千億造芯泡沫反思：不存在的“彎道超車”

 弘芯夭折早已沒有懸念。2019年，價值7530萬元的土地使用權被查封，從ASML購得的DUV光刻機被抵押至****。2020年6月，時任弘芯CEO的蔣尚義遞交辭呈。1個月后，武漢東西湖區(qū)政府官宣，弘芯資金鏈條斷裂，項目停滯。 弘芯并非孤例。2019-2020短短一年多時間里，我國江蘇、四川、湖北、貴州、陜西5省的6個百億級半導體大項目先后停擺，總規(guī)劃投資規(guī)模達2974億元。 

大量的項目爛尾仍然阻擋不了高漲的造芯熱情。據(jù)IC Insights資料顯示，在2020上半年，中國總共有15個省份、29個城市成功簽約了半導體項目，總投資金額高達2021億元人民幣。 企查查數(shù)據(jù)也顯示，截至2021年2月，我國共有芯片相關企業(yè)6.65萬家，2020年全年新注冊企業(yè)2.28萬家，同比大漲195%。2021年以來，數(shù)據(jù)增長依舊迅猛，前2月注冊量已達到4350家，同比增長378%。 由于眾所周知的原因，國家對芯片企業(yè)有產(chǎn)業(yè)政策上的偏重。地方政府積極響應，造芯形勢一片大熱，讓人喜憂參半。芯片的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律決定了這不是一個數(shù)量堆積的游戲——項目建起來容易，活下來不易。 發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的熱情值得肯定，但一批中大型造芯項目紛紛夭折，也值得總結和反思。   

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人才短缺是芯片產(chǎn)業(yè)的另一個命門。芯片是人才密集型產(chǎn)業(yè)，不僅需要大量經(jīng)驗豐富的技術人才，領軍型人才更是極為緊俏的稀缺資源。能稀罕到什么程度呢？一個不算嚴謹?shù)淖糇C是，2020年12月中芯國際聯(lián)合CEO梁孟松宣布辭職后，次日A股開盤即跌近10%，市值蒸發(fā)超過300億元，港股也跌到短時停牌。 《中國集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書（2019-2020年版）》顯示，到2022年，中國集成電路專業(yè)人才缺口將近25萬，而且存在結構性失衡問題——集中上馬眾多芯片項目，會不可避免的造成原本就稀缺的人才資源更加分散。 各地跟風上馬半導體項目，政績考慮是其中重要因素。各級政府設立的引導基金和地方性商業(yè)****也在行政層面的影響下，成為這些“三缺”項目的主要輸血者。但在設備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(yè)難以得到專業(yè)投資機構的認同，后續(xù)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。 2020年陜西坤同辭退所有員工，項目停滯。原計劃投資400億元，除了政府實繳129億元外，另外兩家股東北京坤同科技和GSF Global出資額均為零。 江蘇中璟航天半導體計劃投入120億元，占地703畝。但在2017年底開工后，由于三大企業(yè)股東均未注資，不到一年時間便在大眾視野中消失，導致政府前期施工損失數(shù)千萬元。 武漢弘芯號稱1280億元的超大項目，占股90%的大股東北京光量藍圖居然分文未投，引發(fā)爭議，被媒體質疑究竟是“芯片”還是“芯騙”…… 2020年10月20日，國家發(fā)改委在例行新聞發(fā)布會上，針對“芯片項目爛尾”亂象表示，對造成重大損失或引發(fā)重大風險的，將予以通報問責。 