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中國大陸芯片發(fā)展歷程 1951年，謝希德獲得美國麻省理工學院理論物理學博士，開始籌備回國。她先繞道英國，同劍橋大學生物化學系博士曹天欽完婚，第二年，她受上海交通大學周同慶之邀，前往交大任教，由于院系調整，她同周同慶一起來到復旦大學物理系。 一個先留英再居京，一個先赴美再在滬，黃昆和謝希德這兩位看似不會有太多交集的物理學大師，在1956年被凝聚在一起，在北京大學創(chuàng)辦了中國第一個半導體專業(yè)，由此孕育出一個中國半導體江湖。 在過去的68年，中國半導體產業(yè)從無到有，逐漸發(fā)展成一幅豐富的中國“芯”地圖，以16省20城為代表，北有北京、天津、大連、濟南，南有深圳、珠海、廈門，東有上海、無錫、南京、蘇州、南通、杭州、合肥，中有武漢、長沙，西有重慶、成都、天水、西安。正是這些地方“芯”事，塑造了如今的中國半導體產業(yè)格局。 1956-1977：從北京獨大到南北雙霸 北京，是中國芯事正式起航的原點，也是與中國半導體物理奠基人黃昆（1919-2005年）一生所牽絆的城市。 黃昆1919年出生于北京，“昆”字取自頤和園內的昆明湖，1941年從燕京大學畢業(yè)，1951年返回北大物理系執(zhí)教，1977年調任中國科學院半導體研究所所長，最終長眠于北京八寶山革命公墓里。 1956年暑假，黃昆、謝希德（1921-2005年）等海歸專家在北大創(chuàng)辦中國第一個半導體專業(yè)——北大半導體物理專業(yè)，正式拉開中國半導體序幕。此后，清華大學、中科院等高�；蜓芯繖C構快速成長，成為培育中國半導體人才的搖籃。 ▲第一屆北大物理系半導體專業(yè)化畢業(yè)班畢業(yè)生與黃昆合影 此后幾十年間，北大半導體物理專業(yè)走出了任華晶總工程師的中國工程院院士許居衍、聯(lián)合創(chuàng)辦中芯國際的中科院院士王陽元等匠人，清華大學電子工程系走出了中芯國際的三位關鍵決策者江上舟、張文義、趙海軍，以及兆易創(chuàng)新的創(chuàng)始人舒清明、朱一明等才俊。 1958年，美國造出第一塊集成電路（IC），而在我國以中科院為代表的一眾研究機構的努力下，中國第一塊集成電路在1965年現(xiàn)世。 同樣在1958年，謝希德被調回上海復旦大學，白手起家創(chuàng)辦上海技術物理研究所，任副所長。她和同事們一起，為上海半導體基礎研究和產業(yè)發(fā)展奠定基石。 ▲謝希德 產業(yè)方面，中國半導體分立器件剛剛起步，北京是不二主角。 一五期間由蘇聯(lián)援助我國建設的156項工程之一——1953年在酒仙橋建成的774廠（北京電子管廠）可以說是獨領風騷，在新中國歷史的前30年間，它曾是中國最大、最強大的電子元器件廠。 此時，酒仙橋地區(qū)因為774廠、北京電機總廠、北京有線電廠等十幾個工業(yè)項目的相繼建成，成為中國最大的電子工業(yè)基地。 ▲北京電子管廠（774廠） 到1968年，第四機械工業(yè)部（四機部，1982年改組為電子工業(yè)部）從北京電子管廠抽一部分技術力量，建成國內第一家IC專業(yè)化工廠——878廠（國營東光電工廠）。878廠曾經風光無限，和上海無線電十九廠（上無十九廠）并稱為“北霸”和“南霸”。 大連雖然在中國半導體領域的地位不夠靠前，但它在1968年悶聲做了件大事，引得國際半導體巨頭英特爾在這座城市建立了其在中國的大本營。 而此時，剛起步的中國半導體突然放慢了腳步。 