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新中国的半导体芯片事业,从建国后不久开始起步,历经坎坷,凝结了众多民族精英的心血。这其中,既有以黄昆和谢希德为代表的老科学家的崇高奉献,也有以徐匡迪和江上舟为代表的政府官员的远见卓识,还有以张汝京和邱慈云为代表的产业巨子的执着实践。三十而立。从1990年代初,国家决心以无锡的“华晶908”,追赶世界半导体先进技术开始,一路走到今天,虽然离“行百里者半九十”都尚且遥远,但我们仍没有辜负时光。在现在这个格外呼唤国家科技振兴的时刻,让我们回顾新中国芯片制造的漫漫来时路,那些人的那些事。这是本号有史以来篇幅最长的一篇文章。希望您有耐心读完它。谢谢大家!
2020年3月底,华为公布了2019年年报。这份年报的封面,是一座在惊涛骇浪中巍然屹立、熠熠生辉的灯塔。这座灯塔,以重压之下、继续创纪录的8500亿元(YoY18.80%)收入、近630亿元净利润(YoY5.80%),回敬了大洋彼岸骄矜傲慢的“人类灯塔国”。
华为2019年年报瘟疫震中本已自顾不暇的灯塔国,依然没忘记在将华为列入实体清单周年之际,变本加厉再抡大棒,隐隐有不顾“灯塔”吃相的做派。3天之后的深圳,华为依惯例举办了第十七届全球分析师大会。在会上,轮值董事长郭平先生,实事求是地承认了华为面临着前所未有的艰难处境,同时,向外界表达了华为捍卫开放经济、维护公平交易、保障客户和供应商利益的坚定决心。
老人家教导我们,“战略上藐视敌人、战术上重视敌人”。此时此刻,昂扬的斗志必不可少、巨大的差距却不可不知。当人们抽丝剥茧般梳理以华为为代表的中国科技界,在应对封锁和挑战时面临的短板时,不约而同地将目光投向了海峡对岸全球首屈一指的集成电路代工巨头——台湾积体电路制造股份有限公司——台积电。如果说芯片是内地高端制造业的软肋,那芯片制造就是这个软肋的命门——经过多年追赶,大陆在以华为海思和紫光展锐为代表的芯片设计和以长电科技为代表的芯片封测领域,都取得了长足的进步;然而,作为整个产业链上投资规模最大、技术门槛最高的芯片制造环节,巨大的差距仍然令人沮丧。这个差距,是整个精密工业领域,内地和国际先进水平差距的缩影。如果受美帝威胁,台积电不再给华为代工怎么办?事实上,在20世纪后半叶最重要的科技竞争中,新中国集成电路的科研和工业,走过了一条总体崎岖曲折、偶尔峰回路转的漫长道路。
目录
一、前奏:起大早依旧赶晚集
二、奠基:从华晶908到华虹909
三、新生:中芯国际的艰辛坎坷和两岸中国人的分分合合
四、蓄势:慈母大基金的育儿经
五、反思:把断剑门烧栈道,西川别是一乾坤?
六、后记:中原突围需智勇,星星之火可燎原
一、前奏:起大早依旧赶晚集复旦有一座和北大同名的燕园(音调或不同)。据说原为私人别墅,又传主人曾历经王、谢两家,燕园这个名字就得自刘禹锡诗“旧时王谢堂前燕,飞入寻常百姓家”。园内有一块镌刻复旦老校长墨宝的题词石,巧的是,这位校长也姓谢——
复旦燕园谢希德先生的题词石谢希德先生,是中国高等教育历史上,罕见的女性校长(曾有说法称是第一位,为讹传;建国前杨绛的姑母杨荫榆曾做过女子师范大学校长,见鲁迅《记念刘和珍君》)。她为将复旦建成一流高校,做出了巨大的贡献。今天,复旦以“希德书院”纪念谢先生。除了杰出的教育家,她还有另一个重要的身份,中国现代半导体科学的奠基人之一。
谢希德出身泉州学术世家,父亲谢玉铭是中国物理学界的先驱学者,和杨振宁的父亲杨武之是同窗挚友。谢希德从小就是品学兼优的学霸,却自幼体弱多病,因患结核病落下终身腿疾。她凭借惊人的毅力考入厦门大学物理系,后负笈西洋,1951年在美国MIT获得博士学位。此时正是朝鲜战争时期,美国限制理工科留学生返回中国大陆。怀着对故土的感情,归心似箭的谢希德赶赴伦敦,和青梅竹马的爱人、刚刚获得剑桥博士学位的曹天钦完婚,后辗转回国。
年轻时的谢希德先生1950年代中期,在复旦任教的谢希德,奉调进京,组建新中国最早的半导体科研队伍。为了国家刚刚起步的半导体科研事业,彼时她不得不抛下仅5个月大的儿子,孤身进京。最疼爱她的父亲,坚决反对她回到大陆,但她义无反顾,从此天各一方。直至父亲1986年病逝台湾,父女后半生音信隔绝、终身未见,留下永远的遗憾。
作为中国半导体学科的奠基人,谢希德和2001年获得国家最高科学技术奖的黄昆院士,共同编著了中国最早的半导体教材、培养了最早一批半导体科研人才。
晚年的黄昆和谢希德
《半导体物理学》教材为了归国报效,出身世家、本身作为一流科学家的谢希德夫妇和黄昆,都付出了巨大的个人牺牲——他们,本可有无数更好的选择——而在特殊年代,他们也必然遭受过并不那么温暖的对待。他们所以愿意折骨为烛,为的就是积贫积弱的中国,不再被人在前沿科学领域甩开、不再被人肆意欺凌碾压!
