只有直道,要么換道。
變革者
本文特別鳴謝:浙江大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)部主任 吳曉波教授及其團(tuán)隊(duì)提供研究支持并全程指導(dǎo)。
2021年2月26日,武漢弘芯下發(fā)通知稱(chēng)無(wú)復(fù)工計(jì)劃,要求全體人員在3月5日下班前辦理離職手續(xù)。弘芯夭折早已沒(méi)有懸念。2019年,價(jià)值7530萬(wàn)元的土地使用權(quán)被查封,從ASML購(gòu)得的DUV光刻機(jī)被抵押至銀行。2020年6月,時(shí)任弘芯CEO的蔣尚義遞交辭呈。1個(gè)月后,武漢東西湖區(qū)政府官宣,弘芯資金鏈條斷裂,項(xiàng)目停滯。弘芯并非孤例。2019-2020短短一年多時(shí)間里,我國(guó)江蘇、四川、湖北、貴州、陜西5省的6個(gè)百億級(jí)半導(dǎo)體大項(xiàng)目先后停擺,總規(guī)劃投資規(guī)模達(dá)2974億元。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)沉沙折戟的芯片企業(yè)
(注:投資金額單位均為人民幣元)
大量的項(xiàng)目爛尾仍然阻擋不了高漲的造芯熱情。據(jù)IC Insights資料顯示,在2020上半年,中國(guó)總共有15個(gè)省份、29個(gè)城市成功簽約了半導(dǎo)體項(xiàng)目,總投資金額高達(dá)2021億元人民幣。
企查查數(shù)據(jù)也顯示,截至2021年2月,我國(guó)共有芯片相關(guān)企業(yè)6.65萬(wàn)家,2020年全年新注冊(cè)企業(yè)2.28萬(wàn)家,同比大漲195%。2021年以來(lái),數(shù)據(jù)增長(zhǎng)依舊迅猛,前2月注冊(cè)量已達(dá)到4350家,同比增長(zhǎng)378%。
由于眾所周知的原因,國(guó)家對(duì)芯片企業(yè)有產(chǎn)業(yè)政策上的偏重。地方政府積極響應(yīng),造芯形勢(shì)一片大熱,讓人喜憂參半。芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律決定了這不是一個(gè)數(shù)量堆積的游戲——項(xiàng)目建起來(lái)容易,活下來(lái)不易。
發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的熱情值得肯定,但一批中大型造芯項(xiàng)目紛紛夭折,也值得總結(jié)和反思。
1、三缺:技術(shù)、人才、產(chǎn)業(yè)背景成功的企業(yè)各有各的不同,失敗的企業(yè)則總是相似。這批夭折的芯片項(xiàng)目或多或少在技術(shù)、人才和產(chǎn)業(yè)背景方面各有缺失,項(xiàng)目進(jìn)展不如預(yù)期,導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)資本不敢投,資金鏈陷入不良循環(huán)。
成都格芯一期工程建設(shè)的12英寸晶圓廠為節(jié)約成本,使用從新加坡廠轉(zhuǎn)移的二手技術(shù)和老舊設(shè)備,只能做到40nm的制程且遲遲無(wú)法量產(chǎn)。蘇州中晟宏芯2014年引進(jìn)了全套IBM Power8 CPU的源代碼,并于2017年率先實(shí)現(xiàn)主頻3.75GHz的突破,但隨著PowerPC的逐漸沒(méi)落,尚未形成自主創(chuàng)新能力的中晟宏芯也面臨著技術(shù)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的困難。
武漢弘芯更是財(cái)大氣粗,費(fèi)盡心思挖來(lái)蔣尚義做CEO,又依仗蔣尚義的資源從ASML進(jìn)口了一臺(tái)DUV光刻機(jī)??上暧馄哐氖Y尚義僅僅是弘芯拉扯起來(lái)的一面大旗,實(shí)際掌控弘芯的是并無(wú)芯片產(chǎn)業(yè)背景的門(mén)外漢,麾下也缺乏年輕力壯的精兵強(qiáng)將。蔣尚義帶來(lái)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)入職弘芯后才發(fā)現(xiàn)氣氛不太對(duì)勁——創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)心思?jí)焊蜎](méi)有放在認(rèn)認(rèn)真真搞芯片上,而是希望靠土建工程和政府補(bǔ)貼來(lái)賺取快錢(qián)。通過(guò)抵押資料發(fā)現(xiàn),這臺(tái)靠蔣尚義面子刷來(lái)的光刻機(jī)在“全新尚未啟用”時(shí)就直接抵押給了當(dāng)?shù)劂y行,也因此激怒了蔣尚義,最終和弘芯分道揚(yáng)鑣。
