勇敢的心：“中國(guó)芯”不息的發(fā)展雄心

　　“互聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)是我們最大的‘命門’，核心技術(shù)受制于人是我們最大的隱患?！?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/芯片">芯片是這一旨在振興中國(guó)技術(shù)行業(yè)的戰(zhàn)略的最后一處弱點(diǎn)。2016年中國(guó)集成電路進(jìn)口金額高達(dá)2296億美元，出口集成電路金額635億美元，進(jìn)出口逆差1661億美元。目前一直著力發(fā)展半導(dǎo)體行業(yè)。

　　國(guó)家政策的大力支持

　　國(guó)家層面十分重視目前我國(guó)半導(dǎo)體市場(chǎng)自給不足，供需失衡的問題，先后頒布多個(gè)政策文件、成立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，意在做大做強(qiáng)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)。

　　十三五規(guī)劃期間，無論晶圓代工或封裝測(cè)試，大陸IC制造產(chǎn)能將大幅成長(zhǎng)，結(jié)合“物聯(lián)網(wǎng)+”與“中國(guó)制造2025”概念，處理器、現(xiàn)場(chǎng)可程式化閘陣列(FPGA)、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)與信息安全相關(guān)芯片、存儲(chǔ)器等IC設(shè)計(jì)企業(yè)獲得政策大力支持。

　　中央政府對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)于財(cái)稅優(yōu)惠相關(guān)政策主要延續(xù)十二五規(guī)劃期間的國(guó)發(fā)(2011)4號(hào)文與財(cái)稅(2012)27號(hào)文。中央政府在IC企業(yè)資格認(rèn)定與支持領(lǐng)域通過以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資基金以直接入股方式，對(duì)大陸半導(dǎo)體企業(yè)給予財(cái)政支持或協(xié)助購(gòu)并國(guó)際大廠。

　　根據(jù)SEMI 最新研究數(shù)據(jù)表示，當(dāng)前中國(guó)大陸正掀起興建晶圓廠的熱潮，預(yù)估2017 年時(shí)，中國(guó)興建晶圓廠的支出金額將超過40 億美元，占全球晶圓建廠支出總金額的70%。而到2018年，中國(guó)建造晶圓廠相關(guān)支出更將成長(zhǎng)至100 億美元，而其中又將以晶圓代工占其總支出的一半以上。

　　“國(guó)家大基金”負(fù)責(zé)人丁文武介紹，過去兩年多來，總共決策投資了43個(gè)項(xiàng)目，累計(jì)項(xiàng)目承諾投資額818億元，實(shí)際出資超過560億元。實(shí)施項(xiàng)目覆蓋了集成電路設(shè)計(jì)、制造、封裝測(cè)試、裝備、材料、生態(tài)建設(shè)等各環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)鏈上完整布局。

　　斥巨資緣由成本高

　　集成電路產(chǎn)業(yè)的特色是贏者通吃，像Intel這樣的巨頭，巔峰時(shí)期的利潤(rùn)可以高達(dá)60%。芯片的成本包括芯片的硬件成本和芯片的設(shè)計(jì)成本。芯片硬件成本包括晶片成本、掩膜成本、測(cè)試成本、封裝成本四部分還包括像ARM陣營(yíng)的IC設(shè)計(jì)公司要支付給ARM設(shè)計(jì)研發(fā)費(fèi)以及每一片芯片的版稅，而且還要除去那些測(cè)試封裝廢片。

　　從二氧化硅到市場(chǎng)上出售的芯片，要經(jīng)過制取工業(yè)硅、制取電子硅、再進(jìn)行切割打磨制取晶圓。晶圓是制造芯片的原材料，晶片成本可以理解為每一片芯片所用的材料(硅片)的成本。晶片成本占比最高。

　　值得一提的是中科院微電子所集成電路先導(dǎo)工藝研發(fā)中心在下一代新型FinFET邏輯器件工藝研究上取得重要進(jìn)展。微電子所殷華湘研究員的課題組利用低溫低阻NiPt硅化物在新型FOI FinFET上實(shí)現(xiàn)了全金屬化源漏(MSD)，顯著降低源漏寄生電阻，從而將N/PMOS器件性能提高大約30倍，使得驅(qū)動(dòng)性能達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