半导体科学,是在二战之后才在西方发达国家诞生的,从这个意义讲,作为一个刚刚开始工业化的国家,黄、谢领衔的中国半导体事业,起步一点不算晚。除了基础科学研究之外,中国及时着手半导体工业建设。在冷战大背景下,中国依靠苏联东欧方面援助,在北京酒仙桥建立156个重点工程之一的北京电子管厂。这里后来成为中国电子工业的主基地和亚洲最大的电子管厂,还走出过步步高、VIVO、OPPO和拼多多的教父,投资界大神段永平。1950年代末、1960年代初,集成电路在美国诞生。也就在那前后,林兰英、王守武等国内老一辈物理学家,克服困难,成功制备出硅、锗、砷化镓等基础半导体材料,也研制出了中国自己的集成电路。这时的中国半导体事业,距离世界先进水平,不算自夸地说,可以望其项背。
中国科学家制备的存储芯片可惜的是,其后,国际上集成电路工业一日千里,而在动荡而封闭的岁月里,国内半导体工业,逐步落后了。其实更重要的是,归根结底,无论从人力、物力、财力,还是工业基础,当时国内都不具备大规模发展半导体工业的条件。我们可以集中力量,取得某些点上的突破,满足国防等必需领域的诉求;但没有成体系的智力资源和产业链支撑,这条路注定是走不远的。这就好比跑马拉松,开始固然可以拼一把冲在前面,但如果营养不良、耐力不够,终究会落后的。
中国和美日集成电路工业发展进程的对比到了1990年代初,北京电子管厂已经濒临破产。所幸,塞翁失马、焉知非福。在大神王东升的带领下,这家工厂脱胎换骨,继承了昔日的辉煌,成为今天民族先进工业的一面旗帜——屏幕霸主京东方。回望内地半导体事业的诞生,老一辈科学家舍身忘我、不畏艰险的精神,是最令后人肃然起敬的。他们举起的这面大旗,必须依托产业、由后人扛起来。
二、奠基:从华晶908到华虹909评价集成电路工业水平,通常说来有三个指标,晶圆尺寸、制程精度和量产能力。晶圆,就是经过特殊处理的高纯度硅片,是雕刻集成电路的地基。尺寸越大,可以切割越多的芯片,从而成本越低。但大晶圆的工艺难度陡然上升,光是保证表面的平整度,就是一个大难题(此前,曾听一位行业大佬讲过,这个平整度相当于在德国那么大面积的版图上,起伏不能超过1mm)。晶圆尺寸以直径计,经历了4英寸、6英寸、8英寸和12英寸等规格。
晶圆制程,通俗讲是芯片内部晶体管原件的最小线宽。制程越小,电路的集成度越高,运算能力越强,代表了越先进的工艺。听得最多的28nm、14nm等,就是指制程。现在台积电已经可以量产5nm制程,是目前最先进的工艺。
制程示意图考虑到集成电路行业巨额的投资支出和快速的更新换代,必须通过产能大规模释放来消化折旧成本,否则只有巨亏一条路。保证高良品率前提下的量产,是芯片制造的另一个挑战。1990年代后,我们在芯片制造方面的努力,都围绕着这三个问题。江东子弟多才俊,卷土重来未可知。长三角历来有强大的精密工业基础和优秀的智力资源,这30年的芯片制造,主要看这里了。1、折戟沉沙的908工程——摩尔定律和行政审批的较量由于前面提到的种种原因,中国芯片产业和国际先进水平的差距,到1980年代越来越大。另一方面,受益于与西方关系的缓和,技术引进成为可能。于是,从这时起,国内开始依靠引进、消化国际先进技术,发展半导体芯片产业。自我奋斗和历史进程的共同作用,将无锡打造为当时国内芯片产业的重要基地——前身叫江南无线电器材厂(代号742厂)的华晶电子,成为了芯片攻关的主力。
位于无锡的江南无线电器材厂我国历来喜欢用时间做重大事项的代号,如1959年6月,苏联撕毁两国国防尖端合作协议,后来中国的原子弹研制计划就取代号“596工程”。到了1990年,中央认为,我们日渐落伍的集成电路工业,不能再蹉跎下去了,要下决心取得突破。1991~1995年是新中国第八个五年计划。于是,这个在1990年代“八五计划”中被寄予厚望的工程定名为“908工程”,规划总投资20亿元,主要目标是突破1μm(10-3mm、1000nm)制程。