弘芯ASML光刻機(jī)剛到手一個(gè)月就抵押給銀行,換取5.8億元貸款。
人才短缺是芯片產(chǎn)業(yè)的另一個(gè)命門(mén)。芯片是人才密集型產(chǎn)業(yè),不僅需要大量經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人才,領(lǐng)軍型人才更是極為緊俏的稀缺資源。能稀罕到什么程度呢?一個(gè)不算嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖糇C是,2020年12月中芯國(guó)際聯(lián)合CEO梁孟松宣布辭職后,次日A股開(kāi)盤(pán)即跌近10%,市值蒸發(fā)超過(guò)300億元,港股也跌到短時(shí)停牌。
《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(shū)(2019-2020年版)》顯示,到2022年,中國(guó)集成電路專(zhuān)業(yè)人才缺口將近25萬(wàn),而且存在結(jié)構(gòu)性失衡問(wèn)題——集中上馬眾多芯片項(xiàng)目,會(huì)不可避免的造成原本就稀缺的人才資源更加分散。
各地跟風(fēng)上馬半導(dǎo)體項(xiàng)目,政績(jī)考慮是其中重要因素。各級(jí)政府設(shè)立的引導(dǎo)基金和地方性商業(yè)銀行也在行政層面的影響下,成為這些“三缺”項(xiàng)目的主要輸血者。但在設(shè)備和技術(shù)嚴(yán)重依賴(lài)引進(jìn)、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)又缺兵少將的情況下,這些企業(yè)難以得到專(zhuān)業(yè)投資機(jī)構(gòu)的認(rèn)同,后續(xù)融資極為困難。不少項(xiàng)目是政府投資一頭熱,社會(huì)資本空許諾,根本沒(méi)跟進(jìn)。
2020年陜西坤同辭退所有員工,項(xiàng)目停滯。原計(jì)劃投資400億元,除了政府實(shí)繳129億元外,另外兩家股東北京坤同科技和GSF Global出資額均為零。
江蘇中璟航天半導(dǎo)體計(jì)劃投入120億元,占地703畝。但在2017年底開(kāi)工后,由于三大企業(yè)股東均未注資,不到一年時(shí)間便在大眾視野中消失,導(dǎo)致政府前期施工損失數(shù)千萬(wàn)元。
武漢弘芯號(hào)稱(chēng)1280億元的超大項(xiàng)目,占股90%的大股東北京光量藍(lán)圖居然分文未投,引發(fā)爭(zhēng)議,被媒體質(zhì)疑究竟是“芯片”還是“芯騙”……2020年10月20日,國(guó)家發(fā)改委在例行新聞發(fā)布會(huì)上,針對(duì)“芯片項(xiàng)目爛尾”亂象表示,對(duì)造成重大損失或引發(fā)重大風(fēng)險(xiǎn)的,將予以通報(bào)問(wèn)責(zé)。
發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè),不僅僅需要地方政府的魄力,更需要專(zhuān)業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃能力。部分地方官員對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律認(rèn)知不夠,不具備甄別這些項(xiàng)目的專(zhuān)業(yè)能力。芯片并非放諸四海皆可生根,需要可供其茁壯成長(zhǎng)的土壤。
現(xiàn)階段,中國(guó)的芯片產(chǎn)業(yè)尚處于培育期,大量技術(shù)處于研發(fā)早期,項(xiàng)目落地更傾向于選擇北、上、深等人才和IC研教資源富集的一線城市,待產(chǎn)能充分釋放后,才會(huì)向土地、人力成本更低的二三線城市轉(zhuǎn)移。從這個(gè)發(fā)展規(guī)律來(lái)看,一些不具備條件的二三線城市和遠(yuǎn)郊區(qū)域即使鉚足全力上馬了項(xiàng)目,也常常會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)、人才和產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)等問(wèn)題而陷入被動(dòng)。
