數(shù)字化時(shí)代，芯片是世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主角，卻也是中國信息產(chǎn)業(yè)的短板。21世紀(jì)開端以來，“方舟”“龍芯”的相繼問世，拉開了中國對(duì)計(jì)算機(jī)CPU芯片自主研發(fā)的序幕。然而，研發(fā)中國“芯”的艱辛，遠(yuǎn)超先行者們滿腔熱血的預(yù)想。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年，中國芯片進(jìn)口總額超過3000億美元，已成為中國最大的外匯支出。從“301調(diào)查”到關(guān)稅清單，再到禁售芯片，作為世界上領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)及生產(chǎn)國的美國不僅依靠小小的處理芯片賺取了產(chǎn)業(yè)鏈頂端的大量利潤，并可以通過對(duì)芯片供應(yīng)量的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)別國的技術(shù)封鎖和鉗制。這也從側(cè)面反映出掌握芯片的研發(fā)與制造核心技術(shù)舉足輕重的地位。

技術(shù)進(jìn)步是顛覆式的，每落下一步，很快便被甩開一大截。芯片之難，在于投資大、周期長、風(fēng)險(xiǎn)高。芯片和基礎(chǔ)軟件涵蓋科學(xué)研究、技術(shù)研發(fā)、工藝流程、應(yīng)用推廣和人才培養(yǎng)等方方面面。那么，中國芯片產(chǎn)業(yè)如何趕超領(lǐng)先者，從而擺脫缺“芯”的困境？臺(tái)積電的“異軍突起”或許對(duì)我們有所啟發(fā)：創(chuàng)造出垂直分工的全新商業(yè)模式，讓全球垂直分工的集成電路企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，進(jìn)而加速推動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)今日的繁榮。

有專家預(yù)言，未來芯片產(chǎn)業(yè)的分工將越來越細(xì)，芯片生產(chǎn)的效率也越來越高。今后對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)影響最大的五個(gè)方面是：中國芯片產(chǎn)業(yè)的崛起、3D封裝技術(shù)、EUV（極紫外）光刻機(jī)、人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)、新材料。這五個(gè)方面對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的影響足以再次改變芯片產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，甚至是整個(gè)人類的生產(chǎn)和生活方式。

中國“芯”，是一場(chǎng)博弈，更是一場(chǎng)突圍。國產(chǎn)芯片走向自主可控，注定是一條布滿荊棘的榮光之路。

2020年1月，中芯國際首條14nm生產(chǎn)線投入生產(chǎn)，但與臺(tái)積電半導(dǎo)體技術(shù)仍有兩代差距

艱辛之路

一位業(yè)內(nèi)人士曾對(duì)我國芯片產(chǎn)業(yè)做出如下形容：“就像只有知道1+1=2，才能推算出1+2=3一樣，在X86和ARM的生態(tài)中，除非顛覆Windows和Linux兩大世界級(jí)操作系統(tǒng)，否則任何人都無法在這兩套生態(tài)內(nèi)，打破英特爾和ARM的壟斷?！?/p>

自主研發(fā)受挫、并購受阻、嚴(yán)重依賴進(jìn)口，中國芯片產(chǎn)業(yè)技術(shù)薄弱仍然是一個(gè)不爭的事實(shí)。在一塊小小的芯片中創(chuàng)造出一方新天地，不論是產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片設(shè)計(jì)、中游的芯片制造，還是下游的芯片封測(cè)來說，每一步都是新挑戰(zhàn)。在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，全球做EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）的廠商有六七十家。而Synopsys、Cadence及Mentor三家公司，便壟斷國內(nèi)95%、全球65%的市場(chǎng)份額。

芯片設(shè)計(jì)公司寄人籬下，芯片制造公司也并不好過。集邦咨詢的數(shù)據(jù)顯示，中國1380家芯片設(shè)計(jì)企業(yè)中，80%以上企業(yè)年?duì)I收少于1億元。雖然這類企業(yè)的整體營收增速達(dá)到13.4%，但因?yàn)橹袊A廠的代工產(chǎn)能無法滿足芯片設(shè)計(jì)高漲的需求，導(dǎo)致缺口一直在擴(kuò)大。

