国产芯片制造有多烂?十年饮冰,难凉热血!

技成培训 2020-05-31

作者:蛋蛋姐 | 来源:酷玩实验室(ID:coollabs)


十年饮冰,难凉热血。这句话用来表达大陆人对于国产芯片研发的历程再合适不过。国产芯片的研发在大陆成效一直甚微,但是,今天,袋鼠君讲一些大家不知道的国产芯片背后的人,你会发现,他们一直在努力缩小在这个行业的差距,他们付出了比汗水更沉重的东西。


华为的事情,还是闹大了。


甚至连我妈都来问我,“华为是不是要完蛋了”。



临到了,老太太还问了一个终极命题,“我们内地自己的芯片,到底行不行”。


这让我想起一个号称“央视最牛采访的视频”。


记者:目前为止我们钢铁产能情况怎么样?

马科长:钢铁我们的历史发展比较长,产业工人比较丰富。 

记者:那到目前为止我们钢铁产能情况怎么样?

马科长:我们实施精钢战略是想在调整布局的过程中,提高装备水平,做好节能减排,搞好循环经济发展。


一个是真的敢问,一个是真的没办法答。



一旦台积电向我们断供,中国大陆芯片的真实现状就是,落后西方5-10年,甚至更多


芯片生产大致分芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节。


芯片设计的工具,用的是国外的EDA软件,就连中国最好的芯片设计公司华为海思,也只是刚刚开始“去美国化”。


全球最大最好的芯片制造厂商,就是台积电。台积电现在已经实现5纳米工艺制式的量产,而大陆最好的芯片制造公司中芯国际,刚刚完成14纳米的量产


而制造最先进制程芯片使用的光刻机,都得从荷兰ASML公司进口。但现在也买不到了,因为美国不让。


大陆最好的光刻机生产厂商是上海微电子,现在生产的是90纳米的光刻机。


中国表现最好的,是封测环节。但这个环节的利润,并不高。


真实的情况就是,落后。



没有人在乎芯片行业是个极其烧钱的行业,什么几十亿,几百亿投进去,连个水花都看不见。


也没人在乎芯片行业是个需要时间的行业,可能几年、十几年都看不到成绩。


也没有人在乎国产芯片行业的人才缺口,达到了30多万。


也没有人在乎芯片行业是个“赢者通吃”的行业——老大吃肉,老二喝汤,老三老四舔舔碗底,至于后边的,全看命。


更没人在乎,由于1996年的《瓦森纳协定》,华裔的工程师无法进入欧美半导体公司的核心部门,中国公司买不到近二代的设备。


我们的最新研究,就是人家已经过时二代的技术


根本没人在乎这些,既然国外的芯片有得买。国产的芯片,骂就对了。



但即便这样,仍有一大批人,坚守在这个行业,从未离开。


十年饮冰,难凉热血。


我知道他们的故事。所以,我想为内地芯片说几句。我害怕再不说,会来不及。


我希望大家能明白,这个行业的差距,是越拉越大的——市场占有率的前两位,会把钱都赚走。这样,也能支持它们在研发端投入更多的资金。


如果你发现,大陆芯片行业在缩小这个差距,那希望你明白——他们付出了,比汗水更沉重的东西。




01



最先拉了华为一把的,是中芯国际。中芯国际的创始人,叫做张汝京


没创办中芯国际之前,张汝京已经是行业内人人知晓的大佬。他入职的公司,是美国半导体巨头德州仪器。

在德州仪器的20多年,张汝京狂建9座工厂,遍布美国、日本、新加坡、意大利等地。

他也成为半导体行业内公认的“ 建厂狂魔 ”。

就在这时,张汝京的父亲张锡纶从台湾飞去美国,问了他一个问题:

你什么时候来大陆建一所工厂?


