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芯片产业何去何从?一文走进中国芯片发展史

澄泓财经 ·2019-07-01 15:49·与非网
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去年的 中兴 事件后,总是有很多朋友问我,既然 芯片 那么重要,我们为什么不以举国之力搞芯片。在回答这个问题前,我们先来简单回顾下新中国前三十年的芯片发展史。

中国的电子工业,在1950解放以后就开始起步。1956年国家提出“向科学进军”,国务院制定科技发展12年规划,将电子工业列为重点发展目标。

中国科学院成立了计算技术研究所(中科院计算所)。为了培养电子工业人才,教育部集中全国五所大学的科研资源,在北京大学设立 半导体 专业。

1958年,上海组建华东计算技术研究所,及上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂等企业。使上海和北京,成为中国电子工业的南北两大基地。

1960年中国科学院成立半导体研究所,同年组建河北半导体研究所(现为中电集团第13所),进行工业技术攻关。

1962年由中科院半导体所,组建全国半导体测试中心。

1963年中央政府组建第四机械工业部,主管全国电子工业。

1968年,北京组建国营东光电工厂(878厂),上海组建无线电十九厂,至1970年建成投产,形成中国集成电路产业中的“南北两霸”。其中北京878厂主要生产TTU电路、CMOS钟表电路及A/D转换电路。上海无线电19厂,主要生产TTL、HTL数字集成电路,是中国最早生产双极型数字集成电路的专业工厂。

这一系列电子和半导体厂的兴建,初步搭建了中国半导体工业的“研发+生产”体系。

这套体系最初能够紧追美国,得益于一批回到新中国的半导体人才,如黄昆、谢希德、王守武、高鼎三、吴锡九、林兰英、黄敞等前辈大师。在他们的带领下,蹒跚起步的中国半导体行业做了两大贡献:

一是保障了“两弹一星”等一批重大军事项目的电子和计算配套;二是为中国建立了一套横跨院所和高校的半导体人才培养体系。

所以,回到文章最初的问题,为什么不用举国之力来发展芯片,答案是,我们不仅用举国之力搞过芯片,而且似乎还一度搞的相当不错。1975年,北京大学物理系半导体研究小组,由王阳元等人,设计出我国第一批三种类型的(硅栅NMOS、硅栅PMOS、铝栅NMOS)1K DRAM动态随机存储器,它比美国英特尔公司研制的C1103要晚五年,但是比韩国、台湾要早四五年。那时韩国、台湾根本就没有电子工业科研基础。

说到这里,一定有很多人开始感到可惜,如果我们沿着这种模式发展下去,或许早就成为世界芯片强国,也不至于出现被人卡脖子的尴尬局面。

然而在前两期跟随我们了解了芯片行业发展规律,尤其是摩尔定律的朋友们,应该已经发现了问题。芯片工艺的持续进步,依赖于资本不断的研发投入和产线升级的支出。而这部分资金的来源,大部分来自于上一代芯片工艺突破后大规模商用带来的利润反哺。

而新中国成立以来普遍采用的集中全国力量打歼灭战的发展模式,虽然有益于加速短期的技术突破,取得类似于原子弹,氢弹,人造卫星的阶段性成就。然而对于技术的后续商用和产业化,却毫无益处。

对于原子弹之类的项目,一旦技术突破,即可享用几十年甚至上百年,而且关乎国防,安全,因此中国的发展模式在它们身上有其合理性和优势性。但是对于芯片这样需要不断研发投入以支持技术更新换代的项目,举国之力模式很快就体现出了其局限性。

粉碎四人帮以后的1977年7月,邓小平邀请30位科技界代表在人民大会堂召开座谈会,半导体学界灵魂人物王守武发言说:“全国共有600多家半导体生产工厂,其一年生产的集成电路总量,只等于日本一家大型工厂月产量的十分之一。”

由此可见,中国在那些年看上去很厉害的芯片发展成就,并没有在产业上看到多少贡献,更没对民生发展带来多少好处。而更为重要是,在缺乏了产业应用的利润反哺后,国产芯片每一次新的技术更新,都会给全国财政带来又一次的吸血。

然而在很长一段时间里,上至庙堂高管,下至平民百姓,甚至包括大量技术专家,都对这种发展模式的困境认识不足。

比如在1977年,总设计师问王守武:“你们一定要把大规模集成电路搞上去,一年行吗?”这个在今天看起来多少有点啼笑皆非的问题,恰恰反应了当时的中国,对于芯片产业,这个资本主义发展到极致下的产物的运行规律,缺乏最基本的认知。

而随着改革开放的全面展开,这种发展模式终于遇到了问题。改革开放让中国全国各行业的对外交流在短期内呈现出爆发性的指数级增长。

各行业都开始从国外引进先进技术及设备,这在短期内造成了中国的外汇储备荒。

1977年中国的外汇储备只有9亿多美元,然而1978年7月份,政府工作报告提出的一个国外技术和设备引进方案的总金额就达到了惊人的850亿美元,扣除400亿引进外资,剩下还有接近500亿美金的窟窿需要外汇储备来填。

跟着外储荒而来的是财政荒,1979年全国在建的大中型项目有1100多个,财政赤字170.6亿元。1980年又新增了1100多项,财政赤字127亿元。

上述项目全部建成,还需要投资1300亿元。迫于财政荒,1980年开始中央不得不停建缓建了大量短期产业化无望的项目,我们耳熟能详的早期大飞机运十项目就在此之列。

而芯片项目毫无疑问也遭到明显波及,中国原希望从欧美国家引进的七条3英寸晶圆生产线,因此拖了整整七年。

而比财政断流更严重的是,随着改革开放的持续进行,海外更廉价,性能更好,更可靠的芯片大量流入国内,这给国内技术进步几乎停滞的芯片工业带来了几乎致命的一击。

比如像中国最大的半导体企业——上海元件五厂。1980年利润高达2070万元,职工人均利润1.5万元。即使是1985年,上海元件五厂的产值仍然高达6713.1万元,利润达1261.4万元。然而到了1990年,上海元件五厂产值下降至1496万元,滑倒了亏损的边缘。

而海外在这期间,台湾,韩国,日本的芯片产业开始加速崛起,涌现了一大批例如台积电,三星,海力士,索尼这样的芯片巨头。而半导体的产业模式在经过1987开始的fabless+代工模式的转型,正式进入黄金时代。而中国的举国模式也终于走到了尽头,上海无线电五厂也在不久后破产倒闭。

所谓不破不立,中国旧模式主导下的芯片产业的崩溃,给了新模式的诞生埋下了伏笔。不过在中国的芯片业涅槃重生之前,还有十多年的暗黑时代在等着我们的芯片从业者。

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