這也正是大部分中國芯片企業(yè)的困境。因?yàn)槲粗I(lǐng)域太多，所以從芯片設(shè)計(jì)到芯片應(yīng)用，能夠形成一定自主權(quán)的，也只有華為海思、展訊、匯頂科技等寥寥幾家。嚴(yán)格來說，華為海思只是一家負(fù)責(zé)芯片設(shè)計(jì)的公司。其CPU架構(gòu)授權(quán)自ARM公司，當(dāng)完成芯片設(shè)計(jì)的工序后，仍要交付給晶圓代工企業(yè)進(jìn)行制造。在國際知名分析機(jī)構(gòu)IC Insights 5月份發(fā)布的報(bào)告中指出，雖然華為海思沖進(jìn)了全球前10，但也只是第10；在芯片代工上，由于受制于光刻機(jī)，只能在14nm做文章，而臺(tái)積電和三星已向5nm進(jìn)發(fā)。

時(shí)至今日，有不少人仍在反思，為何國產(chǎn)芯至今沒有取得真正突破？中國科學(xué)院微電子研究所所長葉甜春對(duì)此解釋：“集成電路整個(gè)技術(shù)從設(shè)計(jì)到制造，到目前為止是人類歷史上最精密的設(shè)計(jì)和制造加工技術(shù)。如果將科學(xué)攻關(guān)比喻為攀高峰，那么集成電路就是喜馬拉雅山，核心芯片是珠穆朗瑪峰，翻越這里需要全世界最高端的技術(shù)，難度就在這里?！?/p>

時(shí)間從未如此緊迫，國產(chǎn)芯片正面臨一場(chǎng)生死時(shí)速。唯一值得慶幸的是，我們已經(jīng)在追趕的路上。

翻越人才和技術(shù)兩座高山

“人才稀缺是最大的短板，材料和設(shè)備是最薄弱的一環(huán)?！鼻鄭u大學(xué)芯片設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究所所長吳國盛認(rèn)為，這是我國目前集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。

事實(shí)上，芯片的人才之爭一直暗潮涌動(dòng)。據(jù)《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書（2018-2019）》預(yù)測(cè)，2021年人才短缺26.1萬人。到2021年前后，我國集成電路行業(yè)人才需求規(guī)模約為72.2萬人左右，而2018年底人才存量僅46.1萬人。這意味著，單純依托高校并不能夠滿足人才的供給要求。

專業(yè)人才的高流失率也是業(yè)內(nèi)普遍存在的問題。數(shù)字顯示，2018年度行業(yè)主動(dòng)離職率為14.3%，其中設(shè)計(jì)業(yè)為9.8%，封測(cè)業(yè)為16.1%，制造業(yè)為17.1%。在他看來，這種“有經(jīng)驗(yàn)的人離職率偏高”已成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)人才最大的隱憂?！疤垲l繁不利于技術(shù)的沉淀，集成電路產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)周期長，很多人還沒入門就開始跳槽了?！眳菄⑾蛴浾吒锌?。

分析人才稀缺的原因，吳國盛認(rèn)為主要有以下三個(gè)方面：一是教育體系中集成電路專業(yè)的人才培養(yǎng)方案需要提升。很多高校的課程體系還在沿用十年前甚至更老的教學(xué)方案，在使用已經(jīng)停產(chǎn)的芯片進(jìn)行教學(xué)。芯片產(chǎn)業(yè)是持續(xù)攻關(guān)的產(chǎn)業(yè)，高校應(yīng)在傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式中融入新技術(shù)和新理念，積極推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的模式，培養(yǎng)出能夠適應(yīng)市場(chǎng)變化的人才。青島大學(xué)通過引進(jìn)芯恩張汝京博士（CIDM芯片制造）和若貝吳國盛（集成電路設(shè)計(jì)與EDA），在產(chǎn)學(xué)研一體化和全鏈條集成電路產(chǎn)業(yè)整合上邁出了一大步。二是由于科技評(píng)級(jí)制度強(qiáng)調(diào)數(shù)字化考評(píng)，導(dǎo)致部分科研人員“只見樹木，不見森林”。因此，推出行之有效的試錯(cuò)機(jī)制和獎(jiǎng)勵(lì)激勵(lì)政策迫在眉睫。三是職業(yè)前景受限，集成電路行業(yè)人才訓(xùn)練成長周期較長，技術(shù)類人員未來的職業(yè)發(fā)展受到一定制約，對(duì)于優(yōu)秀人才的吸引力逐漸減弱。一大部分集成電路專業(yè)人才轉(zhuǎn)行投身于互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)軟件、IT服務(wù)、通信和房地產(chǎn)等高薪行業(yè)。

芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢，另一個(gè)重要原因是行業(yè)的技術(shù)積累有差別。對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)品制造企業(yè)來說，制程工藝的節(jié)點(diǎn)代數(shù)代表了企業(yè)晶圓技術(shù)的研發(fā)實(shí)力。目前，業(yè)內(nèi)可以量產(chǎn)的最高制程工藝是臺(tái)積電的5nm制程工藝，中芯國際量產(chǎn)制程芯片工藝是14nm；在16nm及更高制程工藝上，臺(tái)積電有12nm、10nm、7nm制程工藝，而中芯國際16nm以上制程工藝僅有14nm。作為國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)最先進(jìn)的集成電路晶圓代工技術(shù)水平的中芯國際，與業(yè)內(nèi)最高技術(shù)水平相比，其制程工藝上至少還存在兩代的技術(shù)差距。

這種差距還體現(xiàn)在晶圓產(chǎn)能和良率上。據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)，2019年中芯國際平均每月出貨量為20.5萬片，而臺(tái)積電平均月產(chǎn)量為108.3萬片。從月均出貨量數(shù)據(jù)對(duì)比上來看，臺(tái)積電的產(chǎn)量將近中芯國際的5倍。而在中芯國際早就成熟的28nm制程工藝上，良率突破也遇到了很多困難?！靶酒夹g(shù)固然是難點(diǎn)，但更難的是對(duì)市場(chǎng)需求的理解，這是一個(gè)需要不斷探索、不斷試錯(cuò)、不斷反饋的過程。”吳國盛感慨道。

盡管存在差距，國產(chǎn)芯片取得的進(jìn)步也有目共睹。1978年至2000年，由于早期缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，我國芯片產(chǎn)業(yè)引進(jìn)的都是國外淘汰的生產(chǎn)線。因此在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的過程中，全部被淘汰，僅有909工程留下了一座上海華虹。2000年，中芯國際在上海創(chuàng)建之時(shí)，中國的芯片產(chǎn)業(yè)剛剛萌芽，全國只有一家華虹NEC稱得上是現(xiàn)代芯片企業(yè)——以存儲(chǔ)器和少量邏輯技術(shù)為主，在后期的封裝、測(cè)試幾乎是一片空白，前期的設(shè)計(jì)和技術(shù)支持則更弱。無論是電視還是手機(jī)和PC上的芯片，90%以上依靠進(jìn)口。

如今，我國芯片產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)涵蓋了初期的規(guī)格制定、邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、仿真布線到后期的掩膜制造，芯片的制造和封裝測(cè)試都具備相當(dāng)?shù)囊?guī)模。僅從生產(chǎn)工藝來看，邏輯工藝、存儲(chǔ)器、模擬器件等工藝都在不同程度上接近了世界先進(jìn)水平。在芯片應(yīng)用領(lǐng)域，中國已經(jīng)在許多方面處于全球領(lǐng)先地位。從最常用的運(yùn)算放大器到手機(jī)和平板電腦中的微處理器，從閃存到固體硬盤，國產(chǎn)芯片成績斐然。在世界排名領(lǐng)先的超級(jí)計(jì)算機(jī)里，我們看到中國“芯”在跳躍；在億萬人形影不離的手機(jī)上，中國“芯”正嶄露頭角。

篳路藍(lán)縷，我國集成電路產(chǎn)業(yè)正走在打破生態(tài)體系隔閡的艱難之路上。技術(shù)的趕超、自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)并非一日之功，這涉及到人才、硬件、原材料、光刻機(jī)和芯片架構(gòu)等方方面面，也注定這將是一條極其難走的道路。