發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)，不僅僅需要地方政府的魄力，更需要專業(yè)的統(tǒng)籌規(guī)劃能力。部分地方官員對半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律認知不夠，不具備甄別這些項目的專業(yè)能力。芯片并非放諸四海皆可生根，需要可供其茁壯成長的土壤。 現(xiàn)階段，中國的芯片產(chǎn)業(yè)尚處于培育期，大量技術處于研發(fā)早期，項目落地更傾向于選擇北、上、深等人才和IC研教資源富集的一線城市，待產(chǎn)能充分釋放后，才會向土地、人力成本更低的二三線城市轉移。從這個發(fā)展規(guī)律來看，一些不具備條件的二三線城市和遠郊區(qū)域即使鉚足全力上馬了項目，也常常會因為技術、人才和產(chǎn)業(yè)鏈基礎等問題而陷入被動。 半導體項目一般周期很長，從組建到盈利往往需要十來年甚至更長時間。不僅僅挑戰(zhàn)資本的耐心，對地方執(zhí)政官員的耐心和能力也是一個巨大的考驗，既需要地方政府不折騰，一屆接著一屆干，也需要一大批熟悉產(chǎn)業(yè)規(guī)律的專業(yè)型官員在背后支持推動。例如從技術、管理、供應鏈、市場等方面積極開展國際合作，熟悉國際化規(guī)則，從法律等層面防范杜絕風險。 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，項目爛尾不是最可怕的，可怕的是爛尾了沒有及時妥善處理。一些不良資產(chǎn)也可通過兼并整合變廢為寶，例如成都格芯在停擺兩年半后，被韓國前SK海力士副會長成立的公司高真科技接手，將在此基礎上建設DRAM生產(chǎn)線。由此可見，積極回收、另尋出路也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的延續(xù)。 被誤讀的“舉國體制” 因為“卡脖子”事件屢屢發(fā)生，讓國人尤其關注先進制程芯片的進展。近年來“舉國體制”一詞再度被輿論頻頻提及，難免會給國民造成一種錯覺：但凡舉國體制，問題便可迎刃而解。這是基于過往成功經(jīng)驗的理想期待，畢竟我們曾經(jīng)依靠著這種制度優(yōu)勢攻克了“兩彈一星”，如今為何不能如法炮制攻克芯片呢？ 一個本質區(qū)別是，眼下正在發(fā)展的芯片不是一個科研項目，而是一個產(chǎn)業(yè)。如今的多元化市場主體有著各自不同的目標和利益訴求，并不像計劃經(jīng)濟時期可以通過一紙行政命令隨時調動，傳統(tǒng)意義上的舉國體制土壤已經(jīng)不復存在。 另一方面，現(xiàn)代工業(yè)的體量和產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模都很大、各技術領域專業(yè)細分且大量交叉融合，國家不可能也沒必要像過去一樣集中力量去組織攻堅某個具體項目，更多精力轉向統(tǒng)籌謀劃和科學布局，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造一個良好的生態(tài)環(huán)境。各地上馬的芯片項目，政府也應減少行政手段的過分干預，最終還是要交給市場。 當然，這其間值得反思的地方還有很多。隨著“新型舉國體制”一詞被正式寫入十九屆四中全會《決定》，學界和產(chǎn)業(yè)界紛紛思考，如何在市場經(jīng)濟條件下“集中力量辦大事”。發(fā)揮市場在資源配置中決定性作用的同時，積極探索政府的協(xié)調性作用，同時保證國家重大利益和國家創(chuàng)新戰(zhàn)略的目標實現(xiàn)。 簡單來說，“傳統(tǒng)舉國體制”的底盤是計劃經(jīng)濟，“新型舉國體制”的底盤是社會主義市場經(jīng)濟。