无锡华晶电子承担了“908工程”的主体部分,获得了20亿总投资中的15亿,要在“八五”期间建成一条月产1.2万片、6英寸、0.8-1.2μm的芯片生产线。当时,计划经济的惯性依旧强大,项目经费审批就花了2年、从美国朗讯引进0.9μm产线耗时3年,这还没算项目论证和建厂时间。结果无锡华晶1μm制程芯片项目1990年立项,真正投产已经是1997年!“八五”都结束了。之前讲过,摩尔定律作用下的集成电路产业,每18个月性能翻一倍。那么7年时间,足够芯片性能进化4~5代,达到项目立项时主流性能的十倍以上。毫不意外,1997年投产时,无锡华晶产一片亏一片,投产即落后,月产量只有800片,当年亏损2.4亿元。“908工程”就这样出师未捷身先死。生于中国由计划经济向市场经济转轨的年代,回顾“908工程”的失败,不遵从行业客观规律、依旧走行政审批指挥项目的老路,要把锅背起来。集成电路这样飞速发展同时高度商业化的高科技产业,依靠僵化的审批程序,得到这样的结果,当属情理之中。所幸,1992年之后,走市场经济道路,逐渐成为朝野共识。2、重整旗鼓的909工程——北京不遗余力,上海不负重托如果一个杰出人物历经一生奋斗,即将登顶之际,突然跌落,甚至所有的努力都可能付诸东流时,他还会心平气和地躬身做事吗?有人的回答是,会。机构改革前,内阁曾存在诸多行业管理部委,如化工部、石油部、电力部等等。电子工业部,也只是其中的一个,前身是第四机械工业部(简称四机部)。但这个部,出过两位最高层领导——除了长者,还有一位。当长者回顾起1980年代末临危受命的经历时,感叹道,自己已经准备离休去任教了,没想到会来北京,担起擎旗领路的重任。1987年十三大之后,元老们第一次退出了一线岗位,一中全会产生由五位常务委员组成的中央最高领导集体。其中最年轻的一位姓胡,被公认前途无量。然而,两年之后,经历大风波,他的命运发生重大转折,却又在1993年,执掌电子工业部,阴差阳错领导了中国集成电路事业。
时任电子工业部胡部长
曾任上海市长的徐匡迪覆盖1996~2000年的“九五计划”是20世纪最后一个五年计划。而“八五”未竟的事业,“九五”要继续做。
1995年底,长者在韩国访问期间,被三星半导体的实力所震撼,高瞻远瞩的他,号召发愤图强,“砸锅卖铁也要把半导体搞上去。”在此背景下,内阁召开总理办公会议,专题讨论集成电路工业发展,胡部长就“目前形势和我们的任务”做了系统全面的汇报,就有了中国芯片制造历史上著名的“909工程”。“909”的目标是建设一条8英寸晶圆、0.5μm起步的芯片生产线。这是建国之后电子工业规模最大的一笔投资,达到100亿元。北大毕业的学霸、几经浮沉、时年已66岁高龄的胡部长担任项目领导小组组长,上海方面也配合成立了领导小组,由时任市长徐匡迪担任组长。此外,“909工程”的主体是位于浦东的上海华虹,胡部长亲自兼任华虹董事长,华建敏(时任上海市副市长)、张文义(时任电子工业部副部长)担任副董事长。“908”已经失败,“909”如果再不行,中国搞半导体的路就堵死了。这样高规格的领导配置,只有一个目的——背水一战!“909”初创,外界的质疑不绝于耳。彼时“908”还没有熄火,什么“中国人以为砸钱就能搞半导体了”之类的声音,甚嚣尘上;而工程开始建设,恰逢半导体市场低谷,只能是硬着头皮逆流而上。吸取“908工程”失败的教训,“909工程”决定将主导权交给市场和企业,一改此前引进单一生产线的方法,而是成立以市场为导向、独立运作的股份公司。由于技术落后太多,“909”最终选择和日本NEC(日本电气公司)合资建厂,这在当时又被讽刺为“中国人买个炮仗让日本人放”。
华虹NEC与此同时,中央强调,简化审批程序,避免再闹出那边产品都被淘汰了、这边还没审批出来的笑话。“909”的资金,采取中央和上海联合出资、同时申请银行贷款的方式解决。为保证效率,中央部分的资金,实施专门立项、特别管理,由总理基金直接拨付给电子工业部账户使用。一路绿灯、特事特办,“909”开弓没有回头箭!
