2018财年,台积电营收突破一万亿新台币,折合超300亿美元,而中芯国际略超30亿美元,两者之间差了十倍。
早在20年前,在研究完台湾地区的半导体产业变迁后,上海官员江上舟得出了这样一个结论:在半导体生产、管理、营销领域,华人能力居世界第1位,在半导体设计领域,华人才干列世界第2位。
基于他构想的2000-2010年间集成电路的千亿美元投资计划,江上舟甚至做出了一个大胆的预言:2015年-2020年,上海集成电路生产线技术等级和生产规模将可能超越中国台湾。
在中国大陆最顶尖的晶圆代工厂——中芯国际四面楚歌之时,江上舟于2009年走马上任,两年的时间,江上舟为这个处于风雨飘摇的企业摆平了诸多棘手的麻烦,却在2011年猝然辞世。
一个国家在向市场经济艰难地转型,承担研发重任的电子工业同时面临严峻的国资改革、多变的宏观调控与趁势而起的投机风潮。芯片产业的核心技术和高端设备被封禁,但这个基石一般的产业又不容忽视。面临来势汹汹的外资企业,国产芯片可能一出世就被打得满地找牙,这样投资风险高、又极度要求技术与人才高密度投入的产业投资,要不要做?要怎么做?
而对于中国的芯片产业来说,尤其是上海的芯片产业,放在长时间的维度去考察,就会发现,中国的芯片半导体产业起点几乎与日本同步,早于韩国和台湾地区,改革开放之后,芯片半导体产业被反超。
以史为鉴,可以知来往。上海滩造芯已有一甲子,60年的发展曲折,对于国人开展芯片事业,仍有借鉴。
同美国类似,中国的半导体工业诞生于战争的需求。抗美援朝开始后,电信工业管理局成立,在一五计划(1953—1957)中,苏联和东德协助中国在北京建立了华北无线电联合器材厂,其中包括了现在的798。
上海半导体产业的建立则稍晚于北京,从1958年开始,上海元件五厂、上海电子管厂和上海无线电十四厂等先后成立。上海半导体工业的奠基人—谢希德,就是在这一时期成长起来的。
1956年暑假,已从MIT回国、在上海市复旦大学任教的谢希德,被调往北大任半导体教研室副主任。在北大的两年间,谢希德和回国的同仁一起,为中国培养了第一批半导体人才。正是这批人才,在后来国家在90年代重建半导体工业中成长为顶梁柱,其中包括了中芯前董事长王阳元院士。
1958年,谢希德回到上海,在技术物理研究所担任副所长。同年,谢建立了上海技术物理中专,旨在培养实验技术人才。建了厂、有了学术人才和实践人员,中国的半导体行业搭起了架子。
中芯国际的创业元老、艾新工商学院创始人,上海人谢志峰回忆到,上海的半导体产业在改革开放之前与北京并驾齐驱,那个时候很多电器都来自上海。他小时候特别喜欢玩电子产品,当时拿到有八个晶体管的收音机,他就会很开心,因为8个晶体管的密度,在当时已经是普通人能够拿到的最先进的电子产品了。
当时,上海的半导体工业无论是在研发、还是在量产方面,都处于全国前列。1968年,上海无线电十四厂首家制成PMOS电路;同年,上海无线电十九厂开始组建,与北京的东光电工厂(878厂)并驾齐驱,成为中国IC产业中的南北“两霸”。
中国整体的芯片半导体技术研发,在当时与后来芯片霸主的差距并不是太大,甚至在一些方面略有领先。英特尔在1970年研制出了1KB的DRAM,中国则在1975年研制出了第一批1KB的DRAM,仅仅比英特尔晚了五年时间。
而在这个时候,三星才刚刚进入半导体行业不足一年时间,台湾地区也才刚刚开始半导体工业的建设。除此之外,在改革开放初期,中科院上海冶金所开发的离子注入机(用于芯片制造环节),甚至出口到了日本。
但是,早期半导体产业发展有一个最大的软肋,就是用来制造芯片的生产线和装备怎么来?怎么样才能够搞到最先进的?要自己造装备,还是引进?