半導(dǎo)體項(xiàng)目一般周期很長(zhǎng),從組建到盈利往往需要十來(lái)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。不僅僅挑戰(zhàn)資本的耐心,對(duì)地方執(zhí)政官員的耐心和能力也是一個(gè)巨大的考驗(yàn),既需要地方政府不折騰,一屆接著一屆干,也需要一大批熟悉產(chǎn)業(yè)規(guī)律的專(zhuān)業(yè)型官員在背后支持推動(dòng)。例如從技術(shù)、管理、供應(yīng)鏈、市場(chǎng)等方面積極開(kāi)展國(guó)際合作,熟悉國(guó)際化規(guī)則,從法律等層面防范杜絕風(fēng)險(xiǎn)。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來(lái)看,項(xiàng)目爛尾不是最可怕的,可怕的是爛尾了沒(méi)有及時(shí)妥善處理。一些不良資產(chǎn)也可通過(guò)兼并整合變廢為寶,例如成都格芯在停擺兩年半后,被韓國(guó)前SK海力士副會(huì)長(zhǎng)成立的公司高真科技接手,將在此基礎(chǔ)上建設(shè)DRAM生產(chǎn)線。由此可見(jiàn),積極回收、另尋出路也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的延續(xù)。
2、被誤讀的“舉國(guó)體制”因?yàn)?ldquo;卡脖子”事件屢屢發(fā)生,讓國(guó)人尤其關(guān)注先進(jìn)制程芯片的進(jìn)展。近年來(lái)“舉國(guó)體制”一詞再度被輿論頻頻提及,難免會(huì)給國(guó)民造成一種錯(cuò)覺(jué):但凡舉國(guó)體制,問(wèn)題便可迎刃而解。這是基于過(guò)往成功經(jīng)驗(yàn)的理想期待,畢竟我們?cè)?jīng)依靠著這種制度優(yōu)勢(shì)攻克了“兩彈一星”,如今為何不能如法炮制攻克芯片呢?一個(gè)本質(zhì)區(qū)別是,眼下正在發(fā)展的芯片不是一個(gè)科研項(xiàng)目,而是一個(gè)產(chǎn)業(yè)。(參見(jiàn)前文《中國(guó)“芯絞痛”緣起:錯(cuò)失的黃金三十年》)。如今的多元化市場(chǎng)主體有著各自不同的目標(biāo)和利益訴求,并不像計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期可以通過(guò)一紙行政命令隨時(shí)調(diào)動(dòng),傳統(tǒng)意義上的舉國(guó)體制土壤已經(jīng)不復(fù)存在。
另一方面,現(xiàn)代工業(yè)的體量和產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模都很大、各技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)細(xì)分且大量交叉融合,國(guó)家不可能也沒(méi)必要像過(guò)去一樣集中力量去組織攻堅(jiān)某個(gè)具體項(xiàng)目,更多精力轉(zhuǎn)向統(tǒng)籌謀劃和科學(xué)布局,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)I造一個(gè)良好的生態(tài)環(huán)境。各地上馬的芯片項(xiàng)目,政府也應(yīng)減少行政手段的過(guò)分干預(yù),最終還是要交給市場(chǎng)。
當(dāng)然,這其間值得反思的地方還有很多。隨著“新型舉國(guó)體制”一詞被正式寫(xiě)入十九屆四中全會(huì)《決定》,學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界紛紛思考,如何在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下“集中力量辦大事”。發(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中決定性作用的同時(shí),積極探索政府的協(xié)調(diào)性作用,同時(shí)保證國(guó)家重大利益和國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),“傳統(tǒng)舉國(guó)體制”的底盤(pán)是計(jì)劃經(jīng)濟(jì),“新型舉國(guó)體制”的底盤(pán)是社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。如今改革開(kāi)放走過(guò)四十多年,政府角色深刻轉(zhuǎn)變,全能型政府已逐步成為歷史。西方國(guó)家希望把中國(guó)拖入它們標(biāo)榜的自由競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中,但我國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的后發(fā)劣勢(shì)難以克服。而尊重市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的政府恰當(dāng)干預(yù),正是我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)換道超車(chē)的關(guān)鍵所在。
