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文丨臺海問題時事評論員 嚴語
隨著中美“科技戰(zhàn)”愈演愈烈,芯片正在成為雙方博弈的“天王山之戰(zhàn)”。美國頻繁出手,對華為等企業(yè)“深度鎖喉”,使得中國大陸猛然警醒,芯片似已成為“死穴”。與大陸形成鮮明反差的是,近在咫尺、同是中國人的臺灣卻在芯片領域如火如荼,風生水起,芯片代工全球第一,封裝與測試產(chǎn)值全球第一,芯片設計上全球第四。
所謂“得芯片者得天下”,芯片作為現(xiàn)代工業(yè)的命脈,攸關整個產(chǎn)業(yè)鏈下游的人工智能、大數(shù)據(jù)、5G 通訊、云計算等“新經(jīng)濟”的興衰沉浮。
很多人都在追問:以大陸全球第一的工業(yè)制造能力,為何小小的芯片會成為我們的切膚之痛?兩岸同文同種,在芯片領域,為何臺灣可以成為全球遙遙領先的佼佼者?大陸有沒有可能彎道超車,縮小“芯”差距?
專注一件事情,做到極致,就是成功。
在芯片領域,臺灣就是如此。
從上個世紀80年代初,臺灣就專門設立新竹科學工業(yè)園,在政策和資金方面給予大力支持。歷經(jīng)40年發(fā)展,臺灣已成為全球芯片產(chǎn)業(yè)公認的行業(yè)領跑者,建立了近乎無可撼動的地位。
從產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游來劃分的話,芯片產(chǎn)業(yè)粗略可分為設計、制造、封裝及測試四大過程。令人驚艷的是,在僅有3.6萬平方公里的臺灣,竟然擁有全世界最完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈,而且每個環(huán)節(jié)精彩紛呈。
芯片代工,全球遙遙領先。談起臺灣的芯片產(chǎn)業(yè),首先想到的就是其龍頭企業(yè)臺積電。2017年,臺積電市值超過英特爾,一躍成全球第一大半導體企業(yè)。2018年,《財富》500強排行榜,臺積電位列第368位。2019年臺積電全球市場占有率近52%,是第二名三星的3倍多。
除了臺積電,臺灣的聯(lián)電和力晶科技分別在全球排行榜上占據(jù)第三和第六的寶座。僅這三家臺灣公司所生產(chǎn)的芯片,就占據(jù)了全球芯片代工市場的60%以上,地位無人能及。
芯片設計,位居世界前列。2020年《麥克林報告》顯示,2019年臺灣芯片設計產(chǎn)值在全世界占17%,位居第四位。臺灣的聯(lián)發(fā)科是近年來成長最快的芯片設計公司,2019年11月,該公司領先高通,率先生產(chǎn)出5G“單芯片系統(tǒng)”(將原本數(shù)個功能不同的芯片,整合為一個具有完整功能的芯片),引發(fā)業(yè)界轟動。
封裝與測試,引領時代潮流。臺灣的日月光集團是全球最大封裝與測試供應商,占有19%的市場份額,為全球90%以上的電子公司提供半導體封裝和測試服務,日月光目前在中低端芯片領域是滿負荷運轉(zhuǎn),在高端領域更是供不應求。除了日月光,臺灣的京元電、華泰、南茂、頎邦、矽格、矽品等,也都邁入百億新臺幣俱樂部,而且每年都保持正增長。
半導體設備銷售激增。2019年全球半導體制造設備銷售總額為598億美元,較2018年同比下降7%,但臺灣穩(wěn)坐全球半導體新設備最大市場寶座,銷售額逆勢上揚,年增68%,高達171.2億美元。
構(gòu)建集群效應。臺灣在芯片領域?qū)嵙π酆?,目前力求更進一步,再上層樓,正規(guī)劃從零組件制造,邁向整機、系統(tǒng)輸出模式,提升島內(nèi)產(chǎn)業(yè)全球供應鏈韌性,全力發(fā)展AI 、5G、物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè),打造全球芯片研發(fā)中心。據(jù)不完全統(tǒng)計,臺灣已累積吸引47家國際企業(yè)在臺設立65個研發(fā)中心,平均一年約設立三個研發(fā)中心。