国家超大规模集成电路909工程负责人,在他的书中回忆了一个细节:“中日邦交恢复正常化之时,中方电子工业考察团参观访问了日立、东芝、富士通等日本集成电路企业,随后我国从日本全套引进了七条半导体生产线。但设备安装调试完毕后,我们才发现,因制造工艺中的技术问题和软件设计问题无法解决,生产线设备未能发挥作用。”
分析道,即便是在改革开放之前,中国对于日美的先进技术和设备仍有需求,尤其直观的是全套生产线引进,和无法解决工艺技术问题、软件设计问题,这说明中国芯片半导体产业的投入是不均衡的、不充足的。
在起点上投入不充足,落后于别人,市场差距会随着摩尔定律演进越拉越大。到了差好几代的时候,自己研发不仅不划算,还会耗费很多时间,甚至有可能结果出来黄花菜都凉了。
只不过,从巴统,到后来的瓦纳森协定,是中国发展芯片半导体产业的一个大的、很难改变的外部约束,这直接把中国的芯片半导体产业限定在了一个封闭的死循环。
在巴统和瓦纳森协定之内的发达国家,在芯片半导体产业中各有其分工、无缝合作,早期韩、日、以及台湾地区芯片产业的崛起,离不开美国技术转移的鼎力支持。荷兰最先进的专用设备制造商ASML,同时拥有美、韩、台湾地区三方股东。
但是中国被排除在这一圈子之外,这对于后来我国芯片业的发展,造成了较大困境。在后发者的发展路径上,中国在第一关就被难住了。
改革开放之后,芯片半导体工业遭遇了有史以来最大的挑战:改革开放之初,庞大的国有工业体系让国家财政不堪重负,“拨改贷”、市场化自负盈亏等重大改革措施先后推向芯片半导体工业。
此前,研发经费都是国家出的、供给和需求也是由国家来调控的,芯片半导体企业不用太担心赚钱的问题,接受行政指令、按照规划的需求生产,在电子元器件稀缺的年代,盈利是自然的事情。
但是对外开放之后,电子产品的市场大部分被外商给占领了,市面上大部分的电子产品都不买你的芯片,“市场换技术”是一种奢谈,怎么搞?
在电子厂自己找出路的大背景下,中国引进了24条二手半导体生产线。没有形成核心技术优势,没有市场,拼不过国外竞品,大量的芯片半导体工厂经营不善,科研人员被迫下岗,人才流失和断代的问题比较严重。
一个例证是,“中国巴菲特”段永平1982年毕业后被分配到了北京电子管厂,后来觉得没啥盼头,又去人民大学读了一个计量经济学的硕士,最后南下广东做起了消费电子的生意。
为了整治一放就“散、乱、差”的问题,电子工业部在1986年于厦门举行的集成电路研讨会上,出台了集成电路“七五”行业规划,决定在上海和北京建设两个微电子基地。
上海采取了合资模式建设微电子基地。与外资公司合作,一来方便技术引进,二来为刚刚起步的半导体业提供销路。
1988年,上海市仪表局和上海贝尔公司合资设立上海贝岭,外资占股40%。上海贝岭在成立之初,主要业务是为上海贝尔提供专用于通信的集成电路。在业务模式上,上海贝岭采取了IDM的垂直一体化发展模式,也就是从芯片设计、晶圆制造到封装测试统统自己来做。
1998年,上海贝岭在上交所上市,成为中国集成电路行业的首家上市企业。资本市场为公司提供了运作空间,但老是傍着一个大腿,公司的持久增长成了问题:贝岭发展前十年都抱着二股东上海贝尔(后来是贝尔阿尔卡特),为贝尔程控交换机提供代工服务,业务模式比较单一。
随着2000年前后,华为、中兴在程控交换机市场来势凶猛,贝尔受到严重冲击,不得不转型非电信运营商市场,这体现在上海贝岭的财报上,就是逐年减少的关联方收入。
早在2000年,上海贝岭的年营收就达到了近8个亿,净利润1.7个亿,而到了2018财年,贝岭营收却不足8个亿,净利润勉强超过1个亿。之后,随着贝尔和上海贝岭走得越来越远,2010年,贝尔清空了所持的所有股份。
在此期间,上海贝岭不得不转型,上市公司的身份在这个时候发挥了作用,多方的并购和对外投资维持了公司的存续,但二十年过去,贝岭早已经大变样,原先的芯片制造业务也烟消云散。
2007年8月,贝岭将芯片制造业务全部分拆至全资子公司——贝岭微电子,公司此后全力转型IC设计业务。2012年9月,一把大火把贝岭的生产车间烧了,公司当年直接停产,火灾造成的损害无法恢复。2017年,贝岭微电子破产清算。
因为突如其来的一把大火,贝岭获保险公司赔付1.16亿,而此前的贝岭微电子让股东赔了1.24亿,粗算一下,贝岭算是因祸得福。
上海贝岭是早期IDM落寞、国产芯片业艰难转型的一个缩影。一位台湾的资深媒体人表示,在国内电子市场蓬勃发展的背景下,上海贝岭以当地市场养未来技术,这种做法在当时颇为流行。贝岭这样的做法,为当时的芯片发展打下了一个较好的基础。
但是,附属式地、向单一外商要市场的发展模式,被证明是不可持续的。如果只抱着外商,外商被干趴下了怎么办?所以,芯片制造企业要想可持续地增长,离不开通用的、服务于各方客户的技术能力,而不能只甘于服务单一客户。只有具备了真正市场导向的服务能力,才能够实现较好的内生性增长。