张锡纶曾是我国有名的炼钢专家。抗战时期,他和妻子主持的第21兵工厂,生产了中国90%的重机枪。

1949年,他带着刚满一岁的张汝京来到了台湾。

现在,儿子事业有所成就,他也希望儿子可以在大陆,建一座芯片工厂。

父亲的话,戳动了张汝京。


他从小接受的教育,是“以做中国人为荣,我们就是中国人”。如今,是到了为国家做贡献的时候了。


几天考虑后,张汝京做出了人生中最重要的决定——辞掉工作,回国办厂


不出一个月,他回到台湾,创办了世大半导体




在张汝京的带领下,世大很快就建了两座工厂,一举成为台湾第三大芯片公司。


公司的业绩,也越来越好看。


但与此同时,世大也引起了台积电的注意。在芯片行业,当出现后起之秀时,摧毁它的最好办法,就是收购它


于是,台积电发起了对世大的收购。

这场收购张汝京也没什么意见,因为台积电给出了50亿美元的高价,这几乎是当时世大股价的8倍。

但张汝京提了一个条件,“ 收购完成后,世大的第三个工厂,必须要建在大陆 ”。

当时并没有人对这个提议提出反对,收购也得以很快完成。

但这之后,张汝京三番五次的找到台积电负责人,询问大陆建厂的事,都没有收到明确的回应。

台积电,并不准备兑现承诺


在经过一番考虑之后,张汝京决定辞职。

台积电并不同意,并且警告张汝京,“如果离开,你在台积电的大量股票将被收回”。

那就,不要了。

钱,不要了;公司,不要了;股票,不要了 。张汝京毅然离开台湾,来到大陆,准备建厂。

这次,张汝京把目光抛向了上海。

当时大陆芯片的制程工艺,卡在了0.5微米,停滞不前。


建晶圆加工厂太费钱了。一条最普通的8英寸生产线,都需要10亿美金。


在这样的背景下,张汝京扮演了开拓者的角色。


为了表明决心,他把太太和孩子,甚至90岁的老母亲,都一起迁居至上海。



初来上海,建厂的人才、设备、资金、需要引进的技术,什么都缺。


但当得知张汝京要在大陆建厂时,除了他在德州仪器和世大之前100多位海外同事愿意追随他,还有300多位台湾同胞,也跟着他来到了上海。


大家都看到了张汝京身上的使命感,家国情怀、回国报效,这一次,终于有了机会。


这些,让张汝京惊喜万分,建厂初期的骨干,有了。


在资金方面,张汝京把他20年积攒的资源和口碑全用上了。在短短一年的时间里,神奇般的筹到了10亿美金。


要知道,中国建国以来最大的电子工业项目——909工程,最开始的投入是100亿人民币。


一个张汝京,抵上了一个国家工程。



在解决了人才、资金问题后, 技术和设备 ,又成了最大的问题。

冷战结束后,西方国家在美国的主导下,签署了《 瓦森纳协定 》。这个协定中限制了先进材料、电子器件、军品等各种商品或技术的出口。

而中国,则是这个协定的“ 禁运国家 ”。

即便中国购买技术的价格让其他国家难以拒绝,美国也会出面干涉,直接中断这次交易。

为了能买到先进的设备和技术,张汝京找遍了美国五大教会,为其人格背书。

并再三承诺,中芯的产品只用于商业用途,不用于军用等领域,这才拿到了美国的出口许可。

万事俱备,只待开工。


2000年8月1日,中芯国际开始动土,短短13个月后,到2001年9月,中芯国际正式投产。

13个月,也刷新了晶圆加工厂建造速度的世界纪录。

同时,中芯国际的0.25微米以下生产线,也将大陆芯片, 第一次推进至纳米级

为了吸引更多的海外人才和华人回国,张汝京在厂区周围,建了从幼儿园到高中的中芯国际学校。

并且,一部分工人还能到上海微电子学院进修——这是他们之前,想都不敢想的。

与此同时,1500多个单元的住房也同时建了起来。

家庭、梦想、事业,在中芯国际,都能找得到。在这种氛围下,中芯国际不断地吸纳着海外人才。


有了归属感,工作效率自然也变得高效。

短短3年时间,中芯国际就拥有了 4条8寸产线和1条12英寸生产线

