《電子技術(shù)應(yīng)用》
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芯片產(chǎn)業(yè)何去何從?一文走進(jìn)中國芯片發(fā)展史

2019-07-02
關(guān)鍵詞: 芯片 半導(dǎo)體

  去年的中興事件后,,總是有很多朋友問我,既然芯片那么重要,,我們?yōu)槭裁床灰耘e國之力搞芯片。在回答這個(gè)問題前,,我們先來簡單回顧下新中國前三十年的芯片發(fā)展史,。

  中國的電子工業(yè),在1950解放以后就開始起步,。1956年國家提出“向科學(xué)進(jìn)軍”,,國務(wù)院制定科技發(fā)展12年規(guī)劃,將電子工業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo),。

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  中國科學(xué)院成立了計(jì)算技術(shù)研究所(中科院計(jì)算所),。為了培養(yǎng)電子工業(yè)人才,教育部集中全國五所大學(xué)的科研資源,,在北京大學(xué)設(shè)立半導(dǎo)體專業(yè),。

  1958年,上海組建華東計(jì)算技術(shù)研究所,,及上海元件五廠,、上海電子管廠、上海無線電十四廠等企業(yè),。使上海和北京,,成為中國電子工業(yè)的南北兩大基地。

  1960年中國科學(xué)院成立半導(dǎo)體研究所,,同年組建河北半導(dǎo)體研究所(現(xiàn)為中電集團(tuán)第13所),,進(jìn)行工業(yè)技術(shù)攻關(guān)。

  1962年由中科院半導(dǎo)體所,,組建全國半導(dǎo)體測試中心,。

  1963年中央政府組建第四機(jī)械工業(yè)部,主管全國電子工業(yè),。

  1968年,,北京組建國營東光電工廠(878廠),上海組建無線電十九廠,,至1970年建成投產(chǎn),,形成中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的“南北兩霸”。其中北京878廠主要生產(chǎn)TTU電路,、CMOS鐘表電路及A/D轉(zhuǎn)換電路,。上海無線電19廠,主要生產(chǎn)TTL,、HTL數(shù)字集成電路,,是中國最早生產(chǎn)雙極型數(shù)字集成電路的專業(yè)工廠。

  這一系列電子和半導(dǎo)體廠的興建,,初步搭建了中國半導(dǎo)體工業(yè)的“研發(fā)+生產(chǎn)”體系,。

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  這套體系最初能夠緊追美國,得益于一批回到新中國的半導(dǎo)體人才,,如黃昆,、謝希德、王守武,、高鼎三,、吳錫九、林蘭英,、黃敞等前輩大師,。在他們的帶領(lǐng)下,蹣跚起步的中國半導(dǎo)體行業(yè)做了兩大貢獻(xiàn):

  一是保障了“兩彈一星”等一批重大軍事項(xiàng)目的電子和計(jì)算配套,;二是為中國建立了一套橫跨院所和高校的半導(dǎo)體人才培養(yǎng)體系,。

  所以,回到文章最初的問題,,為什么不用舉國之力來發(fā)展芯片,,答案是,我們不僅用舉國之力搞過芯片,,而且似乎還一度搞的相當(dāng)不錯(cuò),。1975年,北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體研究小組,,由王陽元等人,,設(shè)計(jì)出我國第一批三種類型的(硅柵NMOS、硅柵PMOS,、鋁柵NMOS)1K DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器,,它比美國英特爾公司研制的C1103要晚五年,但是比韓國,、臺(tái)灣要早四五年,。那時(shí)韓國、臺(tái)灣根本就沒有電子工業(yè)科研基礎(chǔ),。

  說到這里,,一定有很多人開始感到可惜,如果我們沿著這種模式發(fā)展下去,,或許早就成為世界芯片強(qiáng)國,,也不至于出現(xiàn)被人卡脖子的尷尬局面,。

  然而在前兩期跟隨我們了解了芯片行業(yè)發(fā)展規(guī)律,尤其是摩爾定律的朋友們,,應(yīng)該已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了問題,。芯片工藝的持續(xù)進(jìn)步,依賴于資本不斷的研發(fā)投入和產(chǎn)線升級(jí)的支出,。而這部分資金的來源,,大部分來自于上一代芯片工藝突破后大規(guī)模商用帶來的利潤反哺。

  而新中國成立以來普遍采用的集中全國力量打殲滅戰(zhàn)的發(fā)展模式,,雖然有益于加速短期的技術(shù)突破,,取得類似于原子彈,氫彈,,人造衛(wèi)星的階段性成就,。然而對(duì)于技術(shù)的后續(xù)商用和產(chǎn)業(yè)化,卻毫無益處,。

  對(duì)于原子彈之類的項(xiàng)目,,一旦技術(shù)突破,即可享用幾十年甚至上百年,,而且關(guān)乎國防,,安全,因此中國的發(fā)展模式在它們身上有其合理性和優(yōu)勢性,。但是對(duì)于芯片這樣需要不斷研發(fā)投入以支持技術(shù)更新?lián)Q代的項(xiàng)目,,舉國之力模式很快就體現(xiàn)出了其局限性。

