當下,全球大國之間的競爭已經是全方面的,其中之一就是科學技術的競爭。而在科技方面,首當其中的又是最核心的晶片技術。從中興到華為,美國想徹底切斷中國晶片崛起之路。
在上月,由於美國制裁,華為麒麟高端晶片將在9月15日之後無法製造,成為絕唱。華為歷經十多年,投入了幾千億,好不容易在晶片上有了成果,卻在製造環節被美國「卡脖子」,無不令人遺憾和無奈。
不得不承認,中國在晶片產業技術上確實落後不少。2019年,中國晶片進口額為3040億美元,遠超排名第二的原油進口額,晶片自給率僅為30%左右。
晶片到底有多重要?在很多人印象裡,以為只是手機、電腦等產品需要用到晶片,實際上,晶片應用範圍非常廣,軍工、民用的幾乎所有的電子設備都要用到晶片,家電、汽車、航天、通信等等行業,晶片無處不在,而且是絕對「心臟」。
之前有人說中國企業只知道圖眼前利益,一心發展規模,卻忽視研發,這是導致晶片落後於人的原因。這可能是很多企業的心態,但晶片的技術門檻非常高,不是一般企業能夠做到的。
一塊指甲蓋大小的晶片,需要經歷幾百道工序才能生產出來,過程極其複雜,當今世界最先進的工藝、尖端機械、生產技術等等都用在了這裡,集結了人類的智慧。即使是美國的蘋果、高通、英特爾等科技巨頭,都需要臺積電來代工,想靠一家公司獨立完成一塊晶片的所有環節,難度非常大。華為海思也就只做到了晶片設計,代工生產必須是臺積電這樣的企業。
按照我們國家的規劃,到2025年,中國晶片自給率要提升到70%,5年時間,從30%提升到70%,這個難度不小,因為晶片產業的要求非常高。
首先,製造工藝複雜
晶片的製造工藝極其複雜,要經歷上千道工藝程序,技術含量十分密集,是比航天還要高的高科技,其生產過程被認為是點砂成金。
簡單來講,晶片是先將「砂子」提純成矽,再切成晶圓,然後加工晶片。晶圓的加工有前後兩道工藝,包括刻蝕、清洗、光刻、薄膜等等數百道複雜的工藝,這裡面就要用到被稱為「工業皇冠上的明珠」的光刻機。經過數月的複雜加工後,指甲蓋大小的空間中集成了數公裡長的導線和數以億計的電晶體器件,最後再切割,形成一塊晶片。
晶片上的工藝都是以納米為單位,比如現在中芯國際量產的14nm,臺積電的7nm,每提升一個段位,所需要的技術則更加複雜和精湛,這不是一般企業能夠做得到的。所以,在這個環節就已經讓人望而卻步。
目前,晶片的技術主要掌握在美國、日本、韓國、歐洲等國家手裡,這些國家也是投入了大量的人才和資金,才有了今日的成果。所以,從工藝上來說,中國企業也是任重道遠。
其次,投入成本非常高,盈利難
晶片的研發投入成本非常高,就以華為海思為例,從2004年成立,十多年時間,華為投入了數千億人民幣進行研發,招攬了很多人才,才有了今日的成果。
全球半導體行業,80年代看日本,90年代韓國崛起。70年代由日本政府主導,投入資金支持日立等五家企業進行半導體技術研發,到80年代稱霸全球。而韓國以三星為主,在1974年,李氏父子不顧管理層的忠告,自掏腰包出資入股Hankook半導體公司。之後帶著虧損,直到90年代後期,才正式崛起,後來就到了收割的時候。
如今,一條10nm晶片生產線投入超50億美元,7nm晶片生產線超100億美元,3nm更是超150億美元,就是燒錢遊戲。7nm製程工藝需要新的EUV極紫外光刻技術,這個掌握在荷蘭ASML公司手裡,一臺光刻機賣1億多歐元,而且還不賣給中國,所以,中芯國際只能停留在14nm。
即使你做出了晶片,但是不能量產,那也是虧本的,因為前期投入太多了。根據2019年中芯國際年報顯示,28nm和14nm營收佔比只有4%。所以,想盈利還必須有足夠的訂單,幾乎沒有民營企業能承受起這個風險。
近日,有媒體報導斥資1280億的武漢半導體項目爛尾了,這無疑讓很多民企望而卻步,晶片是一個投入不一定能有回報的產業。
最後,人才稀缺
晶片可以說是一個高端人才的聚集產業,但美日歐等國的企業壟斷了尖端技術和人才,國內的工程師技術無法達到,但想要引進海外技術人才和留學人員,又受到歐美日大企業的限制,在很多晶片的關鍵技術上,華人根本無法接觸。
自從被美國瘋狂打壓後,國內最大的晶片製造廠商中芯國際成為了希望,一經上市,最高時市值突破6000億元。中芯國際是由來自臺灣的張汝京創立,他在美國半導體巨頭德州儀器工作了20年,是這方面的頂級人才。
張汝京來大陸創立晶片公司,完全是出於愛國情懷,他還帶來了數百名高端人才,才撐起了中芯國際的發展。但由於資金有限,他們的工資都非常低,相比國際晶片巨頭的高薪微不足道,所以支撐他們下去的完全是一種成就感和情懷。
對於這樣的高端行業,如果沒有高薪是很難留住人才。2019年中芯國際研發人員的平均薪酬為36.7萬,一線工程師平均年薪資更是不到15萬,僅僅相當於國際晶片巨頭的十分之一。所以,2018年中芯國際員工流失率高達22%。
因此,這也是為什麼華為要開出高達200萬年薪在全球招聘應屆博士生。按照華為的說法,薪酬一定要比Google、蘋果等公司高,才能留住頂尖人才。
由於投入成本高,如果沒有華為這樣的利潤水平,又沒有資本進入,晶片研發是很難支撐下去。阿里做晶片研發沒問題,格力投入500億做晶片研發也沒問題,必須是資金雄厚的企業才行。
不過,晶片產業自主化這條路即使是再難走,也必須堅定地走下去,不然會一直被被人「卡脖子」。既然國家定了70%的自給率目標,那相信在晶片產業上的投入會越來越大,會有越來越多的企業崛起。在晶片這個核心技術上,中國不能輸。