「中國芯」能否「彎道超車」

來源：法人雜誌

「中國芯」能否「彎道超車」

◎ 文 法治日報《法人》特約撰稿張誠信熊文明

4月22日，清華大學成立積體電路學院，由原微電子與納電子學系和電子工程系共建，採用「1+N」聯合機制，與相關院系成立交叉研究中心，同時與頭部企業聯合，探索產學研一體的人才培訓體系。自1956年開設半導體專業以來，清華大學為晶片產業培養本科生超4000人，碩士生超3000人，博士生超500人，大部分人才都衝進了晶片產業一線。以同方和紫光為代表的清華系晶片公司多達27家，總市值高達6000億元。因此，清華大學被稱為中國晶片產業的「黃埔軍校」。

人才短缺一直是晶片產業的另一個「命門」，清華大學「晶片學院」的成立，為晶片產業鏈的兩個要素「解渴」：一是科研攻堅，二是人才培養。晶片是人才密集型產業，不僅需要大量經驗豐富的技術人才，領軍型人才更是極為緊俏的稀缺資源。

多個造芯項目停擺引發政府高度重視

《中國積體電路產業人才白皮書（2019—2020年版）》顯示，到2022年，中國積體電路專業人才缺口將近25萬，而且存在結構性失衡問題——國內一時間集中上馬眾多晶片項目，反而造成原本就稀缺的人才資源更加分散。

去年，新華社旗下新聞週刊《瞭望》曾刊登一則訊息，2019年至2020年短短一年多時間裡，我國江蘇、四川、湖北、貴州、陝西5省的6個百億級半導體大項目先後停擺，總規劃投資規模達2974億元，引發業界擔憂。

去年10月國家發改委召開的例行新聞釋出會上，對於「如何在推動該產業發展的同時，避免一擁而上和虛假項目的出現」的問題，國家發改委新聞發言人孟瑋迴應，「國內投資積體電路產業的熱情不斷高漲，一些沒經驗、沒技術、沒人才的‘三無’企業投身積體電路行業，個別地方對積體電路發展規律認識不夠，盲目上項目，低水平重複建設風險顯現，甚至有個別項目建設停滯、廠房空置，造成資源浪費。」孟瑋對此表示，國家發展改革委一直高度重視積體電路產業健康有序發展，按照黨中央、國務院決策部署，會同有關部門強化頂層設計，狠抓產業規劃佈局，努力維護產業發展秩序。

國家對晶片企業一直有產業政策上的偏重，地方政府積極響應。然而，晶片產業發展規律決定了這不是一個數量遊戲。一些夭折的晶片企業，共同特徵就是三缺：缺技術、缺人才、缺產業背景。各級政府設立的引導基金和地方性商業銀行在行政層面的影響下，成為這些「三缺」項目的主要輸血者，但在裝置和技術嚴重依賴引進、項目團隊又缺兵少將的情況下，這些企業難以得到專業投資機構的認同，後續融資極為困難。不少項目是政府投資一頭熱，社會資本空許諾，根本沒跟進。

發展晶片產業，不僅需要地方政府的魄力，更需要專業的統籌規劃能力。晶片並非放諸四海皆可生根，需要可供其茁壯成長的土壤。現階段，中國的晶片產業尚處於培育期，大量技術處於研發早期，項目落地更傾向於選擇北、上、深等人才和IC研教資源富集的一線城市，待產能充分釋放後，才會向土地、人力成本更低的二三線城市轉移。

比突破技術壁壘更難的是建構產業生態

因為被美國「卡脖子」，國人尤其關注先進製程晶片的進展，甚至喊出舉國體制的口號，似乎有一種錯覺：但凡舉國體制，便可迎刃而解。舉國體制是在特定領域實現國家意志的一種特殊制度安排。世界主要創新大國在戰略高技術領域都採取過集全國資源、舉全國之力的做法。中央經濟工作會議提出，要發揮新型舉國體制優勢。那麼，新型舉國體制有何新特點？科技部部長王志剛曾在今年1月接受新華社記者採訪時表示，新型舉國體制，並不意味著所有科技任務都採取這種模式，更多聚焦在體現國家意志、事關國家戰略利益的關鍵領域。