如今改革開放走過四十多年，政府角色深刻轉變，全能型政府已逐步成為歷史。西方國家希望把中國拖入它們標榜的自由競爭市場經(jīng)濟中，但我國在半導體產(chǎn)業(yè)中的后發(fā)劣勢難以克服。而尊重市場經(jīng)濟的政府恰當干預，正是我國半導體產(chǎn)業(yè)換道超車的關鍵所在。 “舉國體制”引發(fā)的另一個公眾關注的話題是“與其各自建廠，為何不集中資源發(fā)展中芯國際”？——這種想法來源于其它地區(qū)的經(jīng)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?yōu)槭裁丛也怀鲆粋€中芯國際？ 一批造芯項目的夭折已經(jīng)證明：僅靠地方政府傾斜性財政支持，企業(yè)難以獲得可持續(xù)發(fā)展的資金和能力。中芯國際作為一家企業(yè)，僅僅聚焦在芯片制造一個環(huán)節(jié)。芯片產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈。卡脖子的不是某個關鍵技術，而是產(chǎn)業(yè)整體運行機制和能力中的系統(tǒng)性薄弱環(huán)節(jié)——比突破技術壁壘更難的是建構產(chǎn)業(yè)生態(tài)。 我們只看到一家臺積電，實際上臺灣還有不少****冠軍，比如穩(wěn)懋是砷化鎵微波集成電路的全球第一，旺宏是記憶體中Nor Flash領域的龍頭企業(yè)，漢磊科技是碳矽和氮矽中的翹楚，此外還有聯(lián)電、南科、華邦等一眾優(yōu)秀的電子企業(yè)。 值得一提的是，這些企業(yè)幾乎都發(fā)源于新竹，這里擁有臺灣高校top3“臺清交”中的兩所：臺灣交通大學和臺灣清華大學，同時離臺灣大學、臺北大學、臺灣科技大學、臺北科技大學距離都不遠。科研人才基礎再加上當?shù)卣拇罅Ψ龀?，?jīng)年累月讓土壤慢慢變得肥沃。 

芯片的種類很多，大類就包括邏輯芯片、記憶體芯片和復合芯片。而邏輯芯片又分先進制程和成熟制程。臺積電的主要競爭優(yōu)勢在先進制程，中芯國際的業(yè)務則主要在成熟制程。芯片是一個全球分工協(xié)作的大產(chǎn)業(yè)，沒有任何一個國家能實現(xiàn)100%的自給自足。所以我們要發(fā)展的不是一家企業(yè)、一項技術，而是要打造一個能和國際接軌、還要具備一定競爭力的本土產(chǎn)業(yè)生態(tài)。  直道追趕：構建關鍵能力 經(jīng)濟學家內森·羅森伯格（Rosenberg Nathan）在研究劃時代的技術發(fā)明時，曾指出一個事實： “蒸汽機、機床、發(fā)電機、內燃機、晶體管和計算機這些重大創(chuàng)新，都為后續(xù)創(chuàng)新提供了一個框架，因此啟動了數(shù)十年的活動序列。這些后續(xù)創(chuàng)新并沒有產(chǎn)出全新的產(chǎn)品，而是在原先的基礎上補充或改進?！?/span>  芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程中，每一個技術生命周期里最初提出“框架”的企業(yè)，往往都能通過先發(fā)優(yōu)勢建立起護城河，保持著技術上的領先甚至壟斷地位。 北京大學路風教授提出的“產(chǎn)品開發(fā)平臺”是一個實用的理論工具，從技術和產(chǎn)品的關系的角度具象化了產(chǎn)業(yè)生態(tài)。所謂產(chǎn)品開發(fā)平臺，是一個包含了其工作對象（產(chǎn)品序列）、工作主體（專業(yè)研發(fā)團隊）和工作支持系統(tǒng)（工具設備和經(jīng)驗知識）的有組織的活動系統(tǒng)。 