“舉國(guó)體制”引發(fā)的另一個(gè)公眾關(guān)注的話題是“與其各自建廠,為何不集中資源發(fā)展中芯國(guó)際”?——這種想法來(lái)源于其它地區(qū)的經(jīng)驗(yàn):韓國(guó)扶起來(lái)一個(gè)三星,中國(guó)臺(tái)灣集全島之力推出來(lái)一個(gè)臺(tái)積電,我們?yōu)槭裁丛也怀鲆粋€(gè)中芯國(guó)際?一批造芯項(xiàng)目的夭折已經(jīng)證明:僅靠地方政府傾斜性財(cái)政支持,企業(yè)難以獲得可持續(xù)發(fā)展的資金和能力。中芯國(guó)際作為一家企業(yè),僅僅聚焦在芯片制造一個(gè)環(huán)節(jié)。芯片產(chǎn)業(yè)有許多關(guān)鍵細(xì)分領(lǐng)域,所有細(xì)分領(lǐng)域耦合相加才能支撐起整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈??ú弊拥牟皇悄硞€(gè)關(guān)鍵技術(shù),而是產(chǎn)業(yè)整體運(yùn)行機(jī)制和能力中的系統(tǒng)性薄弱環(huán)節(jié)——比突破技術(shù)壁壘更難的是建構(gòu)產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
我們只看到一家臺(tái)積電,實(shí)際上中國(guó)臺(tái)灣還有不少隱形冠軍,比如穩(wěn)懋是砷化鎵微波集成電路的全球第一,旺宏是記憶體中Nor Flash領(lǐng)域的龍頭企業(yè),漢磊科技是碳矽和氮矽中的翹楚,此外還有聯(lián)電、南科、華邦等一眾優(yōu)秀的電子企業(yè)。
值得一提的是,這些企業(yè)幾乎都發(fā)源于新竹,這里擁有中國(guó)臺(tái)灣高校top3“臺(tái)清交”中的兩所:中國(guó)臺(tái)灣交通大學(xué)和中國(guó)臺(tái)灣清華大學(xué),同時(shí)離中國(guó)臺(tái)灣大學(xué)、臺(tái)北大學(xué)、中國(guó)臺(tái)灣科技大學(xué)、臺(tái)北科技大學(xué)距離都不遠(yuǎn)。
科研人才基礎(chǔ)再加上當(dāng)?shù)卣拇罅Ψ龀郑?jīng)年累月讓土壤慢慢變得肥沃。
中國(guó)臺(tái)灣省的新竹科學(xué)工業(yè)園,
培育集聚了眾多半導(dǎo)體領(lǐng)域的“隱形冠軍”。
芯片的種類(lèi)很多,大類(lèi)就包括邏輯芯片、記憶體芯片和復(fù)合芯片。而邏輯芯片又分先進(jìn)制程和成熟制程。臺(tái)積電的主要競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在先進(jìn)制程,中芯國(guó)際的業(yè)務(wù)則主要在成熟制程。芯片是一個(gè)全球分工協(xié)作的大產(chǎn)業(yè),沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能實(shí)現(xiàn)100%的自給自足。所以我們要發(fā)展的不是一家企業(yè)、一項(xiàng)技術(shù),而是要打造一個(gè)能和國(guó)際接軌、還要具備一定競(jìng)爭(zhēng)力的本土產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
3、直道追趕:構(gòu)建關(guān)鍵能力經(jīng)濟(jì)學(xué)家內(nèi)森·羅森伯格(Rosenberg Nathan)在研究劃時(shí)代的技術(shù)發(fā)明時(shí),曾指出一個(gè)事實(shí):“蒸汽機(jī)、機(jī)床、發(fā)電機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、晶體管和計(jì)算機(jī)這些重大創(chuàng)新,都為后續(xù)創(chuàng)新提供了一個(gè)框架,因此啟動(dòng)了數(shù)十年的活動(dòng)序列。這些后續(xù)創(chuàng)新并沒(méi)有產(chǎn)出全新的產(chǎn)品,而是在原先的基礎(chǔ)上補(bǔ)充或改進(jìn)。”
芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程中,每一個(gè)技術(shù)生命周期里最初提出“框架”的企業(yè),往往都能通過(guò)先發(fā)優(yōu)勢(shì)建立起護(hù)城河,保持著技術(shù)上的領(lǐng)先甚至壟斷地位。(參見(jiàn)前文《芯片競(jìng)賽,怎樣不被別人踢掉梯子?》)北京大學(xué)路風(fēng)教授提出的“產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)”是一個(gè)實(shí)用的理論工具,從技術(shù)和產(chǎn)品的關(guān)系的角度具象化了產(chǎn)業(yè)生態(tài)。所謂產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái),是一個(gè)包含了其工作對(duì)象(產(chǎn)品序列)、工作主體(專(zhuān)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì))和工作支持系統(tǒng)(工具設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)知識(shí))的有組織的活動(dòng)系統(tǒng)。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)是技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力傳導(dǎo)機(jī)制,技術(shù)學(xué)習(xí)從亞產(chǎn)品層次躍升到產(chǎn)品層次的動(dòng)力從來(lái)不是技術(shù)性的,而是來(lái)自于追求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和克服生存危機(jī)——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是從科研任務(wù)、興趣導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新,到市場(chǎng)需求、問(wèn)題導(dǎo)向驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新。
伊諾斯和摩爾創(chuàng)立英特爾時(shí),汲取了仙童半導(dǎo)體的教訓(xùn),并沒(méi)有設(shè)置正式的R&D(開(kāi)發(fā)和制造)實(shí)驗(yàn)室,但是組織起來(lái)了有效的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代機(jī)制。打破部門(mén)之間的溝通壁壘,直接把制造工廠當(dāng)作實(shí)驗(yàn)室,實(shí)行無(wú)邊界的“開(kāi)發(fā)-制造”模式。
產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)也有助于技術(shù)知識(shí)形成的連續(xù)性成長(zhǎng)。例如英特爾公司80年代的286、386、486,90年代的奔騰系列以及2006年以后的酷睿系列。當(dāng)英特爾需要開(kāi)發(fā)全新的技術(shù)時(shí),就設(shè)立獨(dú)立的組織去完成任務(wù),同時(shí)通過(guò)與大學(xué)的合作來(lái)滿足對(duì)基礎(chǔ)研究的需要,每一代的技術(shù)都沉淀在英特爾的開(kāi)發(fā)平臺(tái)上,形成延續(xù)迭代——這種模式的一個(gè)明顯好處是,很少有人從英特爾出走去創(chuàng)建公司。
大量從實(shí)踐中積累起來(lái)的技術(shù)知識(shí)具有緘默性,很難在企業(yè)間編碼轉(zhuǎn)移,往往需要技術(shù)人員之間的協(xié)作實(shí)踐、口口相傳才能真正掌握,重經(jīng)驗(yàn)、重工藝的芯片企業(yè)更是如此。
2002年,“龍芯一號(hào)”面世,這是我國(guó)首枚擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的通用高性能微處理芯片。龍芯團(tuán)隊(duì)最初只是中科院計(jì)算機(jī)所下屬的一個(gè)課題組,龍芯的所有功能模塊芯,包括CPU核心等在內(nèi)的所有源代碼和定制模塊均為自主研發(fā)。盡管性能和兼容性上與先進(jìn)水平仍有較大差距,但彼時(shí)龍芯已經(jīng)初步顯現(xiàn)出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)的能力,并且培養(yǎng)了一支人才隊(duì)伍。
龍芯的開(kāi)發(fā)者電腦與獨(dú)有的使用解析
2010年,龍芯團(tuán)隊(duì)成立龍芯中科技術(shù)有限公司,開(kāi)始從研發(fā)走向產(chǎn)業(yè)化。2015年,龍芯產(chǎn)品開(kāi)始應(yīng)用于北斗衛(wèi)星。到2019年,龍芯出貨量達(dá)到50萬(wàn)顆以上,在國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用市場(chǎng)份額領(lǐng)先。堅(jiān)守了18年,已年過(guò)五旬的創(chuàng)始人胡偉武終于可以自豪面對(duì)媒體:“預(yù)計(jì)最多到后年,龍芯給國(guó)家交的稅,就會(huì)超過(guò)之前對(duì)我們所有的研發(fā)投入。”