簡單來說，因為晶片不是一個科研項目，而是一個產業。如今，多元化市場主體有著各自不同的目標和利益訴求。同時，現代工業的體量和產業鏈規模都很大，為產業打造一個良好的生態環境尤為重要。隨著「新型舉國體制」一詞被正式寫入黨的十九屆四中全會《決定》，如何在市場經濟條件下「集中力量辦大事」，需要依據新型舉國體制的戰略方向 。

舉國體制引發的另一個公眾話題是「與其各自建廠，為何不集中資源發展中芯國際」這種想法來源於其他地區的經驗：韓國扶起來一個三星，臺灣集全島之力推出來一個臺積電，我們為什麼砸不出一箇中芯國際？

一批造芯項目的夭折已經證明：僅靠地方政府傾斜性財政支援，企業難以獲得可持續發展的資金和能力。中芯國際作為一家企業，僅僅聚焦在晶片製造一個環節。晶片產業有許多關鍵細分領域，所有細分領域耦合相加才能支撐起整個產業鏈。「卡脖子」的不是某個關鍵技術，而是產業整體運行機制和能力中的系統性薄弱環節——比突破技術壁壘更難的是建構產業生態。

晶片是一個全球分工協作的大產業，沒有任何一個國家能實現100%的自給自足。所以我們要發展的不是一家企業、一項技術，而是要打造一個能和國際接軌，具備一定競爭力的本土產業生態。

「直道追趕」重點在構建關鍵能力

北京大學路風教授提出的「產品開發平臺」，從技術和產品的關係角度具象化了產業生態。所謂產品開發平臺，是一個包含了其工作物件（產品序列）、工作主體（專業研發團隊）和工作支援系統（工具裝置和經驗知識）的有組織的活動系統。

產品開發平臺，是技術創新的動力傳導機制。技術學習從亞產品層次躍升到產品層次的動力從來不是技術性的，而是來自追求競爭優勢和克服生存危機——簡單來說，就是從科研任務、興趣導向驅動創新，到市場需求、問題導向驅動創新。

2002年，「龍芯一號」面世，這是我國首枚擁有自主智慧財產權的通用高效能微處理晶片。龍芯團隊最初只是中科院計算機所下屬的一個課題組，龍芯的所有功能模組芯，包括CPU核心等在內的所有原始碼和定製模組均為自主研發。儘管效能和相容性上與先進水平仍有較大差距，但彼時龍芯已經初步顯現出產品開發平臺的能力，並且培養了一支人才隊伍。「做世界上第三套生態體系」的底氣基於龍芯著力打磨了18年的產品開發平臺。

2010年，龍芯團隊成立龍芯中科技術有限公司，開始從研發走向產業化。2015年，龍芯產品開始應用於北斗衛星。到2019年，龍芯出貨量達到50萬顆以上，在國產化應用市場份額領先。

如果說龍芯是完全自主開發的自建產品開發平臺，兆芯走的則是一條引進消化再創新的道路——「借別人的底盤，造自己的車」。兆芯主攻的KX系列晶片主要基於從威盛團隊承接的x86技術資源和專利交叉授權。2010年，威盛把x86技術帶到了大陸，王惟林領導的團隊開始了歷時兩年多的闖關，從原理、架構、程式碼、設計方法和流程，吃透了CPU設計的一整套體系。

2017年12月28日，兆芯正式釋出新一代KX-5000系列晶片，這是國內首款支援DDR4的國產通用CPU，業內將其效能比肩於英特爾主流的第七代i5。2019年，兆芯低調發布新一代KX-6000處理器，產品顯示出自主設計x86核心的進取心。正在研發的KX-7000據說將全面升級CPU架構，支援DDR5記憶體及PCIe 4.0。