毫不夸张地说,这3年,把大陆芯片产业拉快了30年。


到了2003年,万人一心的中芯国际,傲然竖起六座工厂,做到90纳米集成电路线宽,跻身全球第三大代工厂


大陆芯片制造业,迎来了最高光的时刻




02



然而,台积电一直在关注张汝京。


其实不仅是台积电,当张汝京带着300多人离开时,台湾人也慌了神。


2000年,台湾当局以莫须有的罪名,罚了张汝京15万美金,并警告他马上从大陆撤资。


但张汝京不认怂,宣布放弃台湾户籍


台湾政府气得抓不到人,拿他没办法,只得严禁所有台湾科技公司进入内地。


与此同时,台积电也开始了自己的操作。


他们一直在默默准备,等待给张汝京,给中芯国际,致命一击。


(积电创始人张忠谋)


2003年8月,中芯国际即将在香港上市。


就在上市前几天,台积电在美国加州起诉中芯国际,并索赔10亿美金。


台积电并不是状告中芯国际侵犯它的专利,因为双方早就在专利上进行了交叉授权。


台积电起诉的是, 中芯国际员工,盗取台积电Trade secret(商业机密)

中芯国际的工程师,很多都来自台积电,这本身就让张汝京陷入了劣势——工程师或有意、或无意,都会在某些项目上用到台积电的菜单等信息。


这些,谁都说不清楚。


要知道,2003年中芯的收入仅有3.6亿美金。这场官司输了,相当于要了中芯国际的命。



官司拖了两年,中芯拖不住了。中芯选择了庭外和解,6年分期赔偿台积电1.75亿美金。


由于当时请的律师并不专业,在“和解协议”上,中芯国际又被台积电摆了一道。


台积电设置了一个“第三方托管账户”。


中芯必须将所有技术存到这个账户里,供台积电“自由检查”。自家最核心的竞争力,最隐私的部分,供人家随意翻动。


这样,台积电找起中芯国际的麻烦,变得更加轻松了。



在“和解协议”达成1年零7个月之后,台积电再次起诉中芯国际,状告中芯国际违反“和解协议”


台积电要求中芯国际将剩下的1.3亿和解金一次性付清,并指控中芯国际侵犯在0.13微米工艺中,有82%的部分,侵犯了台积电的专利


但当时中芯国际公司上下,都觉得能和解是好事——这对公司的长远发展是有好处的。


他们都在尽力履行“和解协议”。


这次起诉,本质上恶性竞争,蓄意破坏。其中最大的原因,可能是中芯国际当时的技术,步入了45纳米的门槛。


就连当时日本的媒体都再说,“台积电在国际上遥遥领先,但在大陆市场的发展屈居中芯国际之后,阻止中芯做大才是台积电将中芯国际告上法庭的真正原因”。


中芯国际的反应也很强硬,坚决否认自己侵权,并准备了充足的证据。


公司上下,都觉得这次指控是“莫须有”的,也都觉得自己能打赢这场官司。


整个公司在正常运转,张汝京的工作也在正常进行。



就在宣判的前1天,张汝金还在召集项目组开例会,安排日常工作。


但是,中芯国际又输了。


这一次的代价,更为惨痛——在1.75亿美金的基础上,再赔2亿美金,外加10%的股份。


如此下来,中芯基本上丧失了竞争力。


并且,台积电还提出了一项要求:张汝京必须离开中芯国际。


得知审判结果那一刻,张汝京在电话里嘶声痛哭。



第三天,他便引咎辞职。


在离开之前,台积电又要求他签署了一份竞业协议——从2010年算起,三年内不得再从事芯片相关工作。


在说完一句“我对事情负责”叮嘱了同事“不要被打趴下”之后。这位61岁的老人,离开了为之奋斗了9年的中芯国际。


大陆芯片刚刚燃起的光,又熄灭了




03



张汝京离开中芯国际后,一个叫做江上舟的人,扛起了中芯国际。


几年前,正是江上舟接待了张汝京,并一手促成了中芯国际落地上海。


除了他对张汝京能力的认可之外,鲜有人知道的是,在1998年,江上舟曾仔细研究过台湾地区半导体产业。

然后得出了一个结论:

“如果上海在此时扶持半导体行业,那么2015年-2020年,上海集成电路生产线技术等级和生产规模将可能超越中国台湾”。


我们一直都说,上海不相信互联网



中国互联网企业三大巨头BAT(百度、阿里巴巴、腾讯),其中百度在北京,阿里巴巴在杭州,腾讯在深圳

其实马云最初是在上海创业的。但上海没人相信他那说的东西,也招不到人,最后只能回到家乡杭州。

2008年时,上海市委书记还特意在会上要求全体相关工作人员反思,“ 上海为何留不住马云 ”。

并且,“ 为上海失去这样一个由小企业发展而成的巨型企业感到相当遗憾 ”。

长时间以来,堂堂魔都,中国金融中心,最拿得出手的互联网企业,居然是世纪佳缘。


因为上海,选择相信半导体行业

在过去的“互联网黄金二十年”中,上海政府把大量的资金投入半导体行业,扶持内地芯片的发展。

他们第一次收获的,是一个 精心包装的骗局 ,以及 全世界的嘲笑

2003年2月26日,上海各界领导悉数参加了一场发布会。这场发布会由上海政府新闻办公室亲自主持,上海市长兴奋地向全国人民介绍:

这是上海的科技形象 ”。

发布的东西,叫做“ 汉芯一号 ”——一款每秒可以进行2亿次运算的芯片。性能,甚至超过了同期英特尔的产品。

这样的产品,英特尔用了40年,而“汉芯一号”的研发,只用了16个月。

“汉芯一号”的发明者陈进教授,也被众多媒体称为“国产芯片的新教父”。

有了这样的成绩,上海市当然继续追加投资。同时,“上海市科技创业领军人物”“上海交大微电子学院院长”等各种头衔也授予给陈进。

一时间,陈进名利双收。


3年后,陈进被曝出“将摩托罗拉芯片上的Logo用砂纸磨掉,重新打上‘汉芯’字样”的丑闻。

所谓的“国产第一芯片”的研发过程,就是一张砂纸。

消息被确认后,一地鸡毛。陈进成了人人喊打的“败类”,内地芯片行业被全世界嘲讽。

美国媒体直接放话,“ 中国人只有抄袭的本事,他们永远都无法真正研制出芯片 ”。

最受伤的,还是上海。

还继续支持么?不了吧,不是说好“一朝被蛇咬,十年怕井绳”的嘛。何况,互联网公司那么好赚钱,芯片这种“费钱费力不讨好”的行业,何必呢?