胡宏偉同時(shí)提出了“做世界上第三套生態(tài)體系”的大目標(biāo),這個(gè)大目標(biāo)的底氣,也是基于龍芯著力打磨了18年的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)。完整的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái),還是吸收外部科學(xué)技術(shù)知識(shí)最有效的機(jī)制之一。針對(duì)具體產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)行的技術(shù)學(xué)習(xí)更容易將外部知識(shí)轉(zhuǎn)化為自身力量。在自建產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)的過(guò)程中,龍芯團(tuán)隊(duì)走了一條完全自主開(kāi)發(fā)的道路,兆芯則走了一條引進(jìn)消化再創(chuàng)新的道路——“借進(jìn)別人的底盤(pán),造自己的車(chē)”。
兆芯主攻的KX系列芯片主要基于從威盛團(tuán)隊(duì)承接的x86技術(shù)資源和專(zhuān)利交叉授權(quán)。2010年,威盛把x86技術(shù)帶到了大陸,王惟林領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了歷時(shí)兩年多的闖關(guān),從原理、架構(gòu)、代碼、設(shè)計(jì)方法和流程,吃透了CPU設(shè)計(jì)的一整套體系。2013年,隨著國(guó)內(nèi)核高基重大專(zhuān)項(xiàng)的實(shí)施,上海市國(guó)資委與威盛合資成立了上海兆芯集成電路有限公司,王惟林團(tuán)隊(duì)被全部轉(zhuǎn)入了兆芯,開(kāi)始轉(zhuǎn)入CPU內(nèi)核研發(fā)的實(shí)戰(zhàn)攻堅(jiān)階段。
但此時(shí)賽道上的強(qiáng)敵已一騎絕塵,英特爾的x86架構(gòu)已在PC、服務(wù)器、工作站領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)霸主地位。兆芯由于拿到的原始代碼與主流水平差距太大,每一代的優(yōu)化改進(jìn)難度都相當(dāng)于重新設(shè)計(jì)一枚芯片——后起的兆芯沒(méi)有捷徑可走,只能在直道上小步快跑,和巨頭拼速度、比較率。
這是一條稍有差池便可能影響整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度的追趕道路,好在前面已經(jīng)基本吃透了CPU的研發(fā)精髓,兆芯的團(tuán)隊(duì)心中相對(duì)有底。日后王惟林在向媒體回憶這段艱辛經(jīng)歷時(shí),仍然心有余悸:“亦步亦趨、誠(chéng)惶誠(chéng)恐,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都不能出差錯(cuò),投入的人力、時(shí)間、資金難以想象。”
2017年12月28日,兆芯正式發(fā)布新一代KX-5000系列芯片,這是國(guó)內(nèi)首款支持DDR4的國(guó)產(chǎn)通用CPU,業(yè)內(nèi)將其性能比肩于英特爾主流的第七代i5。2019年,兆芯低調(diào)發(fā)布新一代KX-6000處理器,產(chǎn)品顯示出自主設(shè)計(jì)x86內(nèi)核的進(jìn)取心。正在研發(fā)的KX-7000據(jù)說(shuō)將全面升級(jí)CPU架構(gòu),支持DDR5內(nèi)存及PCIe4.0。
2016年“十二五”科技創(chuàng)新成就展上,兆芯攜國(guó)產(chǎn)x86通用處理器及ZX-100S芯片組亮相。
我國(guó)芯片企業(yè)大多數(shù)依賴(lài)外源技術(shù),但“守得云開(kāi)見(jiàn)月明”的往往是具備消化、吸收,以及自主創(chuàng)新能力的企業(yè)。其中的關(guān)鍵能力構(gòu)建在于搭建屬于自己的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái),有了這個(gè)平臺(tái)和內(nèi)部R&D作為基礎(chǔ),外部創(chuàng)意知識(shí)才可以源源不斷地納入吸收。反之,假如企業(yè)不具備這個(gè)關(guān)鍵能力,無(wú)論多么土豪地砸錢(qián)引進(jìn)外部技術(shù),結(jié)果都是陷入技術(shù)依賴(lài)的被動(dòng)局面。而追逐摩爾定律這條道路上沒(méi)有“彎道超車(chē)”的概念——只有直道,要么換道。