  粉碎四人幫以后的1977年7月,,鄧小平邀請30位科技界代表在人民大會(huì)堂召開座談會(huì),,半導(dǎo)體學(xué)界靈魂人物王守武發(fā)言說:“全國共有600多家半導(dǎo)體生產(chǎn)工廠,其一年生產(chǎn)的集成電路總量,,只等于日本一家大型工廠月產(chǎn)量的十分之一,。”

  由此可見,,中國在那些年看上去很厲害的芯片發(fā)展成就,,并沒有在產(chǎn)業(yè)上看到多少貢獻(xiàn),更沒對(duì)民生發(fā)展帶來多少好處,。而更為重要是,,在缺乏了產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的利潤反哺后,國產(chǎn)芯片每一次新的技術(shù)更新,,都會(huì)給全國財(cái)政帶來又一次的吸血,。

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  然而在很長一段時(shí)間里,上至廟堂高管,下至平民百姓,,甚至包括大量技術(shù)專家,,都對(duì)這種發(fā)展模式的困境認(rèn)識(shí)不足。

  比如在1977年,,總設(shè)計(jì)師問王守武:“你們一定要把大規(guī)模集成電路搞上去,,一年行嗎?”這個(gè)在今天看起來多少有點(diǎn)啼笑皆非的問題,,恰恰反應(yīng)了當(dāng)時(shí)的中國,對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè),,這個(gè)資本主義發(fā)展到極致下的產(chǎn)物的運(yùn)行規(guī)律,,缺乏最基本的認(rèn)知。

  而隨著改革開放的全面展開,,這種發(fā)展模式終于遇到了問題,。改革開放讓中國全國各行業(yè)的對(duì)外交流在短期內(nèi)呈現(xiàn)出爆發(fā)性的指數(shù)級(jí)增長。

  各行業(yè)都開始從國外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備,,這在短期內(nèi)造成了中國的外匯儲(chǔ)備荒,。

  1977年中國的外匯儲(chǔ)備只有9億多美元,然而1978年7月份,,政府工作報(bào)告提出的一個(gè)國外技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)方案的總金額就達(dá)到了驚人的850億美元,,扣除400億引進(jìn)外資,剩下還有接近500億美金的窟窿需要外匯儲(chǔ)備來填,。

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  跟著外儲(chǔ)荒而來的是財(cái)政荒,,1979年全國在建的大中型項(xiàng)目有1100多個(gè),財(cái)政赤字170.6億元,。1980年又新增了1100多項(xiàng),,財(cái)政赤字127億元。

  上述項(xiàng)目全部建成,,還需要投資1300億元,。迫于財(cái)政荒,1980年開始中央不得不停建緩建了大量短期產(chǎn)業(yè)化無望的項(xiàng)目,,我們耳熟能詳?shù)脑缙诖箫w機(jī)運(yùn)十項(xiàng)目就在此之列,。

  而芯片項(xiàng)目毫無疑問也遭到明顯波及,中國原希望從歐美國家引進(jìn)的七條3英寸晶圓生產(chǎn)線,,因此拖了整整七年,。

  而比財(cái)政斷流更嚴(yán)重的是,隨著改革開放的持續(xù)進(jìn)行,,海外更廉價(jià),,性能更好,更可靠的芯片大量流入國內(nèi),這給國內(nèi)技術(shù)進(jìn)步幾乎停滯的芯片工業(yè)帶來了幾乎致命的一擊,。

  比如像中國最大的半導(dǎo)體企業(yè)——上海元件五廠,。1980年利潤高達(dá)2070萬元,職工人均利潤1.5萬元,。即使是1985年,,上海元件五廠的產(chǎn)值仍然高達(dá)6713.1萬元,利潤達(dá)1261.4萬元,。然而到了1990年,,上海元件五廠產(chǎn)值下降至1496萬元,滑倒了虧損的邊緣,。

  而海外在這期間,,臺(tái)灣,韓國,,日本的芯片產(chǎn)業(yè)開始加速崛起,,涌現(xiàn)了一大批例如臺(tái)積電,三星,,海力士,,索尼這樣的芯片巨頭。而半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)模式在經(jīng)過1987開始的fabless+代工模式的轉(zhuǎn)型,,正式進(jìn)入黃金時(shí)代,。而中國的舉國模式也終于走到了盡頭,上海無線電五廠也在不久后破產(chǎn)倒閉,。

  所謂不破不立,,中國舊模式主導(dǎo)下的芯片產(chǎn)業(yè)的崩潰,給了新模式的誕生埋下了伏筆,。不過在中國的芯片業(yè)涅槃重生之前,,還有十多年的暗黑時(shí)代在等著我們的芯片從業(yè)者。

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