臺積電要產能，後者成了電子行業名副其實的「爸爸」。

每當臺灣地震，科技界沒人關心地區領導人安危，只關心會不會影響臺積電生產。2017年，老爺子在夏威夷摔了一跤，從深圳、中關村、矽谷、波士頓128號公路都在打聽要不要緊。更有記者日夜守在臺北桃園機場，老爺子是被人抬下、扶下，還是自己走下，直接關係兆億基金對於全球各大科技公司的持倉。

張忠謀

哪裡有領先，哪裡就有追趕。

梁孟松，是張忠謀手下開發14納米的幹將，2008年從臺積電負氣出走，環伺良久的三星n顧茅廬，盛邀其加盟。當時臺積電14納米已經投產，三星還尷尬地研究著20納米。梁孟松甫一到來，就建議三星放棄20納米，直接攻堅14納米，最終不僅順利投產，而且從臺積電手中搶奪了蘋果A9的大訂單。在上演了行業內精彩絕倫的復仇大戲後，2017年梁孟松加盟中芯國際，一年半後，中芯國際從28納米直接邁入14納米工藝。

我們再次重溫半導體行業四大精髓，堅定國家意志、引進先進技術、抓住領軍人才、穿越長期虧損。「引進先進技術」最容易學，「抓住領軍人才」可遇不可求，而剩下兩項才是對舉國智慧和韌性的考驗。

從投資回報期看，集成電路製造行業一般兩年建廠，兩年爬坡，生產線投入5年後開始產生效益。考慮到中國人才梯隊不平衡，團隊裡常見「一個大神，帶一群普通工程師」，如果第一個周期消化不佳，往往要第二、第三個周期才能出成績。

穿越長期虧損，這當中的苦果和成果，中國都已嘗夠。2005年，成都和中芯國際合作，建成了中國西部首座、全國僅有三家之一的8寸廠——成芯，虧損之中，賣給了德州儀器。熬過周期的德儀成都如今非常賺錢。而成都政府只能吸取教訓，重複投資，從零開始。

成都之後，武漢遭遇同樣困境，史稱「武漢保衛戰」。2006年成立的武漢新芯，一完工就趕上全球DRAM價格崩盤。2008年金融危機，武漢新芯訂單幾乎為0，美光收購最是積極，幾乎已成囊中之物。

然而，美光帶來的印象不算愉快。先前和中國北方大省談合作，美光提出只技術入股，但是要當大股東，出錢出地出廠房都交給中國地方政府，而且產能和技術不能給別人用。其主席兼執行長Steven Appleton是美國境內「中芯阻擊論」的高調鼓吹者。

所幸中央支持、武漢輸血、中芯自救，武漢新芯最終留了下來。考慮到集成電路「碎紙機」的特性，這絕對不是一個可以輕鬆做出的決定，武漢新芯的持續投資超過三峽大壩，但是也成為了一顆火種。現今的長江存儲，主攻3D NAND存儲器，和主攻DRAM的福建晉華和合肥長鑫一樣，有望填補國內相關技術的空白。

龍爭虎奪70年，世界半導體行業不但沒有沉寂，反而派生出一番新的刀光劍影。中美間的經貿博弈，大概也給了日本靈感，兩個月前宣布以限制材料出口的方式制裁韓國半導體，風光無限的三星、海力士頓時成了熱鍋上的螞蟻。

2018年東芝出售旗下半導體業務，世人還感慨日本這位曾經半導體巨人的遲暮。如今，驀然發現，儘管在產品上接連撤退，日本卻構建起自己在半導體材料上的霸主地位，扼住了行業的咽喉。在半導體的19中必備材料之中，日本在矽晶圓、合成半導體晶圓、光罩等14種材料中佔據50%以上份額，此外還為世界貢獻了1/3的製造設備。

半導體還將是一場由創新、繁榮、爭奪和大起大落交織而成的大江湖。

回到中國，6%的經濟增速，是歷史新低，但是並不可怕。既然低端製造向越南等國的轉移是大勢所趨，那麼中國如何辭別舊模式，迎接新突破，是持續拷問時代精英的大問題。

卡爾·薩根（Carl Sagan）說過，判斷我們是否進步，要看我們是否有提問的勇氣以及解答的深度，還有我們對真相的接納，而非那些讓人感覺良好的東西。

在70年前東歸的遊輪上，迎著海平面的夕陽，前輩們就開始了思考。在歷經東歸精英、國家工程、合資探索、舉國奮進之後，我們還將繼續探索下去。但沒有疑問的是，半導體產業，沒有彎道超車的討巧，考驗的，是在這個已經習慣熾熱和浮躁的國度，還有沒有十年磨一劍的冷靜和堅持。