4、換道超車(chē):創(chuàng)新商業(yè)模式遵循技術(shù)發(fā)展規(guī)律的同時(shí),商業(yè)模式創(chuàng)新也非常重要。浙江大學(xué)吳曉波教授提出“二次商業(yè)模式創(chuàng)新”概念,即對(duì)已有的商業(yè)模式進(jìn)行修改調(diào)整,再引入到新的市場(chǎng)情境,從而顯著提高企業(yè)生產(chǎn)效率和競(jìng)爭(zhēng)力。
臺(tái)積電的興起就是典范。在此之前,芯片采用的是IDM模式——即單一企業(yè)整合設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試到銷(xiāo)售的全過(guò)程。臺(tái)積電另辟蹊徑,單獨(dú)拆解出“后端制造”環(huán)節(jié),成為專(zhuān)門(mén)制造芯片的代工廠,即Foundry。如今“Fabless(無(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)商)+Foundry(代工廠)”成為當(dāng)下芯片制造的經(jīng)典模式。
這種商業(yè)模式創(chuàng)新避免了行業(yè)既有競(jìng)爭(zhēng)模式,帶動(dòng)行業(yè)垂直分工,開(kāi)創(chuàng)出“多贏”的新局面。Fabless可以專(zhuān)注于天馬行空的設(shè)計(jì),一批芯片設(shè)計(jì)公司應(yīng)運(yùn)而生,F(xiàn)oundry則專(zhuān)精于將設(shè)計(jì)師們的藍(lán)圖蝕刻到芯片上。這樣的分工不僅促進(jìn)了全球芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,更為臺(tái)積電的崛起開(kāi)辟了道路。(參見(jiàn)前文《臺(tái)積電的忠與謀》)單純的“技術(shù)突圍”就只能囿于已有技術(shù)范式,受制于人。從臺(tái)積電當(dāng)時(shí)的情況來(lái)看,僅靠技術(shù)追趕德州儀器、英特爾等歐美大廠實(shí)為中下策,但“重構(gòu)分工體系”可謂上上策。
2018年張汝京創(chuàng)辦芯恩時(shí)提出了一種基于中國(guó)情境的半導(dǎo)體商業(yè)分工模式“CIDM”,C為Commune,即共享共有制IDM模式。張汝京認(rèn)為:“在中國(guó)當(dāng)前的形勢(shì)之下,CIDM模式是相對(duì)更好的模式,一方面能夠整合眾多小企業(yè)來(lái)搞定全產(chǎn)業(yè)鏈,減少對(duì)其它廠商的依賴(lài),又不用承擔(dān)太多風(fēng)險(xiǎn)和投資,就能實(shí)現(xiàn)資源共享。”
中國(guó)缺乏能夠整合芯片制造多個(gè)環(huán)節(jié)的IDM企業(yè)。從成本來(lái)看,芯片產(chǎn)業(yè)在設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)等多個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié),每向下流動(dòng)一個(gè)環(huán)節(jié),價(jià)格就要上漲20%-40%。從效率來(lái)看,功率半導(dǎo)體器件、模擬芯片、高端數(shù)?;旌闲酒?、微制器、數(shù)字信號(hào)處理器DSP,都是采用IDM模式獲得成功的,因?yàn)樵O(shè)計(jì)要跟工藝完全配合,工藝又要根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化。從利潤(rùn)來(lái)看,IDM雖然難度大,但利潤(rùn)比純代工高。
然而,IDM模式對(duì)于企業(yè)資金、技術(shù)和人才的要求極高,目前國(guó)內(nèi)單個(gè)企業(yè)很難獨(dú)木成林,因此建立類(lèi)似戰(zhàn)略聯(lián)盟的“利益和使命共同體”成為一種探索方向。這種模式的理想狀態(tài)是:芯片設(shè)計(jì)公司獲得芯片制造廠商的產(chǎn)能及技術(shù)支持,制造廠商又與終端客戶(hù)直接對(duì)接減少產(chǎn)品銷(xiāo)售的不確定性,終端客戶(hù)與設(shè)計(jì)公司直接對(duì)接提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率,最終實(shí)現(xiàn)資源共享、能力協(xié)同、資金及風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。“差異化需求”是吳曉波教授提出的另一種商業(yè)模式創(chuàng)新路徑。三星半導(dǎo)體的異軍突起就是在建立在全球?qū)RAM的旺盛需求上,并以此作為切入口發(fā)展起來(lái)的。