按道理来讲,上海应该是全中国最会“算账”的省市。

但它还在坚持——它仍把各种资源,塞进一个叫做 张江高科技园区 的地方


这一次,他们得到了中芯国际。


在最初的几年,中芯国际的发展超乎所有人的想象。江上舟的判断,似乎要变成现实。


但与台积电的碰撞和张汝京的出走,还是让江上舟的愿望落了空。


他甚至都不再有机会,能看到这样的场景——在主持中芯国际工作两年后,江上舟因病去世。



那时的中芯国际,风雨飘摇。


当时正是整个芯片行业下行的周期,加上金融危机的影响,中芯国际每年都在亏损。


到了2010年,中芯国际亏损30亿。


好在张汝京留下的班底还在,中芯国际的基本盘,稳住了。


但丧失竞争力的中芯国际,离台积电的差距越来越大——台积电一年的研发费用,甚至比中芯国际20年的都多


为了“活下去”,中芯国际只能“捡”台积电剩下的。当台积电升级工艺之后,放弃的那部分市场,中芯国际会接过来。


4G兴起时,台积电都开始用10纳米技术。而中芯国际,才刚刚开始28纳米的量产。


就在这时,梁孟松加入了中芯国际。



梁孟松也是台积电旧将。离开台积电之后,他加入三星担任研发部部长,将三星的制造技术直接从28纳米制程,升级到14纳米。


而台积电同样以“陆续泄漏台积电公司之营业秘密予三星”之由,将梁孟松告上了法庭。


最终的结果,和张汝京相似——三年内不能以任职或者是其他的方式继续为三星提供任何服务,限制结束之后,也不能到台积电的竞争对手公司工作。

兴许是相同的经历,让他选择加入中芯国际。

梁孟松加入中芯国际298天后,中芯国际攻克了14纳米的工艺技术。

与此同时,在等效7纳米的工艺技术,也取得了阶段性的进展。

这也意味着,中芯国际,能为性能机的“第一梯队”,提供产品了。

华为,也在这时候正式和中芯国际合作。


就在中芯国际蒸蒸日上时,那个被迫离开中芯国际的61岁老人,也早就开始了他人生中的第三次创业。

在签署竞业协议时,他被告知可以从事相关行业中的 LED和太阳能领域。

在离开中芯国际后,他成立了一家新的工厂,为LED产品生产芯片。

新的领域生产难度不算大,甚至一度传出消息,张汝京准备退休, 从事一些关于教育或者慈善的工作。

而张汝京,也彻底从人们的视野中,消失了。

2014年,在上海临港新城里,新成立了一家叫做上海新昇 的公司。


芯片成本最大的材料是硅。硅片技术的发展,主要有两条路,一条是纯度越来越高,一条是尺寸越来越大。

硅片尺寸越大,能切割的芯片也就越多,成本也就越低。

上海新昇,就是做 大硅片 的。它后来被上海硅产业集团收购。

2020年4月20日,上海硅产业集团上市,当天股价暴涨180%。

而上海新昇的创办人,叫做张汝京

那年,他67岁。



尾声



从结果上谈,张汝京是一个失败的创业者。他三次创业,又三次被迫离开。


从现实上看,上海20年的投资,是失败的。大陆芯片产业的发展,是失败的——我们和世界一流的水平,有肉眼可见的差距。


但这其中,每一个为这个行业付出过的人, 值得被铭记

他们从白纸开始,将大陆芯片行业,发展到今天。



诚然,这个行业还算不上强大。

但他们放弃优渥的环境,放弃可能更光明的未来,是因为他们心中,都有一个执念:

中国,不能没“芯”!我们不能在芯片上,被人家死死地卡住脖子。

至少,我们已经在路上。

2020年5月6日,权威半导体第三方调研机构发布 全球十大半导体销售排名 华为海思 创造了历史,首次挤进榜单, 排名第10位


2020年5月15日,国家集成电路基金及上海集成电路基金宣布向中芯国际注资160亿元。

而中芯国际也在“N+1”“N+2”技术上取得突破, 性能大致等于台积电7nm芯片的性能

那个给大陆芯片输血20年的上海呢?

倘若你打开大陆芯片的版图,中芯、展讯、锐迪科、芯原……这些内地芯片的新生军,都在上海。


而它们,也占据了大陆芯片行业,接近50%的产值


在互联网行业最黄金的20年,上海选择了坚守。它用长达20年的输血,给大陆芯片行业,留下最后一束炬火。


而今,炬火已有燎原之势。


时至今日,还有很多人记得江上舟那句,“上海集成电路生产线技术等级和生产规模将可能超越中国台湾”。

上一个20年,不属于大陆芯片,不属于上海。

下一个20年呢?

我最先想起的,是那句“王师北定中原日,家祭无忘告乃翁”。

向所有为大陆半导体行业、中国半导体行业奋斗过的人们致敬!




PS:

在这个关于大陆芯片故事的最后,还留了一个小彩蛋——2018年,张汝京老先生开始了自己人生中的第四次创业。


他创办了国内第一家CIDM模式的半导体公司。

IDM,是芯片的设计、制造、封测三个环节一个公司独立完成的模式。这种模式,对资金、人才要求特别巨大。

而CIDM,是共享式IDM。与台积电专注生产的模式相比,算是内地当下的最优选择。

张汝京也表示,这不会是自己人生中最后一次创业。

我们相信。

同时我们也相信,关于内地芯片的故事,也才刚刚开始。





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