文革使得大批學術領袖或被停職批斗、或者下派干些基層的活兒，半導體產業(yè)涌現(xiàn)“電子中心論”，曾掀起“全民”搞半導體的風潮，報上還宣傳一老太太在弄堂拉一臺擴散爐，也能造出半導體。 878廠也深受其害，有人批判它建廠時鋪的水磨石地板為“大、洋、全”，結果甚至影響了北大電子儀器廠100萬次大型電子計算機的電路供貨。 ▲2英寸線、3英寸線國內第一家單位：北京東光電工廠（878廠） 不過中國半導體研發(fā)并未因此止步。同樣是在這一時期，江蘇政府撥款150萬元，組織南大、南京工學院、江蘇無線電廠、華東電子管廠、南京電子管廠、江南光學儀器廠等研制關鍵設備。 1972年是里程碑式的一年，尼克松訪華使得中美開始打破堅冰，中國開始從歐美引入技術，同期一個無錫江陰政府創(chuàng)辦的長江內衣廠不甘寂寞，創(chuàng)辦了一座江陰晶體管廠，日后它不僅是江陰重要的IC廠商，而且成長為國際封測巨頭。 這一年，還是中日邦交正常化的一年。我國14人組成的電子工業(yè)考察團參觀訪問了日本當時八大集成電路公司：日立、日本電氣（NEC）、東芝、三菱、富士通、三洋、沖電氣和夏普的半導體設計、生產、制造和設備等。 當時NEC表示可轉讓3英寸線全線設備和3種技術，全體團員回國向國防科委錢學森作了匯報。但文革期間有干部貼大字報批判部領導從國外引進是“洋奴哲學，爬行主義”，加上國家缺乏資金，這次從NEC公司全線引進設備和技術的機會沒被抓住。 1977年7月，鄧小平邀請30位科技界代表在人民大會堂召開座談會，中國半導體科學技術的開拓者之一王守武介紹說：“全國共有600多家半導體生產工廠，其一年生產的集成電路總量，只等于日本一家大型工廠月產量的十分之一�！� 這一階段，中國半導體產業(yè)還處在分立器件發(fā)展初期，有名的IC科研機構聚集在北京，受“電子中心化”影響，各地IC廠點大量涌現(xiàn)，全國建設了40多家IC廠，相對有名的建廠地點有北京、上海、西安、天津、蘇州、常州、天水等。 此時，美國和日本先后進入IC規(guī)模生產階段，中國在IC技術上主要靠自研，僅從國外進口少量較低水平的設備，又在一定程度上受時局影響，與國外差距逐漸拉大。 02 1978-1999：北京國營受挫，江蘇異軍突起 十年浩劫后，“重災區(qū)”中科院百廢待興，在總設計師的直接關心下，黃昆調任中科院半導體研究所所長。 中科院提出，要在一年內拿下每片4千位的三個大規(guī)模集成電路典型品種和獨立設計的新型電路，做出樣品并進入批量生產，這一任務由王守武全面負責。次年9月，目標達成，中科院半導體所后來將這項技術成果轉讓至上海元件五廠，用于生產。 1、無錫：引入海外技術第一城 1978年，878廠發(fā)展成軍工和各工業(yè)部門重要的集成電路提供方，同年，一個我國IC產業(yè)一個重要的新節(jié)點出現(xiàn)——國營江南無線電器材廠（無錫國營第742廠）引入日本東芝3英寸硅片生產線。 ▲1969年國營江南無線電器材廠（742廠）遷入大王基廠區(qū) 這是我國第一次從國外引入IC技術，也是上世紀80年代我國引進的規(guī)模最大、涵蓋全產業(yè)鏈的首條集成電路生產線。 這個時期，國家縮減對電子工業(yè)的直接投入，廣大電子廠為了短期獲得收益，選擇用購買引進取代自主研發(fā)，致使中國半導體產業(yè)出現(xiàn)重復引進和過于分散的問題。 這也是中興創(chuàng)始人侯為貴在1980年被派往美國考察生產線，1985年在深圳創(chuàng)辦中興半導體公司的原因。 無錫國營第742廠的成功僅是個例，1987年，742廠的產量達全國同類產品40%，但據(jù)一份當時交給中央的報告顯示，全國有33個單位不同程度引進各種IC生產線設備，累計投資約13億元，最終建成投入使用的僅有少數(shù)幾條線。 