在中國(guó),辰芯專(zhuān)注于背照式CMOS芯片,需求定位為行業(yè)級(jí)、科研級(jí),軍工和航天領(lǐng)域,與索尼的小飛機(jī)CMOS芯片形成了差異化競(jìng)爭(zhēng)。寒武紀(jì)則專(zhuān)注于AI芯片,發(fā)布了全球首款具備“深度學(xué)習(xí)”能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器芯片。
如果說(shuō)堅(jiān)持自主創(chuàng)新、建立產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)是直道追趕,進(jìn)行商業(yè)模式二次創(chuàng)新則是換道超車(chē)。在技術(shù)創(chuàng)新上,先發(fā)企業(yè)具有能力壁壘,但在商業(yè)模式創(chuàng)新上,后發(fā)企業(yè)可能更容易輕裝上陣。
先發(fā)企業(yè)可能陷入現(xiàn)有核心能力的剛性陷阱,比如競(jìng)爭(zhēng)趨同、現(xiàn)有交易模式成本不斷增加、交易流程日益復(fù)雜、難以滿足個(gè)性化客戶(hù)新需求等。上世紀(jì)80年代,日本東芝等一眾半導(dǎo)體企業(yè)群狼圍攻英特爾,本世紀(jì)初三星和臺(tái)積電的脫穎而出,都是發(fā)揮了后發(fā)企業(yè)的商業(yè)模式創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。以芯片為代表的諸多產(chǎn)業(yè)在從一個(gè)技術(shù)生命周期迭代到下一個(gè)周期的時(shí)候,往往會(huì)產(chǎn)生“機(jī)會(huì)窗口”,后發(fā)者如果能夠提前識(shí)別并作出前瞻性布局,完全存在換道超車(chē)的可能性。
5、“被拖進(jìn)別人的賽道是不明智的”“被美國(guó)人拖進(jìn)他的賽道是不明智的,我們要把他拖入我們的賽道”。一位資深芯片產(chǎn)業(yè)人士表示,因?yàn)槊绹?guó)的一再打壓,讓國(guó)人對(duì)先進(jìn)制程的芯片過(guò)分焦慮,失去了平常心。造芯潮水洶涌,一時(shí)泥沙俱下,很難說(shuō)是否有這種情緒夾雜其間。
“美國(guó)希望把中國(guó)拖入他所擅長(zhǎng)的賽道。這也可能是一種釣魚(yú),先進(jìn)制程芯片不是一蹴而就的,用錢(qián)一下子砸不出來(lái),只能慢慢熬,自亂陣腳便會(huì)出現(xiàn)弘芯這樣的問(wèn)題”。
在這位業(yè)內(nèi)人士眼里,武漢弘芯作為一家完全沒(méi)有技術(shù)沉淀的初創(chuàng)企業(yè),居然一開(kāi)始就將技術(shù)目標(biāo)定在14nm和7nm量產(chǎn)的國(guó)際頂尖水平,實(shí)在是“過(guò)分進(jìn)取”了。
千億造芯項(xiàng)目折戟沉沙,對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)的一個(gè)深刻啟示在于——如果我們對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律有足夠的認(rèn)知,會(huì)發(fā)現(xiàn)在先進(jìn)制程上的盲目追趕也可能是一個(gè)陷阱。目前先進(jìn)制程芯片仍然集中應(yīng)用于一些高端消費(fèi)電子,在更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,例如車(chē)用芯片、通訊芯片、感光元件、邊緣計(jì)算、微控制器、電源管理芯片等方向上應(yīng)用的大多為成熟制程的芯片,而在這些賽道上,中國(guó)芯片企業(yè)是完全有能力、并且還有巨大的空間持續(xù)提高自主化的比例。
被卡脖子雖然難受,但是造芯之路急不來(lái),靠“舉國(guó)砸錢(qián)”就能實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)更不宜奢望。對(duì)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),唯有扎扎實(shí)實(shí)蹲好馬步,直道上奮起直追拼效率;并緊緊抓住技術(shù)范式迭代的機(jī)會(huì)窗口,以超凡的洞見(jiàn)提前布局,才能最終換道超車(chē),突出重圍。
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