合资公司华虹NEC在1997年成立,并马上破土动工,一路飞奔,在1999年,新千年前夕,实现投片量产,达到了20000片/月的产能。“909”不负众望,终于实现了预期目标。3、“908”和“909”的遗产“908”和“909”,一败一成,代表了中国在20世纪最后十年,奋起直追集成电路国际先进技术的国家动员。它们为新世纪中国芯片产业的发展,留下了宝贵的经验、教训和人才队伍。担纲“908工程”重任的华晶,后来被纳入洋气的央企华润系,成为华润微电子的基干。华晶所在的无锡,此后在半导体领域亦继承传统、颇有建树。2005年,世界存储芯片巨头SK海力士,看中了无锡在芯片领域的实力,投入巨资,建设了SK海力士半导体(中国)有限公司,迄今累计投资超过100亿美元。至于“909工程”的主体上海华虹,百尺竿头再接再厉,时至今日,仍是国内二号芯片代工大厂。“909工程”的干部队伍,将在未来,继续为中国芯片制造贡献心血。“909”的老领导张文义,后来更在中国第一芯片代工大厂面临歧途时,以自己特殊的身份和威望,及时将之拨正了航向。相比国际先进水平,“908”和“909”无疑都是落后的,那它们的意义在哪里呢?胡部长后来在回忆录中给出了答案,那就是,即使落后,我们也要有,否则就是人为刀俎我为鱼肉:华虹成立之前,中国SIM卡芯片全部进口,平均价格82元。华虹出现后,打破垄断,2004年平均价格降低到8.1元。从2001年到2004年,消费者节约60多亿元。
三、新生:中芯国际的艰辛坎坷和两岸中国人的分分合合两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。回头看,“908”和“909”,都带有浓厚的“集中力量办大事”色彩,目标就是建一条产线,证明“我们可以”。显然,这是攻关突围的性质,不是市场行为,难以长久。“909”之后,带领上海芯片制造驶出三峡险滩的这个人,名叫江上舟。1、张汝京的情怀饭统戴老板曾经写过一篇《中国芯酸往事》,介绍了让中国芯片制造业脱胎换骨的大佬,张汝京博士。
永不言败的张汝京博士张汝京1948年生于故都金陵,刚满周岁,时逢鼎革之际,身为国军军官的父亲带着全家来到台湾。承平年代的人杰,通常都是成绩优异的学霸,张汝京也不例外,一路从台大毕业后,他赴美留学,获得博士学位。接着,张博士进入集成电路的摇篮——德州仪器(TI),和集成电路发明人、诺奖得主杰克·基尔比成为同事。张汝京在德仪效力二十年,成长为了业内公认的顶级建厂高手、华人在集成电路领域屈指可数的巨擘。
1980年代中后期,华人半导体教父张忠谋到台湾创办台积电;大约十年后,张汝京回台,创立芯片代工厂:世大半导体。在他的带领下,公司仅仅用了两三年,就开始盈利。眼看这个同姓后辈势头太猛,张忠谋终以50亿美元之巨收购世大,张汝京则加入台积电,并获得了不菲的股票。自小,张汝京的父亲张锡纶就以家国情怀教导儿子,在儿子事业有成之时,他便问道,“你什么时候去大陆建厂?”这个问题,张汝京一直铭记在心。当台积电并购世大之时,他就与张忠谋约定,下一个厂要建到对岸去。可惜,后来他发现,老张对此事并不感冒,于是他决定,自己干。2、大上海的好运为了到海峡对岸建厂,张汝京付出了巨大的牺牲,张忠谋说,“如果你执意要去,股票收回”;张汝京答,“收回便收回”。正是带着这份执着,他跨过了台湾海峡。21世纪初,张汝京一开始看好的厂址是香港,因这里与西方关系特殊,有利于打破设备和技术封锁。而且,彼时港岛刚刚回归,董特首雄心勃勃,立志要用经济转型,戒除对房地产的毒瘾,防止金融+地产敲骨吸髓的经济模式,将港岛的经济活力榨干。“数码港计划”和“矽港计划”——搞互联网和集成电路,这就是董特首开出的药方。不得不说,首任特首高瞻远瞩,今日呼风唤雨的BAT那时还在蹒跚学步,至于半导体行业,“909”更是弱不禁风。以香港得天独厚的条件和彼时港府领先时代的远见卓识,再加上张汝京这样的行业大佬,不难想象辉煌的前景。可惜,香港如果这么容易改变,就不会有后来那些糟心事了。居于港岛食物链顶端、掌控大部分社会资源的地产大佬,煽动舆论,“张汝京是来炒地皮的!”张汝京无奈,只得悻悻作罢。后来,港府被迫把这些地皮,交到了李超人父子的手上。就是这么奇怪,炒地皮起家的,说别人是炒地皮的;结果地皮到了他们手上,真的拿去炒了——超人家又入账几十个小目标,到现在香港也还是那个香港。张汝京的Plan B,自然是政策、人才、资金都无出其右的帝都了。没想到,他到北京的时候,主事的刘淇市长和分管副市长都恰巧不在,没人能就如此重大的投资拍板。张汝京是行动派,既然等不了,具备条件的,就只剩下一个选择:上海。彼时的上海,有一位技术专家出身、在一线领导过“909工程”的市长徐匡迪,还有一位经济专家、海南三亚蓝图的设计师、上海市经委副主任江上舟。江主任向徐市长建言:上海要努力发展集成电路产业,并引荐了张汝京。天时、地利、人和,没有更合适的了!3、台积电狙击前的十年彼时的徐市长,已是中国工程院院士(卸任市长后还担任过工程院院长),江主任,则是清华无线电专业毕业的高才,两位领导都是行家里手。他们陪着张汝京在浦东选址,最终敲定了厂址:张江——历史的巧合,这块土地的名字见证了张汝京和江上舟的贡献。于是,在江上舟搭起的舞台上,张汝京一手建起了今日大陆芯片制造产业的旗舰——中芯国际。