在引進日本生產線時，742廠就做出了很有“市場意識”的抉擇，選擇按國內用戶要求為導向，而不是完全按日方產品標準來生產產品。 1983年，電子工業(yè)部決定從四川永川半導體研究所抽調500人，與742廠共同組建無錫微電子科研生產聯(lián)合體，攻關2-3微米工藝大生產技術，于1988年開工建設，并先后研制了64KB和256KB動態(tài)隨機存儲器。 在聯(lián)合攻關的模式下，無錫微電子聯(lián)合公司于1985年成立，以它為基礎的中國華晶電子集團公司則在1989年成立。中國華晶電子集團公司被譽為“中國微電子產業(yè)的黃埔軍�！�，從這里走出、在其他公司或政府部門擔任過主要領導或骨干的人數(shù)，據(jù)說不下500人。 作為“第一個吃螃蟹”的城市，無錫IC產業(yè)迅速發(fā)展起來，從江南無線電器材廠到華晶電子集團，成為改革開放以來中國微電子企業(yè)轉型發(fā)展的一個縮影。 2、531戰(zhàn)略：無錫共享技術，北京國營退場 1986年，王守武在北京組建中科院微電子中心，電子工業(yè)部在廈門舉行的集成電路研討會上，出臺了集成電路“七五”行業(yè)規(guī)劃（1986～1990年），提出“531”戰(zhàn)略，即普及5微米技術、研發(fā)3微米技術、攻關1微米技術。 一時間，全國各地IC企業(yè)都派出考察團奔赴無錫，742廠也響應國家戰(zhàn)略，向全國推廣5微米技術并免費贈送資料和支援工程技術人員。 但當時我國工藝和產品均與國際先進水準相差甚遠，原本提倡的“引進、消化、吸收、創(chuàng)新”八字方針沒有得到全面貫徹， 電路廠達不到整機廠需求，各地引進過程又過于注重設備、儀器等硬件，而忽視引進技術和管理，再加上科研和生產結合不緊密，各所、廠都是獨立研究，研究所還有些許海外歸來的專家或骨干，工廠里幾乎完全靠國內大學生和工人們自力更生，這些都制約了我國IC產業(yè)的發(fā)展。 即便是發(fā)展的排頭兵742廠，此后相繼從東芝、西門子、美國朗訊引入生產線設備和技術，也沒做到創(chuàng)新。 還有一個問題是經費，“七五”規(guī)劃決定要建立的南北三個微電子基地，投資預計無錫6億元、上海5億元、北京4億元，結果資金沒著落，北方基地籌備一年多就解散了，上海也投了不到5億元。 1988年，我國的集成電路年產量終于達到1億塊，這標志著國家開始進入工業(yè)化大生產，這一標準線的達成時間比美國晚了20年，比日本晚18年。 此時上海半導體企業(yè)開始合資化探索。上海無十四廠引進技術項目，由上海市儀表局、上海貝爾公司合資設立上海貝嶺公司，上海無線電七廠和荷蘭飛利浦公司合資成立上海飛利浦半導體公司，這家公司在7年后更名為上海先進，從事大規(guī)模集成電路生產。 而多種因素作用下，北京878廠和774廠逐漸退出IC產業(yè)，原北京電子管廠廠長王東升帶領員工自籌650萬元資金進行股份制改造，創(chuàng)辦了京東方。上海元件五廠成為南方地區(qū)集成電路發(fā)展的搖籃。 3、908工程：無錫華晶栽跟頭，投產即落后 1990年8月，“908工程”規(guī)劃出爐，目標是在“八五”（1991-1995年）期間半導體技術達到1微米。 “908工程”規(guī)劃總投資20億元，其中15億元用在無錫華晶電子，建設月產能1.2萬片的晶圓廠，由建設銀行貸款；另外5億元投給9家集成電路企業(yè)設立設計中心。 這個方案被寄予厚望，要拉近中國與世界先進水平的距離，但現(xiàn)實不遂人愿，“908工程”審批用了2年，從美國朗訊引入0.9微米生產線用了3年，加上建廠的2年，從立項到投產總共歷時7年。 