產(chǎn)品開發(fā)平臺是技術創(chuàng)新的動力傳導機制，技術學習從亞產(chǎn)品層次躍升到產(chǎn)品層次的動力從來不是技術性的，而是來自于追求競爭優(yōu)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(chuàng)新，到市場需求、問題導向驅動創(chuàng)新。 伊諾斯和摩爾創(chuàng)立英特爾時，汲取了仙童半導體的教訓，并沒有設置正式的R＆D（開發(fā)和制造）實驗室，但是組織起來了有效的技術創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代機制。打破部門之間的溝通壁壘，直接把制造工廠當作實驗室，實行無邊界的“開發(fā)-制造”模式。 產(chǎn)品開發(fā)平臺也有助于技術知識形成的連續(xù)性成長。例如英特爾公司80年代的286、386、486，90年代的奔騰系列以及2006年以后的酷睿系列。當英特爾需要開發(fā)全新的技術時，就設立獨立的組織去完成任務，同時通過與大學的合作來滿足對基礎研究的需要，每一代的技術都沉淀在英特爾的開發(fā)平臺上，形成延續(xù)迭代——這種模式的一個明顯好處是，很少有人從英特爾出走去創(chuàng)建公司。 大量從實踐中積累起來的技術知識具有緘默性，很難在企業(yè)間編碼轉移，往往需要技術人員之間的協(xié)作實踐、口口相傳才能真正掌握，重經(jīng)驗、重工藝的芯片企業(yè)更是如此。 2002年，“龍芯一號”面世，這是我國首枚擁有自主知識產(chǎn)權的通用高性能微處理芯片。龍芯團隊最初只是中科院計算機所下屬的一個課題組，龍芯的所有功能模塊芯，包括CPU核心等在內的所有源代碼和定制模塊均為自主研發(fā)。盡管性能和兼容性上與先進水平仍有較大差距，但彼時龍芯已經(jīng)初步顯現(xiàn)出產(chǎn)品開發(fā)平臺的能力，并且培養(yǎng)了一支人才隊伍。 

2010年，龍芯團隊成立龍芯中科技術有限公司，開始從研發(fā)走向產(chǎn)業(yè)化。2015年，龍芯產(chǎn)品開始應用于北斗衛(wèi)星。到2019年，龍芯出貨量達到50萬顆以上，在國產(chǎn)化應用市場份額領先。堅守了18年，已年過五旬的創(chuàng)始人胡偉武終于可以自豪面對媒體： “預計最多到后年，龍芯給國家交的稅，就會超過之前對我們所有的研發(fā)投入?！?/span> 胡宏偉同時提出了“做世界上第三套生態(tài)體系”的大目標，這個大目標的底氣，也是基于龍芯著力打磨了18年的產(chǎn)品開發(fā)平臺。 完整的產(chǎn)品開發(fā)平臺，還是吸收外部科學技術知識最有效的機制之一。針對具體產(chǎn)品研發(fā)進行的技術學習更容易將外部知識轉化為自身力量。在自建產(chǎn)品開發(fā)平臺的過程中，龍芯團隊走了一條完全自主開發(fā)的道路，兆芯則走了一條引進消化再創(chuàng)新的道路——“借進別人的底盤，造自己的車”。 兆芯主攻的KX系列芯片主要基于從威盛團隊承接的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、代碼、設計方法和流程，吃透了CPU設計的一整套體系。2013年，隨著國內核高基重大專項的實施，上海市國資委與威盛合資成立了上海兆芯集成電路有限公司，王惟林團隊被全部轉入了兆芯，開始轉入CPU內核研發(fā)的實戰(zhàn)攻堅階段。 但此時賽道上的強敵已一騎絕塵，英特爾的x86架構已在PC、服務器、工作站領域占據(jù)絕對霸主地位。兆芯由于拿到的原始代碼與主流水平差距太大，每一代的優(yōu)化改進難度都相當于重新設計一枚芯片——后起的兆芯沒有捷徑可走，只能在直道上小步快跑，和巨頭拼速度、比較率。 這是一條稍有差池便可能影響整個項目進度的追趕道路，好在前面已經(jīng)基本吃透了CPU的研發(fā)精髓，兆芯的團隊心中相對有底。