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板凳要坐十年冷,中国大陆的芯片往事

张汝京,毕业于台湾大学,曾在德州仪器工作了20年。他成功地在美国、日本、新加坡、意大利及中国台湾地区创建并管理了10个工厂的技术开发及IC运作,曾担任中芯国际集成电路制造(上海)有限公司总裁。

他一度曾被成为“中国芯片教父”。

可以说,在中国半导体行业里,无人不识张汝京。

曾经创办茂矽电子的台湾人陈正宇当时正在寻找机会进军大陆,便与华晶谈判,拿下了委托管理的合同。为了改造华晶,陈正宇求助于老朋友张汝京。张汝京当时刚从德州仪器退休,他来到无锡后,仅用了半年时间(1998年2月-8月)就完成任务,改造后的华晶于1999年5月达到盈亏平衡。

只是,中国与国外的差距愈加明显,比如,当无锡华晶还卡在0.8微米无法量产时,海外主流制程已经达到了0.18微米。

直到2000年之后,中国芯片行业才进入了海归创业和民企崛起的时代。

在这一年,带着对大陆芯片产业的希望,张汝京开始了中芯国际的筹划,伴随张汝京的,还有300多位台湾工程师,以及50多岁的张汝京的全家老小。

只是后来的后来,谁也没有预料。

当然,这跟整个芯片行业的特点有关,也跟中国芯片产业的独特特点有关。

中国的芯片产业

投入成本高、门槛高、周期长、回报率低。这是芯片行业的特点。

“板凳要坐十年冷”是芯片业内行话。

这句话是什么意思呢?

从人才角度来说,半导体行业有一个独特的特点:人才的培养周期长,大多数顶尖人才都必须要读到博士,这需要很长周期,与此同时,博士毕业还要工作几年,比如,电路的设计需要至少10年以上的实际工程经验,而且还要求灵感,所以,这个行业对人才的要求非常高。

其次,制造芯片工序繁杂,投资巨大。

比如,一台光刻机就需要1亿美金、 一层mask需要1万美金,通常一个芯片得个30层以上,投资十年,试想,有哪个投资机构能够承受。

这还不包括数以万计的技术人才投入。

最后,更关键的是,投入不要紧,还要投入十年,而且风险还很高,这个谁能够承受?

结果,中国的资本参与者寥寥无几——2018年一季度投资报告中,在互联网金融和消费上,投资机构将近投了1000亿,而在半导体上却只有1.35亿,约相差1000倍。

中国VC为什么不投芯片?

答案非常简单,因为不赚钱。

“中国VC不是不投芯片,之前我们投了好几个都血本无归。”金沙江创投董事总经理朱啸虎回应外界质疑。

中国的VC有退出期,他们没有时间等待,而且他们最紧迫的事情是赚钱,积累更雄厚的实力。无论从时间还是从风险角度考量,芯片都不是一个特别好的行业。

资本是逐利的,这是个现实问题,尤其是在一个急功近利的社会中。现在市场上很多的东西都比芯片更容易产生回报和利润。从房地产到大热的互联网产业、AI、医疗、甚至到区块链。资本在不同的风口中抽身转换自如。

而对于企业来讲,没有几家企业能一下掏出几十亿元,把身家性命搭在上面,或许研发人员也许有雄心,但股东不一定有这个壮志。

因为企业活着比什么都重要,况且市场又不是没有别的赚钱机会。

如果依靠资本和企业家无望,那么,国家资本是否能解决这个问题,毕竟半导体属于国家的事情,也不能让企业承担过多的国家责任。

只是,事实远比理想更残酷。

国家为了扶持半导体行业发展,曾拨款2000亿进行助力,投资方向为紫光等企业,然而事实证明收效甚微,因为投资方向都是后期项目。

但是,这就存在一个问题,如果是投后期,那么国家投资的目的不是为了扶持行业发展吗,还是为了退出收益?

失败与成功之间,输不起成为中国投资机构及企业的魔咒。

关于政府投资半导体行业的期限,资料显示,政府投资的期限为“5+2”,甚至不如市场化的投资机构“7+2”的构成,更不如说板凳要坐十年冷的半导体行业。

要知道,内存芯片领域世界龙头的三星都连续亏损了十年。

凭啥中国就能5+2就能实现呢?