呼喚芯片產(chǎn)業(yè)生態(tài)

在地方政府的招商版圖中，芯片產(chǎn)業(yè)鏈公司正在成為曾經(jīng)落寞、但現(xiàn)在卻最受待見的座上客。在經(jīng)濟(jì)增長趨緩和地區(qū)之間經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭越發(fā)激烈的大背景下，芯片半導(dǎo)體項(xiàng)目成為城市間競(jìng)相爭奪的香餑餑。

但是，談好“芯”也并非易事。6月初，一則“青島矽摩轉(zhuǎn)戰(zhàn)杭州”的消息，著實(shí)令人惋惜。2019年1月在青島注冊(cè)的青島矽摩半導(dǎo)體技術(shù)有限公司的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)離開青島轉(zhuǎn)戰(zhàn)杭州，成為杭州當(dāng)?shù)赝顿Y400 億元的富芯半導(dǎo)體模擬芯片 IDM 項(xiàng)目。這對(duì)項(xiàng)目所在地的即墨來說，并不是個(gè)好消息，對(duì)下一步要打造工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之都的青島來說，更是如此。

在新的賽道能不能搶先抵達(dá)終點(diǎn)，一方面取決于奔跑的加速度，另一方面取決于是否具備持久的爆發(fā)力?！芭c南方城市相比，北方城市相關(guān)政策標(biāo)準(zhǔn)和配套政策滯后，這會(huì)錯(cuò)失許多先機(jī)。”吳國盛告訴記者。

早在2017年，青島便提出要抓好“雙百千”行動(dòng)這個(gè)“牛鼻子”，按照傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)、特色產(chǎn)業(yè)、新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)五大發(fā)展方向，優(yōu)選集成電路、醫(yī)藥制造、醫(yī)療器械、機(jī)器人等重點(diǎn)行業(yè)率先突破發(fā)展。截至目前，青島市尚未從市級(jí)層面出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及配套政策。而不論是從青島市沿用的省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來看，還是從今年年初剛發(fā)布的《嶗山區(qū)促進(jìn)微電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施細(xì)則（修訂）》來看，兩者在激勵(lì)力度、范圍及標(biāo)準(zhǔn)上均遜色于南方城市。

同樣在2017年前后，臺(tái)積電南京工廠正式落戶開建。為打造全國集成電路產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)城市，推動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，同期，南京便已經(jīng)制定出臺(tái)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和扶持政策，并成立了產(chǎn)業(yè)基金。2016年11月，南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心（ICisC）在高新區(qū)正式揭牌。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長陳賢認(rèn)為，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，離不開與高校、科研院所的協(xié)同創(chuàng)新，集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心將為“政產(chǎn)學(xué)研用”搭建起廣闊的平臺(tái)。

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃缺乏系統(tǒng)性也是青島發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的短板。集成電路產(chǎn)業(yè)涵蓋很廣，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)必不可少。吳國盛建議組建青島集成電路專家委員會(huì)，為青島市集成電路產(chǎn)業(yè)“把脈”?！扒鄭u既要系統(tǒng)性發(fā)展，打造一條全產(chǎn)業(yè)鏈，也要有所側(cè)重，不是所有集成電路項(xiàng)目都要上，要結(jié)合青島的城市特色，打造自己的亮點(diǎn)。”

合肥的做法值得思索。布局集成電路產(chǎn)業(yè)，合肥并非“家中有礦”?！百€”對(duì)了京東方的合肥，也并非全靠運(yùn)氣。2013年，合肥的家電、平板顯示、汽車等支柱產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)時(shí)都遇到了缺少芯片的問題。彼時(shí)，合肥便提出打造“IC之都”——從市場(chǎng)需求出發(fā)謀劃“補(bǔ)芯”，加大產(chǎn)業(yè)鏈招商力度。2017年底，百億級(jí)項(xiàng)目合肥晶合投產(chǎn)，合肥成為擁有12英寸晶圓先進(jìn)制造廠的城市之一。投資過千億元的合肥長鑫也進(jìn)展順利，正在開展動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)芯片技術(shù)驗(yàn)證投片。深耕細(xì)分市場(chǎng)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的兆易創(chuàng)新、集成電路封測(cè)企業(yè)通富微電子、智能芯片先行者寒武紀(jì)等緊隨其后??不到10年的時(shí)間，合肥芯片的產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了“從無到有、從有到多”的跨越發(fā)展。如今，180余家芯片企業(yè)匯聚合肥，形成了涵蓋設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)、材料、設(shè)備環(huán)節(jié)的全產(chǎn)業(yè)鏈，年產(chǎn)值保持約20%增速，“IC之都”正在崛起。