日后王惟林在向媒體回憶這段艱辛經(jīng)歷時，仍然心有余悸： “亦步亦趨、誠惶誠恐，每一個節(jié)點都不能出差錯，投入的人力、時間、資金難以想象?！?/span> 2017年12月28日，兆芯正式發(fā)布新一代KX-5000系列芯片，這是國內首款支持DDR4的國產(chǎn)通用CPU，業(yè)內將其性能比肩于英特爾主流的第七代i5。2019年，兆芯低調發(fā)布新一代KX-6000處理器，產(chǎn)品顯示出自主設計x86內核的進取心。正在研發(fā)的KX-7000據(jù)說將全面升級CPU架構，支持DDR5內存及PCIe4.0。

我國芯片企業(yè)大多數(shù)依賴外源技術，但“守得云開見月明”的往往是具備消化、吸收，以及自主創(chuàng)新能力的企業(yè)。其中的關鍵能力構建在于搭建屬于自己的產(chǎn)品開發(fā)平臺，有了這個平臺和內部R&D作為基礎，外部創(chuàng)意知識才可以源源不斷地納入吸收。反之，假如企業(yè)不具備這個關鍵能力，無論多么土豪地砸錢引進外部技術，結果都是陷入技術依賴的被動局面。而追逐摩爾定律這條道路上沒有“彎道超車”的概念——只有直道，要么換道。  換道超車：創(chuàng)新商業(yè)模式 遵循技術發(fā)展規(guī)律的同時，商業(yè)模式創(chuàng)新也非常重要。浙江大學吳曉波教授提出“二次商業(yè)模式創(chuàng)新”概念，即對已有的商業(yè)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(yè)生產(chǎn)效率和競爭力。 臺積電的興起就是典范。在此之前，芯片采用的是IDM模式——即單一企業(yè)整合設計、制造、封裝測試到銷售的全過程。臺積電另辟蹊徑，單獨拆解出“后端制造”環(huán)節(jié)，成為專門制造芯片的代工廠，即Foundry。如今“Fabless(無晶圓廠設計商)+Foundry（代工廠）”成為當下芯片制造的經(jīng)典模式。 這種商業(yè)模式創(chuàng)新避免了行業(yè)既有競爭模式，帶動行業(yè)垂直分工，開創(chuàng)出“多贏”的新局面。Fabless可以專注于天馬行空的設計，一批芯片設計公司應運而生，F(xiàn)oundry則專精于將設計師們的藍圖蝕刻到芯片上。這樣的分工不僅促進了全球芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，更為臺積電的崛起開辟了道路。（參見前文《臺積電的忠與謀》） 單純的“技術突圍”就只能囿于已有技術范式，受制于人。從臺積電當時的情況來看，僅靠技術追趕德州儀器、英特爾等歐美大廠實為中下策，但“重構分工體系”可謂上上策。 2018年張汝京創(chuàng)辦芯恩時提出了一種基于中國情境的半導體商業(yè)分工模式“CIDM”，C為Commune，即共享共有制IDM模式。張汝京認為： “在中國當前的形勢之下，CIDM模式是相對更好的模式，一方面能夠整合眾多小企業(yè)來搞定全產(chǎn)業(yè)鏈，減少對其它廠商的依賴，又不用承擔太多風險和投資，就能實現(xiàn)資源共享?！?/span> 中國缺乏能夠整合芯片制造多個環(huán)節(jié)的IDM企業(yè)。從成本來看，芯片產(chǎn)業(yè)在設計、制造、封測等多個獨立的產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，每向下流動一個環(huán)節(jié)，價格就要上漲20%-40%。從效率來看，功率半導體器件、模擬芯片、高端數(shù)?；旌闲酒?、微制器、數(shù)字信號處理器DSP，都是采用IDM模式獲得成功的，因為設計要跟工藝完全配合，工藝又要根據(jù)設計來優(yōu)化。從利潤來看，IDM雖然難度大，但利潤比純代工高。 