全村的希望——中芯国际为了让中芯国际顺利成长,张汝京煞费苦心地扫除一切可能的障碍。2000年4月,张汝京将中芯国际注册在开曼群岛。原始股东的组成充满了统一战线色彩,以免外界把中芯国际当成国企。代表上海市的上实集团持股17%,华尔街巨头高盛、美国背景的风投华登投资、曾投资新竹工业园的亚洲PE汉鼎亚太、新加坡淡马锡背景的祥峰投资各自持股10%。与此同时,作为基督徒,张汝京以个人关系,通过美国五大教会作保,保证产品只用于民用工业,才获得美国半导体设备的进口许可。
张汝京是一个对先进技术有偏执追求的人,从中芯国际建立那天起,他就立志要追赶国际先进制程。他向全球华人半导体精英广发英雄帖,以振兴中华民族芯片产业的理想为号召,聚集了一批来自台湾、美国的优秀人才。在他的督促下,中芯国际以神速前进,短短三年内,中芯先后在上海和北京建厂,并收购了摩托罗拉在天津的产线,不仅能生产8英寸晶圆,还有12英寸晶圆产线,速度堪称奇迹。数以十亿计的美元像流水一样砸进去。2004年,成立仅四年的中芯国际在香港和美国同时上市。一时间,风头无两。中芯国际继续高歌猛进,2006年,90nm制程实现量产;2009年,65nm制程量产、45nm制程获得良率验证,与此同时,深圳12英寸晶圆厂封顶。然而,在一片凯歌声中,祸患已悄然埋下。4、两岸半导体教父巅峰对决的公案
两位华人半导体领袖——张忠谋和张汝京2009年11月10日,中芯国际传来震惊业界的消息,张汝京宣布辞职。
对于中芯国际而言,张汝京不仅是企业的创始人,更是全体员工温暖的大家长。为了能让所有中芯人——其中很多是跟随他从海外来的技术人才——安心扎根,免去后顾之忧,他克服一切困难、不辞劳苦,为大家盖起1500套公寓房、修建从幼儿园到高中的中芯学校。这样用心的老板,全世界也找不到几个吧。此时,他要走,整个张江都震动了。还是要从和台积电的恩怨说起。早在2003年8月,在中芯国际上市前夕,台积电就在美国加州以侵犯商业机密为由起诉中芯国际,要求赔偿10亿美元。张汝京后来承认,虽然他早早就注意到不在专利上授人以柄,但却由于疏忽,没注意很多从台积电跟随他来的工程师,使用了诸如原来工作流水线上的菜单等内容。2005年,双方达成庭外和解,中芯国际分6年向台积电支付1.75亿美元赔偿金。然而,并没有完。让张汝京没有想到的是,不到两年,台积电再次翻脸,第四次状告中芯国际违反和解协议。到了2009年9月,长达6年的庭审拉锯战,以台积电胜诉告终。后来,张汝京坦承,这个结果和在海外打官司缺乏经验有很大关系。这是中国半导体行业的至暗时刻。中芯国际被判赔偿2亿美元、并10%的公司股权给最大对手台积电,以及更重要的——张汝京必须辞职。张汝京被迫离开了他一手创办的中芯国际。离开后的张汝京,没有消沉,继续为中国芯片产业呕心沥血,先后创立了做12英寸大硅片的新昇半导体和位于青岛、采用全新的CIDM模式的芯恩集成电路公司。看到张汝京,总会让人感慨,他不折不挠、愈挫愈奋的动力究竟在哪里。对民族的责任心,放在别人身上,可能是溢美之词、夸夸其谈,但对于张汝京,绝对是恰如其分、实至名归。君子和而不同。作为一个生长在海峡对岸的军官家庭、在太平洋那边功成名就的产业巨子,本身又是基督徒,张汝京可以说和大陆没有任何直接的纽带,甚至在很多问题上,恐怕还有不同认识。但他一直以自己是中国人为自豪,愿意拼尽全力为民族做一些事。他坚信,“中国人能行,并且中国人一定行”。在采访中,年逾古稀、饱经风霜的老人,面对镜头异常平静地说出,“以做中国人为荣,如果还不够好的话,我们努力让中国变得更好”。几十年前,冲破重重阻隔回到中国的钱学森、邓稼先、黄昆和谢希德,和此时的张汝京,抱定的是同一个信念。正是有了这个信念,我们相信,中国一定有希望。
张汝京的心愿——让中国更好5、张汝京挂印后的十年张汝京走后的中芯国际,走到了十字路口。多年的狂飙突进,公司在技术上一路追赶,但财务上日益捉襟见肘。好容易步上正轨,却几乎遭遇灭顶之灾。最麻烦的,莫过于公司长期以来的内部矛盾,一触即发。有人的地方就有江湖。中芯国际从成立那天起,就是大陆、台湾和海外华人半导体同仁合力奋斗的产物。张汝京在时,以他在业界的地位和创始人的声望,各方服气,都能团结在他旗下勠力同心;如今他离开,缺少了众望所归的领导,不同派系之间的矛盾,迅速表面化。非常时期,能稳住局面的只有一个人——曾给中芯国际铺路奠基的江上舟。山雨欲来的2009年年中,江上舟就任中芯国际董事长。作为专家型官员、中芯国际的助产士,江上舟有足够的威望在特殊时期领导中芯国际。阵脚暂时稳住了。然而,仿佛中国芯片事业注定要承受一个接一个的打击。仅仅两年后,积劳成疾的江上舟因癌症复发病逝于任上,年仅65岁。出身于革命高干家庭的江上舟,是上海半导体和大飞机等重大科技产业项目的规划者和奠基人。今天,当上海有底气跑在产业升级的最前沿,需要铭记,这一切,是二十年前的江主任,亲手打下的第一根桩。
上海芯片和大飞机等高科技产业的奠基人——江上舟祸不单行,几乎就在江上舟病逝同期,中芯国际总裁、台湾背景的王宁国辞职。中芯国际已是风雨飘摇、人心浮动。幸亏江上舟的一个安排,挽救了公司,也挽救了中国的芯片产业。