　　封裝是將基片、內(nèi)核、散熱片堆疊在一起，起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用，芯片上的接點(diǎn)用導(dǎo)線連接到封裝外殼的引腳上，這些引腳又通過印制板上的導(dǎo)線與其他器件建立連接。故而封裝對(duì)CPU和其他LSI集成電路都起著重要的作用。封裝成本就是這個(gè)過程所需要的資金。若產(chǎn)量巨大，封裝成本一般占硬件成本的5%-25%左右。

　　測(cè)試可以鑒別出每一顆處理器的關(guān)鍵特性，比如最高頻率、功耗、發(fā)熱量等，并決定處理器的等級(jí)，不過，如果芯片產(chǎn)量足夠大的話，測(cè)試成本可以忽略不計(jì)。

　　掩膜或稱光罩(mask)這一部分是流程銜接的關(guān)鍵部分，是流程中造價(jià)最高的一部分，也是限制最小線寬的瓶頸之一。成本就是采用不同的制程工藝所需要的成本，像40/28nm的工藝已經(jīng)非常成熟，成本也低——40nm低功耗工藝的掩膜成本為200萬美元;28nm SOI工藝為400萬美元;28nm HKMG成本為600萬美元。不過在先進(jìn)的制程工藝問世之初，耗費(fèi)則頗為不菲。制造一顆芯片需要十幾塊不同的掩膜，所以芯片制造初期投入非常大。芯片量產(chǎn)后，成本相對(duì)來說就比較低了，好的掩膜可以同時(shí)生產(chǎn)上百塊芯片。芯片如果出貨量很大，利潤(rùn)還是非常高的，但如果出貨量很少，那芯片平均制造成本就高得嚇人，幾百萬美元打水漂是很正常的。

　　重大挑戰(zhàn)與機(jī)遇

　　過去兩年，中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)布局飛速發(fā)展，國(guó)家政策大力支持，地方政府重金投資，尤其面向臺(tái)灣地區(qū)、美國(guó)、歐洲的整合，引發(fā)海內(nèi)外諸多警惕。

　　法媒稱，在美國(guó)新任總統(tǒng)正式就任前兩天，中國(guó)以“真金白銀”的方式展現(xiàn)了同美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)而且是在最尖端科技領(lǐng)域同美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的雄心。中國(guó)清華紫光集團(tuán)將在南京投資超過300億美元建立半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地以保證世界第二大經(jīng)濟(jì)體在這一戰(zhàn)略性行業(yè)中的獨(dú)立性。

　　中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)早在10多年前就苦苦尋求制造業(yè)為基礎(chǔ)的突破口，自2014年起在全球掀起了收購(gòu)熱潮，在早期的時(shí)候，在收購(gòu)ISSI和豪威的時(shí)候取得了不錯(cuò)的成果，但一系列的并購(gòu)引起了美國(guó)等政府的警惕，中國(guó)未來的收購(gòu)將會(huì)變得越來越艱難。

　　隨著特朗普的就任，中美對(duì)立將會(huì)加劇從而可能令中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到更大挑戰(zhàn)。近期美國(guó)新任總統(tǒng)川普不斷攻擊中國(guó)的貿(mào)易行為。中國(guó)官方已經(jīng)尋求美國(guó)貿(mào)易團(tuán)體等管道，向西方媒體發(fā)聲，希望透過不同方式對(duì)美國(guó)新政府喊話。工信部電子司副司長(zhǎng)彭紅兵借助媒體回應(yīng)說，針對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局，美國(guó)沒必要太過緊張，中國(guó)不希望與美國(guó)發(fā)生沖突，畢竟目前許多相關(guān)計(jì)劃都還在初期擬定階段。

　　美國(guó)希望保有這些技術(shù)，但中國(guó)也希望能夠自給自足，建立制造能力。貿(mào)易政策專家何偉文表示，“國(guó)有企業(yè)在這一領(lǐng)域進(jìn)行收購(gòu)將會(huì)極端困難?！钡?025年，中國(guó)希望能夠滿足本國(guó)市場(chǎng)70%的需求而非像目前這樣僅能滿足10%的需求，這一雄心壯志的實(shí)現(xiàn)還要頗具破折。