建成時，華晶技術水平已經落后國際主流技術水平4-5代，投產當年虧損2.4億元，成“投產即落后”的典例。 與之形成鮮明對比的是新加坡政府，他們在1990年投資特許半導體，僅用2年時間建成，第三年投產，1998年收回全部投資。 這一期間，無錫江陰的江陰晶體管廠扭虧為盈，于1992年更名長江電子實業(yè)公司。 在無錫被國家委以重任的時候，同樣在江蘇的另一個城市南通卻還在艱難“扶持”IC企業(yè)。當時南通市晶體管廠是南通市十五家特困企業(yè)之一，1990年，石明達臨危受命，擔任廠長一職。 通過和日本富士通擴大合作，石明達爭取到日方信任，1997年，富士通主動提出要合資意向。同年，合資企業(yè)南通富士通微電子股份有限公司成立，南通華達占股60%，中方控股并負責經營。 4、909工程：上海華虹NEC挑大梁，投產即盈利 1995年，國家領導人參觀了三星集成電路生產線，發(fā)出“觸目驚心”的四字感慨。總理辦公會議確立了中國電子工業(yè)有史以來投資規(guī)模最大、技術最先進的一個國家項目——“909工程”：投資100億元，設立一條8英寸晶圓、0.5微米工藝技術起步的IC生產線。 當時“908工程”還在進行中，會議決定簡化審批程序，同時“909工程”注冊資本40億元人民幣由國務院和上海市財政按6：4出資撥，次年國務院又追加1個億。 后來時任電子工業(yè)部部長的胡啟立在書中記錄了自己走出會議室的想法：“如果‘909工程’再翻車，就會把這條路堵死，可以肯定若干年內國家很難再向半導體產業(yè)投資�！� 隨后他又寫道：“這些判斷都沒錯，但現(xiàn)在想來，那時我對即將遇到的風浪和危難的估計都是遠遠不足的。” 1996年7月，以西方國家為主的33個國家在奧地利維也納簽署了《瓦森納協(xié)定》，對控制清單上先進商品和技術出口實行管制，很遺憾，中國在這個被限制的國家名單內，這嚴重掣肘了此后中國IC產業(yè)的發(fā)展。 “909工程”的主要承擔者是上海華虹和日本電氣（NEC）合資組建的上海華虹NEC，1997年7月31日，它肩負重任開工，沒有重蹈華晶7年建廠的覆轍，而是不到2年就竣工。 時任上海市市長的徐匡迪曾多次與華虹當時的董事長張文義一同參加外商談判，每次它都要問華虹是盈是虧，到2005年6月，華虹完成立項時的所有目標。 1998年，兩個影響未來上海IC產業(yè)的重要角色出場。 一位是上海官員、清華電子系畢業(yè)生江上舟，他向上海市政府建議在浦東新江規(guī)劃張江微電子開發(fā)區(qū)，而這個區(qū)域日后成為上海IC產業(yè)的核心地帶。 ▲江上舟 另一位是臺灣人張汝京，彼時他剛從德州儀器提前退休。經創(chuàng)辦茂矽電子的陳正宇求助，他幫助華晶進行改造，不過由于身份限制，他來幫忙不到3個月，就被臺灣當局拉了回去。 ▲張汝京 8月，華晶完成改造任務，終于在次年5月實現(xiàn)盈虧平衡。 1999年初，華虹NEC依靠NEC給的存儲器訂單，實現(xiàn)投產即盈利，2000年銷售額達30.15億元，利潤達5.16億元。 同年，在信息產業(yè)部、財政部、北京市政府的直接領導下，以及國家電子信息產業(yè)發(fā)展基金投資支持下，應邀回國的鄧中翰、楊曉東等一批留美博士啟動并承擔了“星光中國芯工程”。 中星微電子于1999年10月在北京中關村成立，鄧中翰博士為“星光中國芯工程”總指揮、中星微電子公司董事局主席、首席專家。 2000-2007：上海迎海派創(chuàng)業(yè)高峰期，北京成國產CPU高谷 華虹NEC很快就遇到了新的重挫。