項(xiàng)目引進(jìn)來，關(guān)鍵是留的下。不論是在營商環(huán)境、政府服務(wù)企業(yè)的意識(shí)上，還是在招商引資的考核標(biāo)準(zhǔn)和問責(zé)的制定上，青島矽摩的“出逃記”，都留給我們深思。

同樣是與青島經(jīng)濟(jì)總量不相上下的無錫，卻擁有滋養(yǎng)民營企業(yè)的“沃土”。全球29.2%的存儲(chǔ)芯片、13%的電腦硬盤、15%的貼片式陶瓷電容元器件、15%的光電轉(zhuǎn)換元器件及模塊，都在這里誕生?！盁o錫良好的產(chǎn)業(yè)組合可以實(shí)現(xiàn)在錫企業(yè)內(nèi)部的‘自助服務(wù)’。生產(chǎn)和銷售需要的集成電路、芯片、機(jī)械零部件、包裝等上下游企業(yè)在無錫都能夠找到?！苯萜针娮樱o錫）有限公司總經(jīng)理舒鵬說。

對(duì)于優(yōu)質(zhì)營商環(huán)境的打造，無錫市委常委、常務(wù)副市長朱愛勛認(rèn)為：“無錫打造最優(yōu)營商環(huán)境城市，要體現(xiàn)在理念意識(shí)的轉(zhuǎn)變優(yōu)化上、目標(biāo)定位的爭先領(lǐng)先上、品牌形象的塑造提升上、體制機(jī)制的改革創(chuàng)新上，著眼建設(shè)世界格局中的無錫，持續(xù)做到環(huán)節(jié)更少、效率更高、成本更低、服務(wù)更好?！?/p>

中國制造，不僅需要強(qiáng)悍的肉體，更需要強(qiáng)悍的大腦和靈魂。回瞰這樣一個(gè)以制造業(yè)聞名的城市，青島在發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)不能停留在固有的圈層和認(rèn)知層面上，尤其對(duì)于新一代信息技術(shù)和先進(jìn)制造業(yè)等專業(yè)性和實(shí)踐性比較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)更是如此。在此過程中，陡峭的“學(xué)習(xí)曲線”在所難免。圍繞工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，從需求端牽引，用青島工業(yè)基礎(chǔ)和芯恩CIDM、海信“芯”、萊西領(lǐng)芯芯片小鎮(zhèn)“1+1+多”等特色模式去吸引更多的行業(yè)翹楚加速聚集形成較為完備的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)成為題中之意。這不僅關(guān)乎城市間的芯片之爭，更是推動(dòng)國產(chǎn)芯片“出圈”的有力之舉。

看起來容易的路，有可能越走越困難；看起來困難的路，也可能最后越走越容易?！叭魏我环N技術(shù)或者產(chǎn)品都不是目的，我們要思考的是如何主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)體系。建立自主可控的軟硬件技術(shù)體系，才能基于該技術(shù)體系進(jìn)行持續(xù)升級(jí)，形成螺旋上升；否則，在別人的技術(shù)體系中跟著升級(jí)，永遠(yuǎn)沒有超越的機(jī)會(huì)。”吳國盛對(duì)記者說。

中國“芯”，是博弈，亦是突圍。從科技迅猛革新到世界經(jīng)貿(mào)秩序劇烈調(diào)整，從新的社會(huì)思潮孕育到全球地緣政治格局重塑，一顆芯片率先折射出這場(chǎng)變局的風(fēng)云詭譎。博弈過后的芯片突圍戰(zhàn)，既是資本戰(zhàn)、市場(chǎng)戰(zhàn)、人才戰(zhàn)，更是一場(chǎng)持久戰(zhàn)。