数月之前,已预感到不久于人世的江上舟,找到清华老同学、曾任电子工业部副部长、并亲身领导过“909工程”的张文义,邀请他进入中芯国际董事会,并恳请他接替自己的位置,把中芯国际带出危险的境地。面对老同学的殷殷重托,张文义答应了。2011年的年中,张文义接手时的中芯国际,面临的局面是股东争权、高层内斗。2008年,原本更受中意的战投——中国电子因故未能入股,“巨大中华”之一的大唐电信入股中芯国际,并成为单一最大股东;为制衡一家独大的大唐,江上舟在去世前引中国主权财富基金中投公司入股。大唐对中芯国际怀有控制欲,采取的行动是打压原本受到江上舟支持的总裁王宁国、支持“大陆派”杨士宁。公司的内斗最终白热化,甚至出现关于公司高管层逃税的议论。王宁国辞职后不久,杨士宁也离开公司。这就是江上舟去世后、张文义面对的中芯国际的摊子。风波刚刚过去,张文义必须考虑中芯国际何去何从。作为经历相似的同窗好友,张文义继承了江上舟的遗志,那就是维护团结,搞事情、不要搞人。2011年8月,他请回了曾和张汝京一起创立中芯国际,后来又和自己、也曾和王宁国一起在华虹NEC共事过的台湾人邱慈云,担任中芯国际CEO。张、邱搭班子,追求的目标很纯粹,让中芯国际自身造血——稳扎稳打、实现盈利。邱慈云毕业于世界顶级名校UC Berkeley,有丰富的半导体产业经营管理经验。和张汝京的理念不同,他是一个追求稳健的职业经理人。一家公司在不同的阶段,需要不同的战略,此时此刻的中芯国际,再也经不起风浪冲击,邱慈云的到来,适逢其会。
中芯国际的功勋CEO——邱慈云就在邱慈云上任的第二年,2012年,中芯国际即实现盈利,此后不管市场如何波动,中芯国际都保持了持续盈利。中芯国际,终于不再依靠烧钱输血了!
2017年5月,完成历史使命的邱慈云,辞去了中芯国际CEO职务,而在两年前,张文义也辞去了董事长职务。中芯国际的接力棒,交到了工信部司长出身的周子学董事长以及清华系大佬赵海军和以一己之力,搅动台积电和三星竞争格局的大神梁孟松两位联席CEO手中。6、芯片战争中的新四军抗战中,与我党完全掌握的八路军不同,由南方游击队改编而来的新四军,因为活动在果党统治的腹地,一开始便具有统一战线色彩——由与国共双方都渊源颇深的叶挺将军担任军长,中共高层项英任政委兼副军长。很大程度上,正是由于新四军这种特殊的体制,埋下了1941年初皖南事变的祸根。事变后,老人家制定了“有理有利有节”的斗争方针,新生的新四军才逐渐扭转了被动局面。中芯国际,作为中国芯片代工业的第一大厂,也是今日中国冲击集成电路顶尖技术的希望之星,从成立起,就是海峡两岸、甚至全球华人半导体精英共同心血的结晶。如何协调各方的权责利,是关系到公司和中国半导体事业前途的大事。从中芯国际股东变动之频繁,不难看出这个难题有多大。在这场芯片战争中,中芯国际就像新四军,它曾因种种原因,经历过皖南事变那样的惨败,但我们也相信,找到正确道路的它,终将赢得抗战的胜利!
四、蓄势:慈母大基金的育儿经清华大学微电子与纳电子学系主任、微电子学研究所所长魏少军教授曾做过一个比喻,芯片产业里的设计、制造和封装,就像是写作、印刷和装订。经过多年努力,中国出了一些好写手,装帧工艺也日渐长进,但印刷水平还是不行,首先打印机就不过关。中芯国际这么多年的努力,就是为了印刷工艺上不被对手甩得太远,但仍然十分吃力。2014年10月,国家集成电路产业投资基金——大基金成立了。
设计、制造和封装的类比大基金的横空出世,把半导体产业的国家意志,提高到前所未有的高度。这次和以往任何形式的产业政策都大有不同,一不是拨款、二不是补贴,而是国家下决心通过资本扶持,以市场的杠杆,去撬动产业的力量。
大基金一期注册资本近1000亿元,财政部出了360亿、国开行背景的国开金融出了220亿、中国烟草出了110亿,亦庄投资和上海国盛分别代表最有钱的北京、上海随了100亿和50亿的份子,还有三大运营商的心意,也都到了。俏也不争春,只把春来报。从“华晶908”一路走来,我们走过了从计划审批、到股份合资,再到国家意志和市场规律结合的道路。大基金支持行业发展的方式,是参股半导体各细分领域的龙头企业,并不谋求控股地位。除了提供资金支持,大基金还会依托本身超然的地位,在地方政府支持、产业链协调方面为被投资企业做好后勤保障。所以,大基金最大的作用,反而不在于钱,而在于建立了国内半导体芯片产业的生态圈,将一批有志向的人、一批有前途的企业团结在一起。为了弥补行业短板,大基金的投资,以芯片制造为重点。成立不到半年,2015年2月,大基金就投资中芯国际27亿人民币,占入股后的11.58%,成为大股东之一。
大基金一期的投向众所周知,芯片行业在研发方面烧钱可谓“取之尽锱铢、用之如泥沙”。中芯国际的研发支出,是在2015年之后开始稳步增长的,并且其研发费用率从纵向上看,节节攀升;从横向上看,也远远超出包括霸主台积电在内的对手一大截,显示了一个后浪应有的气质。很难说,这里没有大基金的功劳。
中芯国际研发费用(率)变化
中芯国际和竞争对手研发费用率对比除了中芯国际公司本级,大基金一并慷慨投资了其下属的北京公司等项目产线,还投资了三安光电、长江存储和华虹半导体等芯片制造的大厂,如长江存储、是从零开始,如三安和华虹,则是快马加鞭。