在芯片領域,大陸與臺灣差距巨大,特別是在芯片制造的關鍵技術上,近乎難以望其項背。
例如,目前臺積電擁有全球最先進的芯片技術,7納米芯片出貨量已達到10億片,制造工藝達到了5納米級別,2022年有望量產(chǎn)3納米芯片。而大陸最有潛力的中芯國際,尚處于14納米制程水平,較臺積電5納米工藝,落后至少3代。
技不如人,只能向人購買。據(jù)臺“貿(mào)易局”等統(tǒng)計,今年上半年,臺灣對大陸(包括香港,下同)出口占全部對外出口的比重,高達42.3%,其中6月份對大陸出口占比為46.1%,創(chuàng)歷史新高,這也進一步折射了兩岸經(jīng)貿(mào)關系之密切。而在臺灣對大陸出口的所有貨物清單中,半導體設備及芯片等占比高達50.6%。
換言之,臺灣對陸貨物出口,超過一半是電子產(chǎn)品,其中芯片占據(jù)“半壁江山”??梢娦酒圃鞓I(yè),大陸對臺灣依賴程度之高。大陸高端電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程中,一直伴隨著臺灣的身影。且不論臺積電在南京等地設廠,過去幾十年間,聯(lián)發(fā)科技、威盛電子、瑞昱半導體等臺灣主要的集成電路設計公司和芯片制造商都在大陸設立了工廠或合資企業(yè),這也進一步帶動了大陸芯片產(chǎn)業(yè)的崛起。
與之形影相隨的是,臺灣企業(yè)的到來,也直接催生了臺灣芯片產(chǎn)業(yè)領域人才的西進,例如,中芯國際里面技術頂梁柱很大一部分都是來自臺灣。
在大陸眾多企業(yè)自身的奮發(fā)有為和臺灣相關企業(yè)的協(xié)助拉抬下,大陸芯片產(chǎn)業(yè)也開始逐漸升溫,水平日益提升。以封測為例,大陸本土的專業(yè)封測公司越來越注重專業(yè)化和精細化,以上海華嶺、利揚芯片、確安科技為首的專業(yè)測試公司已經(jīng)開始展露頭角。
在代工領域,目前全球10大芯片代工廠,已經(jīng)有兩家大陸企業(yè)躋身榜單,分別為中芯國際和華虹半導體。中芯國際自不待言,上海華虹半導體也是目前中國大陸第二家掌握28納米芯片技術的代工廠。這兩家企業(yè)雖然與臺灣的臺積電、聯(lián)電、力晶、世界先進等相距較遠,但持續(xù)追趕態(tài)勢明顯(鈦媒體注:據(jù)報道中芯國際也或?qū)⒈涣腥胭Q(mào)易黑名單)。
芯片已成中美產(chǎn)業(yè)鏈上爭奪最激烈、最白熱化的行業(yè),而臺積電則是雙方爭相拉攏的重要對象,成為中美兵家必爭之地。
美國為了強化對臺積電的管控,一直要求臺積電在美國設廠。事實上,早在1996年,臺積電就在美國華盛頓州成立WaferTech公司,投資12億美元興建一座8英寸芯片制造廠。但由于制造成本過高等因素影響,該公司至今連年虧損。
因而對于美國要求在美再度設廠的要求,臺積電一直采用“拖字訣”,對美“打太極拳”。但美國為精準打擊華為等中國高新企業(yè)核心產(chǎn)品,在中美“貿(mào)易戰(zhàn)”和“科技戰(zhàn)”爆發(fā)后,顯著加大了對臺積電的施壓力度。迫于美國強大壓力,今年5月,臺積電宣布在美國亞利桑那州興建一座5納米芯片制造廠,總投資約120億美元,預計2021年動工、2024年量產(chǎn)。
消息傳出,外界一片震撼,很多臺灣媒體解讀,臺積電如此選擇,意味著在中國大陸與美國的“科技戰(zhàn)”中,臺積電已經(jīng)選邊了美國。另據(jù)臺媒披露,美方力促臺積電赴美設廠的深層原因,是要為美軍制造武器裝備芯片。美國務卿蓬佩奧公開聲稱,臺積電是從人工智能到F-35戰(zhàn)斗機都適用的“關鍵拼圖”。
美國不但要求臺積電將生產(chǎn)線遷移到美國,而且要求臺積電不允許為華為等大陸企業(yè)供貨,這也直接導致華為消費者業(yè)務CEO余承東只能悲情地宣布,臺積電不代工,麒麟高端芯片將成絕版。這也是為何美國希望通過“芯片戰(zhàn)”對華起到一劍封喉的作用。