然而，IDM模式對于企業(yè)資金、技術和人才的要求極高，目前國內單個企業(yè)很難獨木成林，因此建立類似戰(zhàn)略聯(lián)盟的“利益和使命共同體”成為一種探索方向。這種模式的理想狀態(tài)是：芯片設計公司獲得芯片制造廠商的產(chǎn)能及技術支持，制造廠商又與終端客戶直接對接減少產(chǎn)品銷售的不確定性，終端客戶與設計公司直接對接提高產(chǎn)品設計效率，最終實現(xiàn)資源共享、能力協(xié)同、資金及風險共擔。 “差異化需求”是吳曉波教授提出的另一種商業(yè)模式創(chuàng)新路徑。三星半導體的異軍突起就是在建立在全球對DRAM的旺盛需求上，并以此作為切入口發(fā)展起來的。 在中國，辰芯專注于背照式CMOS芯片，需求定位為行業(yè)級、科研級，軍工和航天領域，與索尼的小飛機CMOS芯片形成了差異化競爭。寒武紀則專注于AI芯片，發(fā)布了全球首款具備“深度學習”能力的神經(jīng)網(wǎng)絡處理器芯片。 如果說堅持自主創(chuàng)新、建立產(chǎn)品開發(fā)平臺是直道追趕，進行商業(yè)模式二次創(chuàng)新則是換道超車。在技術創(chuàng)新上，先發(fā)企業(yè)具有能力壁壘，但在商業(yè)模式創(chuàng)新上，后發(fā)企業(yè)可能更容易輕裝上陣。 先發(fā)企業(yè)可能陷入現(xiàn)有核心能力的剛性陷阱，比如競爭趨同、現(xiàn)有交易模式成本不斷增加、交易流程日益復雜、難以滿足個性化客戶新需求等。上世紀80年代，日本東芝等一眾半導體企業(yè)群狼圍攻英特爾，本世紀初三星和臺積電的脫穎而出，都是發(fā)揮了后發(fā)企業(yè)的商業(yè)模式創(chuàng)新優(yōu)勢。 以芯片為代表的諸多產(chǎn)業(yè)在從一個技術生命周期迭代到下一個周期的時候，往往會產(chǎn)生“機會窗口”，后發(fā)者如果能夠提前識別并作出前瞻性布局，完全存在換道超車的可能性。 
“被拖進別人的賽道是不明智的” “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”。 一位資深芯片產(chǎn)業(yè)人士表示，因為美國的一再打壓，讓國人對先進制程的芯片過分焦慮，失去了平常心。造芯潮水洶涌，一時泥沙俱下，很難說是否有這種情緒夾雜其間。 “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，先進制程芯片不是一蹴而就的，用錢一下子砸不出來，只能慢慢熬，自亂陣腳便會出現(xiàn)弘芯這樣的問題”。 在這位業(yè)內人士眼里，武漢弘芯作為一家完全沒有技術沉淀的初創(chuàng)企業(yè)，居然一開始就將技術目標定在14nm和7nm量產(chǎn)的國際頂尖水平，實在是“過分進取”了。 千億造芯項目折戟沉沙，對中國芯片產(chǎn)業(yè)的一個深刻啟示在于——如果我們對芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)律有足夠的認知，會發(fā)現(xiàn)在先進制程上的盲目追趕也可能是一個陷阱。目前先進制程芯片仍然集中應用于一些高端消費電子，在更廣闊的應用領域，例如車用芯片、通訊芯片、感光元件、邊緣計算、微控制器、電源管理芯片等方向上應用的大多為成熟制程的芯片，而在這些賽道上，中國芯片企業(yè)是完全有能力、并且還有巨大的空間持續(xù)提高自主化的比例。 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(xiàn)彎道超車更不宜奢望。對中國芯片產(chǎn)業(yè)來說，唯有扎扎實實蹲好馬步，直道上奮起直追拼效率；并緊緊抓住技術范式迭代的機會窗口，以超凡的洞見提前布局，才能最終換道超車，突出重圍。