1985年,美國(guó)迫使日本簽訂“廣場(chǎng)協(xié)議”,此后日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)再也沒(méi)能崛起,美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域也再無(wú)敵手。36年后的2021年,美國(guó)半導(dǎo)體依然統(tǒng)治世界,其占據(jù)全球46%的市場(chǎng)份額,此時(shí)的中國(guó)占比僅為15%,但美國(guó)已經(jīng)將中國(guó)半導(dǎo)體視為最大的對(duì)手。
如今我們提起芯片,說(shuō)的最多的就是卡脖子,美國(guó)在芯片領(lǐng)域?yàn)E用霸權(quán),但實(shí)際上,這并不全面,美國(guó)固然在芯片領(lǐng)域很強(qiáng),但美國(guó)的芯片霸權(quán),有相當(dāng)大一部分是華人工程師們建立起來(lái)的。事實(shí)上,華人的力量,早已滲透到半導(dǎo)體的各個(gè)環(huán)節(jié),并且是該行業(yè)的中堅(jiān)力量。
一款芯片的從設(shè)計(jì)到完成,需要盡力眾多環(huán)節(jié),在這些環(huán)節(jié)中,幾乎都有華人深度參與。
一
先從芯片設(shè)計(jì)行業(yè)來(lái)看,芯片設(shè)計(jì)需要用到EDA工具,EDA領(lǐng)域有西門子、楷登電子、新思科技三巨頭,合計(jì)占據(jù)85%左右的市場(chǎng)份額。在這三巨頭中,楷登電子的創(chuàng)始人之一黃炎松就是華人,他在整個(gè)EDA界也是大名鼎鼎,被稱為“EDA教父”,另一大巨頭新思科技的CEO,陳志寬也是華人??梢哉f(shuō),華人已經(jīng)在EDA領(lǐng)域已經(jīng)做到了頂端。
有了EDA工具之后就要開始設(shè)計(jì)芯片了,在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,同樣也是華人云集。根據(jù)TrendForce集邦咨詢?cè)?jīng)的一份榜單顯示,在2020年,全球前10大芯片設(shè)計(jì)企業(yè)中,有8家企業(yè)的CEO或者創(chuàng)始人都是華人。這其中有讓AMD再次Yes 的蘇媽,以及AI教父,兩彈元?jiǎng)住⒑宋淇衲?,皮衣刀客——老黃。
雖然Intel不在這份榜單上,但I(xiàn)ntel能有今天的成績(jī)也離不開一個(gè)叫虞有澄的華人,他領(lǐng)導(dǎo)了英特爾的研發(fā)團(tuán)隊(duì),開發(fā)出奔騰系列芯片,奠定了英特爾在CPU市場(chǎng)的壟斷地位。
除了AMD、Intel、英偉達(dá)這些美國(guó)本土芯片設(shè)計(jì)企業(yè)之外,華為海思也曾經(jīng)躋身全球前十大芯片設(shè)計(jì)企業(yè),只是后來(lái)被美國(guó)針對(duì)才無(wú)奈掉隊(duì),海思可是一家十分純正中國(guó)公司,此外,聯(lián)發(fā)科也應(yīng)該擁有姓名,發(fā)哥在手機(jī)芯片領(lǐng)域的表現(xiàn)不必多說(shuō)了。綜合來(lái)看,在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域,華人群體擁有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),不輸于任何其他群體。
芯片設(shè)計(jì)好之后需要去晶圓廠進(jìn)行制造,不過(guò)在制造之前,晶圓廠得先購(gòu)買一批設(shè)備。在設(shè)備領(lǐng)域同樣華人也是不可忽視,雖然做光刻機(jī)的ASML沒(méi)有華人CEO和創(chuàng)始人,但另一家半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè),泛林半導(dǎo)體的創(chuàng)始人林杰屏,可是正兒八經(jīng)的華人。他出生在廣州,童年在越南長(zhǎng)大,隨后移民美國(guó),在1980年創(chuàng)立了泛林半導(dǎo)體,如今的泛林是半導(dǎo)體刻蝕之王,是全球第三大半導(dǎo)體設(shè)備企業(yè),營(yíng)收僅次于應(yīng)用材料和ASML。
當(dāng)然,華人在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域可不止一個(gè)泛林半導(dǎo)體,還有國(guó)內(nèi)尹志堯創(chuàng)立的中微公司,同樣在刻蝕領(lǐng)域擁有很強(qiáng)的技術(shù)沉淀,尹志堯本人擁有美國(guó)專利86項(xiàng)、各國(guó)專利200余項(xiàng)。
看完了華人在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域的表現(xiàn)后,我們?cè)賮?lái)看看在半導(dǎo)體材料上華人的表現(xiàn)。這里直接引用一組數(shù)據(jù)。根據(jù)之前湯森路透集團(tuán)的一項(xiàng)排名顯示,全球頂尖材料專家TOP100排行中,前六名都是華人,前100名中有15位華人。
有了半導(dǎo)體設(shè)備和材料之后,我們就進(jìn)入到下一步,晶圓廠的芯片制造。在這個(gè)領(lǐng)域,華人不能說(shuō)是強(qiáng),只能說(shuō)是非常強(qiáng)。如果給晶圓代工編一本歷史書的話,里邊至少一半的名字都是華人。我們先不拿張忠謀這種超級(jí)BOSS出來(lái)欺負(fù)人。說(shuō)幾個(gè)張忠謀之外的。
先講一個(gè)林本堅(jiān),他被稱為“浸潤(rùn)光刻之父”,讓臺(tái)積電在55nm之后繼續(xù)推動(dòng)摩爾定律前進(jìn)了7個(gè)技術(shù)世代,成為世界的領(lǐng)先的晶圓代工廠,將聯(lián)電、格芯等同行遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。同時(shí)林本堅(jiān)的發(fā)明,還間接幫助ASML打敗了尼康,最終讓ASML成為全球第一大光刻機(jī)廠商。