这也是2000年之后,这一批芯片公司尽管诞生了,但是始终没有发展起来的重要原因,其中包括张汝京——因90年代的长期投入看不到回报,所以国家的支持力度少了很多,在2000-2015年的某段时间,国家在半导体的投入减弱了很多,如果有支持,那就是政策,比如鼓励软件和集成电路发展的18号文、诸多863、973、核高基专项,01专项和02专项等。

张汝京及中芯国际的遭遇就能说明一切。

2000年8月24日,中芯国际在浦东张江正式打下第一根桩,仅过了一年零一个月,到2001年9月25日,就开始投片试产。到了2003年,中芯国际已经冲到了全球第四大代工厂的位置。

只是,谁也没有想到,就在中芯国际即将在香港上市的关键时刻,台积电出手了。

大陆半导体行业最惨烈的一战开始了。

这并不是张汝京与台积电的第一次交锋。

90年代,张汝京创立的世大半导体曾在2000年被台积电突然收购,对于竞争对手,台积电毫不含糊的用50亿美金的代价解决了。

这一次交锋,貌似比上一次还要惨烈。

2003年,台积电突然袭击中芯国际,要求赔偿10亿美金,而2003年中芯的收入仅有3.6亿美金。

在早就搜集好证据的台积电面前,中心国际选择与台积电和解,变相承认了“不当使用台积电商业机密”,并赔偿1.75亿美金。

这并不是结局。

2006年,台积电再次出手,指责中芯国际最新的0.13微米工艺使用台积电技术,违反《和解协议》。

对此,中芯坚决否认自己侵权,并准备了大量证明自己无辜的证据,并且,张汝京选择在北京高院反诉台积电。

只是,另他没有想到的是,2009年6月,北京高院驳回了中芯的全部诉讼请求,官司根本没有进入到审理环节。3个月后,加州法院开庭,台积电再次胜诉,中芯国际被迫付出更大的代价:在1.75亿美金的基础上,再赔2亿美金,外加10%的股份。

在接到律师通知的那一刻,张汝京在电话前放声痛哭,第三天,他便引咎辞职,离开了为之奋斗了9年的中芯国际。

由此,我们可以看出,无论从从资本还是法律,包括人才等多个方面,中国的芯片产业之弱都令人触目惊心。

比如,芯片离不开的一个源头就是研究型高校。但此前的“汉芯”事件让我们对国内的科研环境寒心了。

如今的高校研究是什么情况?

与中芯国际的遭遇好不到哪里去。

GPLP君某博士同学回复,他在研究生及博士的几年里,做实验到最后其实没有什么实质性结果,学校设备早被淘汰,甚至他们有些实验还要借用他人的设备。

“中国的科研中国大部分停留在学术水平,对实际应用不大。国内跟班式盛行,课题时髦、论文数量多的人就名利双收,而真正做科研,研究真问题的人却被打入冷宫。”这就是中国的科研现状。

缺乏人才,与此同时,面临国外专利制约,中国的芯片产业每走一步,如履薄冰。

比如,西方国家先后用“巴统”和“瓦森纳协议”来限制向中国出口最先进的高科技设备,同意批准出口的技术通常比最先进的晚两代,加上中间拖延和落地消化,基本上中国拿到手的技术就差不多落后三代左右。这种限制在上述重大工程中都得到了充分体现。

“其实中国的研发水平不差,但是每走一步就会踩上别人的专利,最严峻的是美国简直到了每一步都会颁发专利的地步,国内只要一商业化生产,就会惹上官司。比如在IC设计环节,只要中国一有突破,那么就涉及专利纠纷。”

因此,专利是国内芯片业发展的一堵墙——在现有成熟的芯片体系下,绕开别人的专利从新探路,无疑是条荆棘之路。

黑暗中寻找光明

“黑夜给了我黑色的眼睛,我却用他寻找光明。”——顾城。

由Intel创始人摩尔提出的摩尔定律在业内已经掀起了失效的论断。

这让中国的芯片行业开始出现转机。

当然,由三星的崛起我们也看到了希望。

韩国的芯片产业起源于80年代中期到90年代初。

最早,他们是从技术引进然后转型到自主研发。

比如,在1982年,1983年这两年,三星电子实现了2.5um,5英寸和64K大规模集成电路三大技术突破,随后,三星开始了一系列技术收购,特别是64KDRAM领域,三星还专门组建了两个小组专门从事64K DRAM技术吸收和量产突破。

最终,研究十年,在1992年,三次成功完成64M DRAM的研制。

随后,三星凭借64M DRAM的技术优势,当年拿下存储市场的全球第一,成为行业内的技术领导者。

2005年,三星开始展开晶圆代工业务,不断研发最尖端技术,到2015年,三星晶圆代工业务总营收26.7亿美元,位居全球第四。

最终,这帮助韩国成为全球第二大系统芯片大国。

由韩国的经历我们可以看出,伴随着技术的突破,以及摩尔定律的失效,中国的芯片行业能否弯道超车,这值得思考。

中国能否攻“芯”,值得期待。

作者:意卿

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