早在1956年,周恩來總理就主持制定了“1956-1967年十二年科學技術發(fā)展遠景規(guī)劃”,把半導體、電子學等列入大陸急需發(fā)展的高新技術。
1958年,中科院成功研制了第一只鍺晶體管,1959年第一只硅晶體管,1968年第一個集成電路,這些都比美國僅僅晚10年,但比韓國和臺灣都要早。
后來因為眾所周知的歷史原因,中國大陸的半導體發(fā)展陷入停滯狀態(tài)。1983年大陸內(nèi)部評估,在半導體包括芯片行業(yè),若與美國和日本對標的話,差距在15年以上。
而到了現(xiàn)在,芯片更是成了大陸的“心病”。2018年大陸進口3121億美元的芯片,占全球集成電路5000億美元市場規(guī)模的6成,進口額度超過石油進口總額,位列進口商品第一位。2019年芯片進口3040億美元,同比略減少2.6%,但進口額度仍然相當龐大,這也是大陸連續(xù)第7年進口芯片總額超過2000億美元。
目前大陸僅有20%左右的芯片可以自產(chǎn),其他80%的芯片則依賴進口,在部分高端芯片和特殊芯片領域,如存儲芯片,則近乎100%都需要進口。
2018年初,日本媒體曾刊文討論“為何中國大陸作為世界最大芯片市場,卻為何無法孕育出高端芯片制造商”?芯片之問,深深刺激了中國產(chǎn)業(yè)界和決策者的心。更悲傷的是,時隔兩年之后,這一問題依然無解。
芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展攸關整個“新經(jīng)濟”的興衰。若沒有高度發(fā)達的芯片產(chǎn)業(yè)作為支撐,大陸力推的新基建、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等,都將被蒙上沉重陰影。
由中興、華為先后引發(fā)的“芯片”之痛,在2020年7月觸動了大陸方面集中爆發(fā)式的反應,目前已經(jīng)將芯片上升到國家安全的高度,在先進制程上加緊布局,力圖以舉國體制,迎難而上,一舉扭轉(zhuǎn)頹勢。大陸的芯片產(chǎn)業(yè)也迎來了歷史性機遇。
在政策方面,加大對芯片產(chǎn)業(yè)扶植力道。國務院專門印發(fā)《新時期促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》,明確提出集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心,是引領新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關鍵力量。文件要求逐漸提升芯片自給率,力爭可以由從目前的30%左右,提升到2025年的70%左右。
在人才培育方面,拉高集成電路專業(yè)的位階。臺灣芯片產(chǎn)業(yè)如此輝煌,人才是其“通關密碼”之一,目前臺灣從事芯片研發(fā)的工程師就有4萬多名。為了孕育更多專業(yè)人才,7月,國務院學位委員會提案,將集成電路專業(yè)升級為一級學科。毫無疑問,這將為芯片的設計、研發(fā)和制造建立起強大的“人才儲備庫”。
在材料創(chuàng)新方面,瞄準前沿“碳基芯片”。作為全球先進的芯片制造商臺積電,在硅基芯片的研發(fā)上已經(jīng)突破5納米工藝,目前正在向3納米和2納米進軍,但2納米已經(jīng)逼近了物理極限,達到了近乎難以突破的瓶頸。新材料、新技術,無疑是芯片轉(zhuǎn)型升級的新希望。依據(jù)目前最新的研究成果,石墨烯制造工藝的碳基芯片,可以達到普通硅基芯片的10倍以上。未來大陸若能緊抓石墨烯技術,或許可以闖出一條新路。
大陸芯片啟動時間比臺灣整整晚了13年,但經(jīng)過多年的努力,目前在關鍵技術上平均只落后臺灣3至5年左右。多維度的產(chǎn)業(yè)扶持政策、持續(xù)的高強度研發(fā)投入、精準的模式創(chuàng)新、高效的政府基金,在這些重大利好的帶動下,期待大陸的芯片產(chǎn)業(yè)可以迎來新的契機。