另外一個(gè)技術(shù)牛人叫胡正明,在1999年就開發(fā)出了鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,也就是我們經(jīng)常聽到的FinFET,如今的5nm芯片依然在使用這項(xiàng)技術(shù)。而胡正明有一個(gè)得意門生也是大名鼎鼎,甚至一己之力推動(dòng)了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局的改變。他曾幫助三星從28nm跳級(jí)至14nm,從臺(tái)積電手中搶下蘋果訂單,后來(lái)又來(lái)到中芯國(guó)際,在中芯國(guó)際的成績(jī)有目共睹,請(qǐng)大家用彈幕向這位英雄致敬。
在芯片制造領(lǐng)域,華人是絕對(duì)的核心,臺(tái)積電、聯(lián)電、中芯國(guó)際、華虹半導(dǎo)體每家企業(yè)都足以影響全球半導(dǎo)體的格局。芯片制造完了之后,就要進(jìn)入下一個(gè)流程——封裝測(cè)試。這個(gè)領(lǐng)域我們只需要看一組數(shù)據(jù)就行了,根據(jù)TrendForce集邦咨詢的數(shù)據(jù),2022年全球前10大封測(cè)廠商中,除了安靠是美國(guó)公司之外,其他的都是中國(guó)公司。
遍數(shù)整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè),發(fā)現(xiàn)華人的力量不可小覷,從芯片設(shè)計(jì)要用到的EDA到最終成品前的封裝與測(cè)試,從手機(jī)攝像頭要用的CIS到大模型要用的GPU,在半導(dǎo)體的每個(gè)環(huán)節(jié),幾乎都有華人的參與。那么,到底是什么原因推動(dòng)華人在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)取得如此高的成績(jī)呢?
二
我們?cè)囍シ治鲆幌?。首先第一點(diǎn),華人人數(shù)眾多,且普遍對(duì)讀書有很高的追求,尤其是受教育的理工科人才更是冠絕全球。2020年,中國(guó)授予了138萬(wàn)個(gè)工程學(xué)士學(xué)位。美國(guó)的相應(yīng)數(shù)字為19萬(wàn)7000個(gè),約為中國(guó)的七分之一。
第二點(diǎn)是,中國(guó)每年都會(huì)有大量的學(xué)生會(huì)赴美留學(xué),最根據(jù)最近的一份數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)連續(xù)15年都是美國(guó)第一大國(guó)際學(xué)生來(lái)源國(guó),在美國(guó),幾乎每三個(gè)留學(xué)生就有一個(gè)是中國(guó)人。如今在海外從事半導(dǎo)體的華人,大概也都是2000年前后甚至更早時(shí)間出去留學(xué)的,這群人在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是各學(xué)科的佼佼者,而美國(guó)又是微電子與信息技術(shù)最發(fā)達(dá)的地方,強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合之下,這些智力超群而又努力的華人,自然會(huì)在半導(dǎo)體領(lǐng)域取得不俗的成績(jī),奠定了華人半導(dǎo)體霸權(quán)。不過(guò)這些霸權(quán)依然是建立在美國(guó)的土壤上的,本質(zhì)上還是為美國(guó)打工。但以2018年為分界線,這種情況正在快速扭轉(zhuǎn),一個(gè)屬于華人的半導(dǎo)體帝國(guó)正在崛起。
三
2018年5月5日,美國(guó)首次對(duì)華為進(jìn)行限制,美國(guó)企業(yè)無(wú)法為華為提供服務(wù),在此后的幾年里,美國(guó)對(duì)華為的限制加大,對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的限制也逐漸加大,從先進(jìn)制程到光刻機(jī)、從EDA到GPU,美國(guó)試圖封鎖全方位的封鎖中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
但正如愚公移山,精衛(wèi)填海、后羿射日一樣,我們的民族基因里,始終鐫刻的是自助者天助之的不朽箴言。
在過(guò)去的幾年時(shí)間里,國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體在層層重壓之下,不斷突圍、首顆RISC-V芯片、首顆DPU芯片,首顆7nm手機(jī)芯片。在半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域,國(guó)產(chǎn)化率也穩(wěn)步提升至30%以上,刻蝕設(shè)備、爐管設(shè)備、去膠機(jī)、刷片機(jī)等環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率顯著提高。于此同時(shí),國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體企業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)層中,越來(lái)越多的歸國(guó)華人身影。中國(guó)半導(dǎo)體正在以一個(gè)前所未有的速度崛起。這是國(guó)內(nèi)與海外華人共同努力的結(jié)果。
時(shí)間回到了2008年10月28日,一位老者發(fā)表了一篇名為《新時(shí)期我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展》的學(xué)術(shù)論文,文章中提到“我們應(yīng)該清醒的認(rèn)識(shí)到,核心技術(shù)是買不到的,必須靠我們自己”。這位老者在提出問(wèn)題癥結(jié)的同時(shí),也給出了藥方——“積極參與國(guó)際高端人才競(jìng)爭(zhēng),吸引海外高層次人才來(lái)華工作,鼓勵(lì)留學(xué)人員回國(guó)投身祖國(guó)建設(shè)?!?/p>
只有團(tuán)結(jié)一切可以團(tuán)結(jié)的力量,中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才能加快崛起,而海外華人就是這股重要力量之一。在過(guò)去幾十年時(shí)間里,華人芯片工程師能夠在海外創(chuàng)出一片天地,如今,在這個(gè)特殊時(shí)期,海內(nèi)外的華人共同努力,也能重新建立一個(gè)強(qiáng)大的半導(dǎo)體帝國(guó)。