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憶往昔，篳路藍(lán)縷，以啟山林

從信息通訊、工業(yè)交通等傳統(tǒng)領(lǐng)域，到大數(shù)據(jù)、AI、自動(dòng)駕駛、5G等熱點(diǎn)應(yīng)用，芯片無處不在。微小如它，裝載進(jìn)手機(jī)、電腦等大眾電子消費(fèi)品，便于無聲處影響了每個(gè)人日常生活；宏大如它，以其現(xiàn)代信息社會(huì)基石的關(guān)鍵地位，以及全球資源流動(dòng)和配置最徹底的市場(chǎng)特性，成為國(guó)際政治經(jīng)濟(jì)博弈的重要砝碼、科技戰(zhàn)場(chǎng)上的兵家必爭(zhēng)之地。而這些，都離不開其底層的集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

上世紀(jì)五六十年代，杰克·基爾比發(fā)明了集成電路，這是一場(chǎng)電路設(shè)計(jì)的革命。此后，芯片上的電路不再只是由分立的元件聯(lián)結(jié)在一起，集成電路（integrated circuit）采用特定的制造工藝，將晶體管、電容、電阻和電感等元件以及布線互聯(lián)，制作在若干塊半導(dǎo)體晶片或者介質(zhì)基片上，進(jìn)而封裝在一個(gè)管殼內(nèi)，變成具有某種電路功能的微型電子器件。其“集成”的優(yōu)勢(shì)使電子元件向著微小型化、低功耗、智能化和高可靠性方面邁進(jìn)了一大步，而伴隨著產(chǎn)業(yè)的迅速成長(zhǎng)，人們也圍繞著“集成什么”“如何集成”“如何處理集成帶來的利弊”等問題展開廣泛而深刻的應(yīng)用實(shí)踐。

現(xiàn)在，如果把單個(gè)拇指蓋大小的芯片拆解并放大，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，其中的各種元件集成密密麻麻，就好像城市規(guī)劃一般，有馬路、學(xué)校、工廠等等，如此精密的制造工藝，使得每個(gè)集成電路產(chǎn)品的問世都絕非易事。從針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的項(xiàng)目立項(xiàng)、概念計(jì)劃、設(shè)計(jì)驗(yàn)證到流片制造，篳路藍(lán)縷，以啟山林，凝結(jié)了多少半導(dǎo)體人辛勤的汗水和心血，才能見證點(diǎn)亮的那一刻！

然而，且不談單次流片失敗所付出的高額成本，即使流片成功也只是個(gè)開始，接下來面臨大規(guī)模的量產(chǎn)。集成電路屬于技術(shù)和資金密集性產(chǎn)業(yè)，投資回報(bào)周期長(zhǎng)，跨年度下訂單都是常事。就拿近年來持續(xù)紅火的汽車半導(dǎo)體來說，除非產(chǎn)品型號(hào)覆蓋了絕大多數(shù)市場(chǎng)需求的巨頭，哪里需要，就增產(chǎn)能，對(duì)于其他中小半導(dǎo)體公司而言，對(duì)產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)劃和經(jīng)理人判斷的前瞻性都提出了極高的要求。

同樣地，山高路遠(yuǎn)，專業(yè)化的產(chǎn)業(yè)分工與協(xié)作也就成了必然之舉。集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，上游有設(shè)備、材料等，中游有設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)的核心“三業(yè)”，下游有物流和銷售等。

由于芯片設(shè)計(jì)較為獨(dú)立，方向也比較多樣，芯片制造和封測(cè)是主要技術(shù)領(lǐng)域，涉及工藝復(fù)雜的內(nèi)部特性，也由于受技術(shù)、資金、人才、市場(chǎng)環(huán)境等外部條件限制，集成電路行業(yè)主要存在三種商業(yè)模式：Fabless模式（專注于芯片設(shè)計(jì)研發(fā)，比如華為海思、英偉達(dá)等）、Foundry模式（晶圓代工，比如中芯國(guó)際、臺(tái)積電等）和IDM模式（覆蓋從芯片設(shè)計(jì)到制造、封測(cè)全流程，比如英特爾、三星等）。

不難發(fā)現(xiàn)，三種商業(yè)模式下的龍頭分布世界各地，再加上上游從各國(guó)進(jìn)口的半導(dǎo)體原材料和美日歐壟斷的半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)，可以說，“半導(dǎo)體是國(guó)際分工的產(chǎn)物。”更直白一點(diǎn)，列強(qiáng)環(huán)伺。2019年5月，特朗普簽署一項(xiàng)緊急狀態(tài)行政命令制裁華為芯片供應(yīng)的事件爆發(fā)之后，國(guó)內(nèi)友商人人自危。隨著地緣政治影響發(fā)酵和去全球化趨勢(shì)，這種分工體系早已被打破，高度的國(guó)際分工背后是高度的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。

就制造工藝而言，據(jù)中芯國(guó)際官網(wǎng)介紹，其第一代14納米FinFET技術(shù)取得了突破性進(jìn)展，并于2019年第四季度進(jìn)入量產(chǎn)，代表了中國(guó)大陸自主研發(fā)集成電路的最先進(jìn)水平。而今年10月，臺(tái)積電宣布3納米將在第四季度量產(chǎn)。不得不承認(rèn)，在高端集成電路領(lǐng)域，我國(guó)大陸目前的技術(shù)水平距離領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)還相去甚遠(yuǎn)。