我國晶片企業大多數依賴外源技術，但「守得雲開見月明」的往往是具備消化、吸收以及自主創新能力的企業。而自主創新的關鍵在於是否能夠構建屬於自己的產品開發平臺。追逐摩爾定律這條道路上沒有「彎道超車」的概念——只有直道，要麼換道。

創新商業模式才能「換道超車」

遵循技術發展規律的同時，商業模式創新也非常重要。浙江大學吳曉波教授提出「二次商業模式創新」概念，即對已有商業模式進行修改調整，再引入到新的市場情境，從而顯著提高企業生產效率和競爭力。

臺積電是典型案例，另闢蹊徑單獨拆解出「後端製造」環節，成為專門製造晶片的代工廠，即Foundry，創新出「Fabless（無晶圓廠設計商）+Foundry（代工廠）」的晶片製造經典模式。這種商業模式創新避免了行業既有競爭模式，帶動行業垂直分工，開創出「多贏」的新局面。

2018年，張汝京創辦芯恩時提出了一種基於中國情境的半導體商業分工模式「CIDM」。從成本來看，晶片產業在設計、製造、封測等多個獨立的產業環節。每向下流動一個環節，價格就要上漲20%-40%。從效率來看，功率半導體器件、模擬晶片、高階數模混合晶片、微制器、數字訊號處理器DSP，都是採用IDM模式獲得成功的。因為設計要與工藝完全配合，工藝又要根據設計來優化。從利潤來看，IDM雖然難度大，但利潤比純代工高。

然而，IDM模式對於企業資金、技術和人才的要求極高，目前國內單個企業很難獨木成林，因此建立類似戰略聯盟的「利益和使命共同體」成為一種探索方向。

「差異化需求」是另一種商業模式創新路徑。三星半導體的異軍突起就是建立在全球對DRAM的旺盛需求上，並以此作為切入口發展起來的。在中國，辰芯專注於背照式CMOS晶片，需求定位為科研級軍工和航天領域，與索尼的CMOS晶片形成了差異化競爭。寒武紀則專注於AI晶片，釋出全球首款具備「深度學習」能力的神經網路處理器晶片。

如果說堅持自主創新、建立產品開發平臺是「直道追趕」，進行商業模式二次創新則是「換道超車」。在技術創新上，先發企業具有能力壁壘，但在商業模式創新上，後發企業可能更容易輕裝上陣。

避免「被拖進別人的賽道」

「美國希望把中國拖入他所擅長的賽道。這也可能是一種釣魚，被美國人拖進他的賽道是不明智的，我們要把他拖入我們的賽道。」一位資深晶片產業人士表示，因為美國的一再打壓，讓國人對先進製程的晶片過分焦慮，失去了平常心。造芯潮水洶湧，一時泥沙俱下，很難說是否有這種情緒夾雜其間。

多個造芯項目折戟沉沙，對中國晶片產業的一個深刻啟示在於——如果我們對晶片產業的發展規律有足夠認知，會發現在先進製程上的盲目追趕也可能是一個陷阱。目前先進製程晶片仍然集中應用於部分高階消費電子，更廣闊的應用領域大多為成熟製程的晶片。中國晶片企業完全有能力持續提高成熟製程晶片自主化比例。被「卡脖子」雖然難受，但是造芯之路急不來，靠「舉國砸錢」就能實現「彎道超車」更不宜奢望。

對中國晶片產業來說，唯有紮紮實實蹲好馬步，直道上奮起直追拼效率，並緊緊抓住技術正規化迭代的機會視窗，以超凡的洞見提前佈局，才能突出重圍。

（本文來源：鈦禾智庫。研究支援和指導：浙江大學社會科學學部主任吳曉波教授及其團隊。）

本文刊載於《法人》2021年5月刊產業欄目