2000年末開始的全球半導體市場低迷期將DRAM價格打掉了九成多，美韓日存儲大混戰(zhàn)中日企節(jié)節(jié)敗退，NEC自顧不暇。 2001年，科技部制定首批國家集成電路設計產業(yè)化基地，包括上海、西安、北京、深圳、杭州、長沙、武漢。 這一年，華虹NEC虧了近14億元，NEC宣布將在2004年前退出DRAM領域，華虹不得不轉型為代工。而因為海外技術封鎖和資金等問題，華虹無法建設先進的12英寸晶圓生產線，中國再次錯失與國際DRAM產業(yè)同步的機會。 而在華虹身陷逆境之時，中國大陸第一大芯片制造公司中芯國際剛在上海冒出萌芽。 21世紀初，上海傾盡資源發(fā)展集成電路，江上舟甚至大膽預言：2015年-2020年，上海集成電路生產線技術等級和生產規(guī)模將可能超越中國臺灣地區(qū)。在上海經濟委員會、市工業(yè)局黨委任職時的江上舟，力邀張汝京到上海建設中芯國際。 ▲王陽元 2000年夏天，張汝京來到大陸，和王陽元院士在張江創(chuàng)業(yè)，張汝京帶了300多位臺灣同胞和100多位來自歐美日韓的同事，初創(chuàng)陣容相當豪華。同年臺灣經營之神王永慶的長子王文洋到大陸自力更生創(chuàng)業(yè)，在上海創(chuàng)辦了宏力半導體。 張汝京雖然來自臺灣，從他的父輩起就有大陸有“剪不斷，理還亂”的關系。 張汝京在家排行老二，在抗戰(zhàn)時期，他的父親張錫倫為兵工廠指揮煉鋼，其母親劉佩金鉆研火藥，為抗戰(zhàn)前方源源不斷地提供物資，張錫倫的大兒子張汝翼后來曾參與無錫華晶上華的建設。 淮海戰(zhàn)役結束后，張汝京舉家遷往臺灣高雄，他在美國攻讀工程學碩士和電子學博士學位后，于1977年加入美國德州儀器（TI），經歷8年研發(fā)經歷后，張汝京開始負責運營，成功主持了德州儀器在美國、日本、新加坡等10座半導體工廠的建設與運營，成為半導體行業(yè)的“建廠高手”。 1997年，張汝京從德州儀器提前退休，回臺灣創(chuàng)辦世大半導體，世大在2000年被臺積電并購。張汝京來到上海，在獲得各級政府部門的大力支持后，選址張江。 中芯國際創(chuàng)下建廠最快紀錄，2000年8月1日打下第一根樁，到2001年9月建成投產，僅歷時13個月。 這背后凝聚了張汝京的多年積累建廠智慧以及人才和政府資源，據(jù)說在技術封鎖的背景下，張汝京為了取得美國進口設備的出口許可，他前往美國四處游說，還找齊了全美五大教會為其做人格背書，并承諾中芯產品只用于商業(yè)用途，才拿到美國的出口許可。 “十五”期間（2001-2005年），上海引資100億美元建設10條技術水平等于或高于“909工程”的8英寸-12英寸集成電路生產線。 這個時期，上海張江像一個聚寶盆，吸引了大批像張汝京一樣留洋多年的IC人才前來創(chuàng)業(yè)。 例如，2001年，武平和陳大同成立展訊通信；2002年，豪威科技（子公司）成立；2003年，趙立新創(chuàng)立格科微電子；2004年，楊崇和和戴光輝創(chuàng)辦瀾起科技，魏述然創(chuàng)立銳迪科，尹志堯成立中微半導體。 2001年上海IC產業(yè)還發(fā)生了一件值得紀念的事，1997年成立的新濤科技被IDT以8500萬美元并購，這是大陸半導體產業(yè)第一筆國際并購案。 當上海廣泛接納海歸創(chuàng)業(yè)者之時，一大批中國“芯”的碩果開始在北京產出。 從2001年到2004年，“星光中國芯工程”的數(shù)字多媒體芯片“星光”系列、中科院計算所主導的龍芯CPU、北大眾志-863系列CPU芯片、北京六合萬通的萬通系列無線局域網基帶芯片等芯片陸續(xù)流片成功。 |