大基金一期在芯片制造方向的投资大基金的耕耘,过去了大约5年,虽然追赶的征程依旧漫长,但我们看到了国家意志的坚定不移和日趋成熟。它不再追求短促突击,而是希冀来日方长;不再幻想一蹴而就,而已懂得水滴石穿。如今,大基金二期已经成立,它以超过2000亿人民币的注册资本,再次刷新了由前任创造的纪录。按照国家对大基金一期布局、二期突破的要求,我们对未来的5年拭目以待。
五、反思:把断剑门烧栈道,西川别是一乾坤?1974年,Cultural Revolution已是第八个年头,人心思定。这年秋天,上海江南造船厂建造的国产万吨货轮“风庆轮”远洋航行归来。不料,这一盛事却被四人小组别有用心地挑起国产和进口、造船和买船之争,攻击刚刚复出一年多的老头子。对此,老头子曾气愤地说,“这个吨位连50多年前我去法国勤工俭学坐的船都不如,吹什么吹”。
风庆轮面对中国在先进制造方面的短板,总有很多人质问,“当年一穷二白都能自力更生搞出‘两弹一星’,现在这么好的条件,怎么连个发动机/芯片都造不出来?”这里的错误在于混淆了威慑力和竞争力的概念。“两弹一星”是大国的威慑力,解决的是“有没有”,是不惜一切代价必须搞出来的东西,至于成本、良率,统统不在考虑之列,即使印度、巴基斯坦,甚至东北邻国,举全国之力,都可以搞出来;但发动机、芯片是产业竞争力,解决的是“多快好省”,如果你的成本比别人翻倍、良率只有别人1/3,造出来的东西谁用?你要靠什么维持这条代价高昂的产线?这其中的材料配比、制作工艺,无不需要几十年乃至上百年的磨合、摸索。想要走捷径,根本没有可能。两者的不同,决定了威慑力只能依靠自己的力量,全力以赴搞出来,因为别人是不可能给你的;但竞争力不能闭门造车、不可能完全靠自己,而必须借鉴前人的做法,故步自封造出来的东西没有前途。当前,全球化面临挑战,中美脱钩之论频出,甚至出现了东西方再次冷战的预测。越是在此时,我们越不能关门主义、越要以开放包容的心态,去吸收一切先进的思想、技术和人才。台积电2015年实现14nm制程量产,而彼时的中芯国际,才刚刚突破28nm制程工艺;如果没有梁孟松在2017年的加入,中芯国际跨过20nm制程、在2019年实现14nm量产,恐怕不太可能。这就是我们必须搞五湖四海的最好注脚。
台积电和中芯国际制程工艺的代差诚然,技术的封锁,冰冻三尺,远非一日之寒。早在冷战初期,西欧国家成立欧洲煤钢共同体,在经济上形成了相对封闭的体系;当然,苏联针锋相对地搞了经济互助委员会,也在经济上自成体系。而甚至更早,西方搞了巴黎统筹委员会,对苏东集团实施高科技禁运。一晃快半个世纪过去,苏联解体之后,《瓦森纳协定》继承了巴统的衣钵,只是这一次封锁的对象,由苏联变成了中国。中国想要及时获取荷兰ASML的EUV光刻机,《瓦森纳协定》当然是一座高山。我们完全自己搞,可不可以呢?很难,难到基本不可能。还是以高不可攀的EUV为例,对其至关重要的光源、透镜和操作平台技术,分别由不同国家的顶级制造企业掌握。可以说产业链上的每个企业、每个国家,都对最终产品拥有一票否决的能力、同时又必须和产业链上所有的参与者紧密配合。正是这种“相互确保摧毁”的关系,保证了整个体系的稳定,而ASML作为技术集成方,直接的技术贡献并不算高——却可能依旧是含金量最高的一方,吃到了最丰厚的利润。
人类工业文明的珍珠——光刻机这给我们的启示很大。张汝京先生曾说,“东亚人,从日韩到台湾,过去在半导体事业上的成功,不是偶然的。东亚人天生重视教育、天生有集体主义和高度的纪律性,这些都是芯片制造所必需的宝贵品质”。幸运的是,这些,我们都有,而且能做得更好。德日等国历来在制造工艺上精益求精,在诸多设备和材料方面一骑绝尘,短时间内,想要追赶、甚至取代,想要自己一条龙做下来,恐怕不可能。但我们的优势是什么?在集中力量办大事、在决策层一言九鼎的动员力、在全国上下令行禁止的执行力。当我们把这一优势发挥到极致,是否同样可以和产业链上最优秀的参与者互惠互利、密不可分呢?和很多人的认识不同,建国伊始,我们并非主动选择闭关锁国,而是在特殊的时代背景下,被迫如此;即使这样,当机会来临时,我们依旧努力争取开放的可能。1971年,第31届乒乓球世锦赛在日本名古屋举行,大赛期间,当美国队员科恩误上中国队的汽车时,中国队员庄则栋,主动走上前去、握手问候,并向科恩赠送了礼物。老人家在国内听说了这个轶事,果断决定,抓住机会邀请美国队访华。这个石破天惊的决定,促成了后来扭转国际局势、打开中国国门的中美关系破冰,这就是历史上“小球(乒乓球)转动大球(地球)”的“乒乓外交”。谢希德先生晚年,同样致力于推动中美关系发展。她是一位伟大的爱国者,却从不是一个狭隘的人。尽管美国曾在他们青年时代回国时百般刁难,但她知道,这些都已过去,只有开放、求同的精神,才能让我们的国家受益。
打破中美关系坚冰的乒乓外交北宋仁宗时,四川有一位老书生,因仕途不顺,就想搞个大新闻,找到成都当家的,撺掇他自立为王,说道“把断剑门烧栈道,西川别是一乾坤”。知府老爷心惊胆战,赶紧上报朝廷。仁宗看后,认为是书生痴人说梦,不必理会。宋仁宗千年前都知道的道理,我们今天不会还不如古人吧?
