对于这个话题,我想了想,就不作长篇论述了。
来自国内主流媒体的消息:在2018年政府工作报告中,芯片(集成电路/半导体)产业便被国家政府排在了中国实体经济第一位。与此同时,各地政府也已把芯片产业作为当地战略性支柱产业来发展。按照国家所制定的计划和目标:到2020年,中国芯片产业与国际先进水平之间的差距要进一步缩小,全行业销售收入年均增速力争在20%以上。然后再到2030年,在中国芯片产业链中属于主要环节的本土厂商要达到国际先进水平,且能有一批本土厂商进入到国际第一梯队。当前,关键设备和材料、设计、制造、封装和测试环节是中国芯片产业主攻的方向。值得一提的是,中国本土厂商除了要发展传统硅基芯片外,还应紧跟行业热点和技术趋势。比如,像GaN、SiC之类的化合物半导体,CPU、FPGA和MEMS传感器等高端芯片和技术。
中国芯片产业当前有没有面临困难?答案是肯定的,中国芯片产业要继续发展,当前不仅面临困难,而且所面临的困难还有很多且很大。中国有句俗话说得好,“世上无难事,只怕有心人”。由此,中国芯片产业要进一步做大做强,关键其实不在于本土芯片厂商会面临多少且多大的困难,而是本土芯片厂商能不能找到哪怕一种有效的方法,从而解决目前以及今后所遇到的困难。
实际上,在我看来,中国芯片产业要发展壮大,并最终达到能与国际一流同行竞争的实力,所面临的困难不是缺少了市场,而是缺少了技术,尤其是对核心技术的积累。这里,不妨引用一组数据来作为例证。从2011年到2017年,中国芯片进口总额,基本上呈持续增长的态势,而中国芯片出口总额相对较稳定。换种说法可以是,全球每年的芯片产能,差不多一半供应给了中国。仅2017年,中国芯片进口总额又进一步上升到了2601亿美元,中国芯片出口总额尚不及670亿美元。
前面已说到,中国芯片产业之困,不在于缺少了足够大的市场,而在于缺少了技术,特别是对核心技术的积累,加之国家和地方政府都已非常重视在本土发展属于自己的芯片产业。人人都应该懂的一个大道理,在过去,今天,还有未来,国家与国家之间,企业与企业之间在高科技领域中的竞争,归根到底还是人才与人才之间的竞争。于是,中国芯片产业的出路在哪里,我认为是本土芯片厂商一定要尊重人才,聚集到足够多的、好的人才,且知人善用。还有一个,中国一定要进一步发展成能够源源不断地孕育和聚集一流人才的创新中心。这就好比,人们把一片荒漠改造成一片森林的过程。当这片荒漠成为了森林后,里面就自然而然会有更多的参天大树,奇花异草长出来,且这个生态也就有了生命力。
中微半导体研发出具备国际竞争力的7nm刻蚀机,华为海思半导体研发出高端麒麟芯片和基带芯片,中芯国际延揽技术大将梁孟松后加速推进14nm工艺的研发……这些在本土的芯片厂商能在行业中取得成功,且不断进步,不正说明了,国家与国家,企业与企业之间在高科技领域中的竞争,归根到底还是人才与人才之间的竞争吗。
芯片发展的难点是制作芯片的设备光刻机。光刻机制作芯片的原理就是把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。制作光刻机主要难点是光源、光学镜头和对光台的对光技术。而每一台光刻机上都有几十万甚至几百万个零部件,而每一个零部件都需要经过上千次甚至是上万次的调试,才能够保证在芯片制造过程之中不会出现任何的意外。由此,可以得出这样一个结论,只做光刻机没有研发“两弹一星”那样难,难的是需要用时间换来的“熟练工”。中国不是没有光刻机,而是只有中低端的只能制作28MM芯片的光刻机,7MM以下芯片制作的光刻机掌握在荷兰手中,而荷兰的光刻机中又有美国的碎片零部件,所以成了限制出口中国的理由,也是美国流氓特性的再现。
顶层设计,资金支持
往事不堪回首。按制作光刻机需要“熟练工”这一外行观点,时间是重要因素。在当中国在研发光刻机的时候,荷兰人有无类似想法尚需考证。1952年中国就成立了计算机科研小组,组长由当时的数学研究所所长华罗庚担任。60年代中期成功研制了35MM圆片,到1982年我国研制的KHA75-1型半自动接近式光刻机,获得第一机械工业部的科技工作一等奖。在当时,中国大陆的电子工业、半导体产业、光刻机产业仅次于美国。韩国、日本、台湾都没有追上中国大陆的步伐。可惜的是八十年代项目就停摆了。一方面是 “造不如买,买不如租”的思想占到了主流;另一方面,资金短缺不可能全面发展,抓主要民生工程势在必行;再一方面,寄希望国际产业链合作,低估了或忘记了美西方封锁我国的教训。如果中国不间断的研发光刻机到现在,所谓半导体工业皇冠上的明珠一定会攥在中国人手里。
群策群力打翻身仗
国人的脾气再现。毛主席曾说过,“封锁吧,封锁他十年八年一切问题都解决了”。美西方打压华为,给中国半导体行业迎来了最佳的发展机会。国家从顶层设计倾向于半导体产业,设立国家基金扶持芯片企业发展计划;国内的科技企业也都认清了美西方的本质,放下幻想自主研发;国企私企、大中院校纷纷加入芯片制造行业。仅仅在2020年,新加入的半导体企业就达到了2万多家,掀起了半导体产业争气潮。时至今日,好消息不断传来:
芯碁伪装发布了关于国产光刻机的相关数据,4月2日当天成功登上了科创板;2月28日报道,以中山大学、军事科学院、国防科技大学等中国科研机构为主导的国际研发团队,目前已研发出一种新型可编程光量子芯片;上海微电子预计将于2022年交付首台28nm工艺国产沉浸式光刻机,而且,该款光刻机通过多次曝光,在工艺上也能达到7nm的水平;华为对外官宣了一项新的专利,关于光学芯片及其制造过程,采用了全新的生产方式,在不需要euv光刻机的支持下也能够制造出芯片。等等,在压力下中国的群体力量、聪敏才智得到了前所未有的喷发,美西方卡脖子的时代还会长吗?
中芯国际发力
发展策略无人能敌。一方面是紧跟传统硅芯片工艺制作光刻机。现在的光刻机已经发展到制作3MM硅芯片能力,按照已知的硅基芯片承载能力,已经发展到逼近物理极限,超越几乎不可能,只能紧跟,应对眼下急需;另一方面,开辟新路径实现超越。以中山大学、军事科学院、国防科技大学等中国科研机构为主导的国际研发团队以及华为,都在研发用光量子芯片替代硅芯片,致力于摆脱跟着别人屁股追赶的尴尬。光量子芯片的制作无需EUV光刻机的参与,解决了当下我国芯片方面受到美国钳制这一问题;再一方面,利用市场优势。据资料显示,中国每年进口的芯片的资金均超过2000亿美元,是全世界最大的光刻机及芯片的消费市场。而荷兰生产光刻机的目的是为了获取更大的利润,面对世界光刻机的你追我赶,荷兰的首席位置可能也会朝不保夕。隔夜的金子不如到手的铜,这个道理荷兰人是懂得的,从2020年的10月份开始已经对中国市场进行了布局,荷兰也不会永远甘愿受美国的牵制。
华为芯片创新
所以,国人不必过度担心,有强大的祖国和顶层设计,有广大的人民群众支持和庞大的科研团队,中国芯傲视群雄是指日可待的。图片来自网络