從理論上來講,大陸依靠強大的財力、日漸雄厚的教育基礎以及全球最大的市場需求,完全有能力將以芯片為主的電子產(chǎn)業(yè)迅速壯大起來。但理想很豐滿、現(xiàn)實很骨干。要想真正落地,則是知易行難。
臺灣芯片產(chǎn)業(yè)“本土意識”強烈,向來堅持臺灣優(yōu)先的策略,對外部防范心較強。臺積電赴美設廠時,看似對美誠意十足,允諾將最先進的5納米制程遷移至美國。但需要注意的是,臺積電給出的量產(chǎn)時間是2024年,屆時臺灣已發(fā)展到3納米或2納米。由此可見,臺積電還是要“根留臺灣”。
對美國都不放心,臺灣對大陸更是心存芥蒂,唯恐大陸一朝反超。大陸具有廣闊的市場,臺灣芯片企業(yè)一直渴望進軍大陸。但李登輝、陳水扁執(zhí)政時期,一直以各種“莫須有”的理由阻撓臺灣芯片廠商來大陸投資。后來為形勢所迫,雖然允許臺灣芯片廠商來陸設廠,但明確要求來陸設廠的技術必須要低于臺灣兩代以上,而且核心技術和研發(fā)部門一定要留在臺灣。
臺灣企業(yè)界,也是如此。2016年臺積電的總操盤手張忠謀表示,大陸投資者投資島內(nèi)芯片行業(yè)時,不應該獲得臺灣公司的董事會席位,以確保臺灣的知識產(chǎn)權(quán)得到保護。
在臺灣如此重重防范的背景下,大陸要想學習到臺灣最先進的芯片制造技術,可謂難如登天。更重要的是,在技術設備上,大陸更是面臨著“先天的缺陷”。臺積電之所以能夠生產(chǎn)5納米芯片,主要是因為可以使用荷蘭AMSL公司壟斷的光刻機,但因為《瓦森納協(xié)議》等歷史原因及美國圍堵打壓等現(xiàn)實因素,大陸對光刻機的購買,卻屢受掣肘。除此之外,在光刻膠等技術領域,大陸也面臨著被人“卡脖子”的困境。
巧婦難為無米之炊。沒有光刻機,沒有光刻膠,大陸在制造高端芯片方面挑戰(zhàn)重重。
在信息化時代,芯片是高端制造業(yè)不可或缺的原材料。沒有芯片,就沒有現(xiàn)代化的高科技發(fā)展。國際貨幣基金組織模型測算顯示,每1美元芯片的產(chǎn)值可直接帶動相關電子信息產(chǎn)業(yè)10美元的產(chǎn)值,并帶來100美元的國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP),其擴散效應和外溢效應呈現(xiàn)幾何倍數(shù)成長。
由于價值鏈的放大效應,芯片對中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級的價值自不待言。但是,由于歷史種種原因,中國錯失芯片產(chǎn)業(yè)的黃金時機,沒有趕上適時班車。起步晚,核心技術受制于人,處境著實堪憂。
歷經(jīng)幾十年的發(fā)展,大陸在芯片領域一直奮起直追,到目前為止,在設計、封裝和封測方面都相對成熟。但在芯片制造方面,雖然中芯國際已經(jīng)成長為大陸規(guī)模最大、技術水準最高,世界排名第四的晶片代工企業(yè),但與臺灣的差距依然巨大。
面對差距,大陸沒有樂觀的理由,但更沒有悲觀的資本。以美國為首的西方世界的科技封鎖,倒逼中國只能自力更生。政策層面的利好,巨大市場的誘惑,直接吸引了資本的蜂擁而至。不少地方政府為制造政績,對“大干快上”的芯片產(chǎn)業(yè)極度熱衷,常以政策、稅收、土地等利好條件來招商引資。國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)最新報告顯示,2020年到2021年,中國將擁有全球最多的新建芯片工廠。
但資本是逐利的,注重短期的回報,而芯片產(chǎn)業(yè)則具有投入高、見效慢、回報周期長等特征,需要十年磨一劍,才能修成正果。所以,中國“強芯”之路是持久戰(zhàn),若只是追求眼前的短期效益,恐難孵化出偉大的中國芯片公司。
最近幾年,南京的德科碼“CMOS圖像傳感器芯片產(chǎn)業(yè)園”項目,成都的格芯半導體公司,貴州的華芯通,剛剛“暴雷”的武漢弘芯……都給人們敲響了一記警鐘。
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