形勢(shì)逼人，挑戰(zhàn)逼人，使命逼人。把科技的命脈牢牢掌握在自己手中，科技自立自強(qiáng)、國(guó)產(chǎn)替代乃是長(zhǎng)期主題和發(fā)展趨勢(shì)，亦或說沒有退路的選擇，必須清醒地認(rèn)識(shí)到。在這個(gè)過程中，敢于投入的魄力、獨(dú)到敏銳的市場(chǎng)眼光和遠(yuǎn)見、精益求精的態(tài)度、對(duì)行業(yè)初心的堅(jiān)守都將成為突破的關(guān)鍵。

看今朝，抓住機(jī)遇，從優(yōu)到強(qiáng)

事實(shí)上，我國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)從建國(guó)之初開始蹣跚起步。在一窮二白的環(huán)境下，科研人員夜以繼日取得了突破性的攻堅(jiān)成果，1965年就有了光刻機(jī)，彼時(shí)，荷蘭光刻機(jī)巨頭ASML還沒有誕生。然而，當(dāng)年我國(guó)空守著不算太落伍的技術(shù)，迫于經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的壓力卻無法由軍用投產(chǎn)民用，并通過市場(chǎng)檢驗(yàn)和利潤(rùn)反哺進(jìn)行技術(shù)迭代。一落后，便是半個(gè)多世紀(jì)。

時(shí)過境遷，百?gòu)U待興，當(dāng)代集成電路獨(dú)角獸企業(yè)，這些優(yōu)質(zhì)和市場(chǎng)潛力無限的績(jī)優(yōu)股，就是“新的舉國(guó)體制”下重燃的希望火種，不僅象征著神話故事中稀有且高貴的寓意，同樣面臨著現(xiàn)實(shí)中來自新環(huán)境的考驗(yàn)，身負(fù)著“欲戴王冠，必承其重”的責(zé)任。

前幾年，受新冠疫情、全球局勢(shì)動(dòng)蕩等因素影響，全球陷入“缺芯潮”。但從今年開始，“缺芯”變成了“結(jié)構(gòu)性缺芯”，尤其是消費(fèi)電子芯片需求疲軟。目前各國(guó)仍在繼續(xù)提高芯片產(chǎn)能，芯片企業(yè)也紛紛制定擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，各路資本的瘋狂涌入，更加劇了市場(chǎng)對(duì)未來芯片產(chǎn)能過剩的擔(dān)憂。

所以受需求側(cè)影響，盡管整體市場(chǎng)依然保持穩(wěn)健的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但增速略有放緩。2021年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)銷售額為10458億元，同比增長(zhǎng)18.2%。有分析預(yù)估，2022年國(guó)內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)增速將放緩至15%。

從供給側(cè)來看，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面臨的核心問題更具系統(tǒng)性，也更復(fù)雜——技術(shù)壁壘的攻堅(jiān)、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的布局、人才隊(duì)伍的組建、合作機(jī)制的開放……

雖百死千難，但戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)的過程就是抓住機(jī)遇的過程，機(jī)遇的大門會(huì)為積極主動(dòng)謀新局、在變革中求發(fā)展的人敞開。

首先，半導(dǎo)體相關(guān)推動(dòng)政策還在持續(xù)。自2014年起，國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，將集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國(guó)家戰(zhàn)略，而后成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，一期注冊(cè)資本987.2億元，二期高達(dá)2041.5億元。在未來中國(guó)式現(xiàn)代化的道路中，以集成電路、半導(dǎo)體為代表的高科技實(shí)力的躍升必將占有一席之地。

其次，高科技產(chǎn)業(yè)想要一步登天不太現(xiàn)實(shí)，我們要一邊奮力追趕摩爾定律的腳步，在難啃的硬骨頭制造環(huán)節(jié)上加足馬力，一邊開辟市場(chǎng)化的新領(lǐng)域、新賽道，先將已有的中低端產(chǎn)能消化掉，再利潤(rùn)反哺高端制造，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。比如，集成電路應(yīng)用于新能源汽車產(chǎn)業(yè)，現(xiàn)有的技術(shù)基本能夠滿足需求，從而帶動(dòng)車規(guī)級(jí)芯片市場(chǎng)繁榮。

再次，穩(wěn)定產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈，“補(bǔ)短板”。比如，EDA工具、裝備材料、封測(cè)等原本薄弱的環(huán)節(jié)近年飛速發(fā)展，龍頭企業(yè)大多已經(jīng)上市。對(duì)于眾多獨(dú)角獸企業(yè)來說，能否建立技術(shù)壁壘深深嵌入產(chǎn)業(yè)鏈中將至關(guān)重要。

最后，在后摩爾定律時(shí)代，跳出原有框架，尋求新技術(shù)路徑。這方面我們已積累了一定經(jīng)驗(yàn)。據(jù)《中國(guó)電子報(bào)》，我國(guó)集成電路企業(yè)在寬禁帶半導(dǎo)體、碳基半導(dǎo)體、先進(jìn)封裝、RISC-V等潛在顛覆性技術(shù)領(lǐng)域積極發(fā)力。也有研究認(rèn)為，未來機(jī)遇主要集中在以Chiplet為主的新結(jié)構(gòu)和新封裝技術(shù)，以及產(chǎn)業(yè)鏈上游的半導(dǎo)體設(shè)備和材料。

結(jié)語

往者不可諫，來者猶可追。愛因斯坦曾這樣描述過他本人對(duì)引力的追求經(jīng)歷——“那是在黑暗中焦慮地摸索的年月，滿懷著強(qiáng)烈的渴望，有過信心，也有過動(dòng)搖和疲憊，但最后終于看見了光明。”致敬每一位滿懷熱忱為科技國(guó)產(chǎn)化、現(xiàn)代化做貢獻(xiàn)的半導(dǎo)體人。

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