六、后记:中原突围需智勇,星星之火可燎原抗战刚刚胜利,1946年开始,国民党先后调集20多个师,分割、包围中原地区的解放军,意图占据华中重地,打通向华东、华北进军的通道。战场上你来我往、谈判桌上针锋相对,打打停停之下,至当年年中,中原军区部队5万余人已被30多万敌军分割包围于以鄂豫两省交接处宣化店为中心,纵横不足百里的狭小区域内,有被敌人彻底吃掉的危险。为避敌锋芒、避免内战,中央同国民党多次交涉,表示我军愿意让出中原解放区,和平转移至其他解放区。然而,果党不依不饶、步步紧逼,眼看五年前皖南事变的悲剧就有重演的可能。危急时刻,中央果断下令,立即突围、生存第一。中原军区司令员李先念,立刻部署全军突围。终于,全体指战员采取机动灵活的战术,同时发扬不畏牺牲的精神,部队主力成功突围,为后来的解放战争保存了宝贵的实力。吃一堑长一智,1946年的中原,已不是1941年的皖南。当然,中原突围不是没有牺牲,比如,老人家的侄子,年仅19岁的毛楚雄,在去往西安同果党谈判的途中被截留,随后被秘密杀害。付出了不小的牺牲,中原突围的意义,依旧是重大的。国民党进攻中原解放区,打响了内战的第一枪;而中原突围的胜利,揭开了解放战争的序幕。建国后的1955年,解放军第一次评定军衔,当初评结果上报中央后,老人家在皮定均——少将的名下,批了六个字“皮有功少晋中”。于是,这位在中原突围中勇敢担任殿后任务,保证主力部队平安撤退的将军,晋升为中将。
中原突围立下战功的皮定均将军1965年,大风暴来临前夕,老人家回到阔别多年的井冈山,留下《水调歌头·重上井冈山》;数年之后,已是一人之下、亿人之上的林总,为表示紧跟,也来到井冈山,并写下一首《西江月·重上井冈山》,上呈老人家。老人家观后,在“志壮坚信马列,岂疑星火燎原”一句下面批示,“历史公案,不要翻了”。林总看后大囧。这段公案,说的是当年在井冈山斗争时期,面对黯淡的革命前景,林总曾提出疑问,“红旗还能打多久”;为了回应麾下爱将和诸多官兵存有的疑虑,老人家于1930年元旦之后,以给林总回信的方式,系统地分析了国内外形势、敌我力量对比,科学地提出了农村包围城市的革命道路、预见了革命的光明前景。并且坚定地表示,“但我所说的中国革命高潮快要到来,决不是如有些人所谓‘有到来之可能’那样完全没有行动意义的、可望而不可即的一种空的东西。它是站在海岸遥望海中已经看得见桅杆尖头了的一只航船,它是立于高山之巅远看东方已见光芒四射喷薄欲出的一轮朝日,它是躁动于母腹中的快要成熟了的一个婴儿。”这封信,就是党史上著名的文献《星星之火,可以燎原》。近40年后,林总重提旧事,想向老人家解释,自己当年决没有动摇;眼里不揉沙子的老人家则说,“不需要解释了”。事实上,在敌我力量对比悬殊之际,又有几个人不曾怀疑过前途呢?只是林总公开表达了怀疑,但这并不影响他此后几十年革命生涯中出生入死的忠诚,也没有影响老人家对他的信任。面对全球化退潮、技术封锁加剧的形势,今天的中国高科技产业,何尝不是面临中原突围前的凶险、和井冈山斗争的困境?在此过程中,存有疑虑、乃至悲观,都是再正常不过的事。但历史告诉我们,坚定的信念、明智的策略和稳健的执行,终究可以保存革命的有生力量,坚持到星火燎原的那天。
回望新中国半导体芯片事业的60余年奋斗,尤其是30年来芯片制造的努力,千言万语,汇成张汝京先生的一句话,“我们一定要造好中国芯,我们一定能造好中国芯!”
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