国产芯片制造有多难？十年饮冰，热血难凉
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先进制造业·导读
众所周知，中国科技界有一个说法，那就是“缺芯少魂”，意思是缺少芯片，操作系统。而事实上也是如此，比如中国目前芯片自给率不到20%，80%多的芯片靠进口，已经连续2年进口额超3000亿美元了。近日的华为芯片禁令升级事件更让国人担心片自给能力，但中国芯片产业仍有一大批人，坚守在这个行业，从未离开。
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华为的事情，还是闹大了。
甚至连我妈都来问我，“华为是不是要完蛋了”。
临到了，老太太还问了一个终极命题，“我们内地自己的芯片，到底行不行”。
这让我想起一个号称“央视最牛采访的视频”。
记者：目前为止我们钢铁产能情况怎么样？
马科长：钢铁我们的历史发展比较长，产业工人比较丰富。
记者：那到目前为止我们钢铁产能情况怎么样？
马科长：我们实施精钢战略是想在调整布局的过程中，提高装备水平，做好节能减排，搞好循环经济发展。
一个是真的敢问，一个是真的没办法答。
一旦台积电向我们断供，中国大陆芯片的真实现状就是，落后西方5-10年，甚至更多。
芯片生产大致分芯片设计、芯片制造、芯片封测三大环节。
芯片设计的工具，用的是国外的EDA软件，就连中国最好的芯片设计公司华为海思，也只是刚刚开始“去美国化”。
全球最大最好的芯片制造厂商，就是台积电。台积电现在已经实现5纳米工艺制式的量产，而大陆最好的芯片制造公司中芯国际，刚刚完成14纳米的量产。
而制造最先进制程芯片使用的光刻机，都得从荷兰ASML公司进口。但现在也买不到了，因为美国不让。
大陆最好的光刻机生产厂商是上海微电子，现在生产的是90纳米的光刻机。
中国表现最好的，是封测环节。但这个环节的利润，并不高。
真实的情况就是，落后。
没有人在乎芯片行业是个极其烧钱的行业，什么几十亿，几百亿投进去，连个水花都看不见。
也没人在乎芯片行业是个需要时间的行业，可能几年、十几年都看不到成绩。
也没有人在乎国产芯片行业的人才缺口，达到了30多万。
也没有人在乎芯片行业是个“赢者通吃”的行业——老大吃肉，老二喝汤，老三老四舔舔碗底，至于后边的，全看命。
更没人在乎，由于1996年的《瓦森纳协定》，华裔的工程师无法进入欧美半导体公司的核心部门，中国公司买不到近二代的设备。
我们的最新研究，就是人家已经过时二代的技术。
根本没人在乎这些，既然国外的芯片有得买。国产的芯片，骂就对了。
但即便这样，仍有一大批人，坚守在这个行业，从未离开。
十年饮冰，难凉热血。
我知道他们的故事。所以，我想为内地芯片说几句。我害怕再不说，会来不及。
我希望大家能明白，这个行业的差距，是越拉越大的——市场占有率的前两位，会把钱都赚走。这样，也能支持它们在研发端投入更多的资金。
如果你发现，大陆芯片行业在缩小这个差距，那希望你明白——他们付出了，比汗水更沉重的东西。
01
最先拉了华为一把的，是中芯国际。中芯国际的创始人，叫做张汝京。
在德州仪器的20多年，张汝京狂建9座工厂，遍布美国、日本、新加坡、意大利等地。
他也成为半导体行业内公认的“建厂狂魔”。
就在这时，张汝京的父亲张锡纶从台湾飞去美国，问了他一个问题：
“你什么时候来大陆建一所工厂？”
张锡纶曾是我国有名的炼钢专家。抗战时期，他和妻子主持的第21兵工厂，生产了中国90%的重机枪。
1949年，他带着刚满一岁的张汝京来到了台湾。
现在，儿子事业有所成就，他也希望儿子可以在大陆，建一座芯片工厂。
父亲的话，戳动了张汝京。
他从小接受的教育，是“以做中国人为荣，我们就是中国人”。如今，是到了为国家做贡献的时候了。
几天考虑后，张汝京做出了人生中最重要的决定——辞掉工作，回国办厂。
不出一个月，他回到台湾，创办了世大半导体。
在张汝京的带领下，世大很快就建了两座工厂，一举成为台湾第三大芯片公司。
公司的业绩，也越来越好看。
但与此同时，世大也引起了台积电的注意。在芯片行业，当出现后起之秀时，摧毁它的最好办法，就是收购它。
这场收购张汝京也没什么意见，因为台积电给出了50亿美元的高价，这几乎是当时世大股价的8倍。
但张汝京提了一个条件，“收购完成后，世大的第三个工厂，必须要建在大陆”。
当时并没有人对这个提议提出反对，收购也得以很快完成。
但这之后，张汝京三番五次的找到台积电负责人，询问大陆建厂的事，都没有收到明确的回应。
台积电，并不准备兑现承诺。
在经过一番考虑之后，张汝京决定辞职。
台积电并不同意，并且警告张汝京，“如果离开，你在台积电的大量股票将被收回”。
那就，不要了。
钱，不要了；公司，不要了；股票，不要了。张汝京毅然离开台湾，来到大陆，准备建厂。
这次，张汝京把目光抛向了上海。
当时大陆芯片的制程工艺，卡在了0.5微米，停滞不前。
建晶圆加工厂太费钱了。一条最普通的8英寸生产线，都需要10亿美金。
在这样的背景下，张汝京扮演了开拓者的角色。
为了表明决心，他把太太和孩子，甚至90岁的老母亲，都一起迁居至上海。
初来上海，建厂的人才、设备、资金、需要引进的技术，什么都缺。
但当得知张汝京要在大陆建厂时，除了他在德州仪器和世大之前100多位海外同事愿意追随他，还有300多位台湾同胞，也跟着他来到了上海。
大家都看到了张汝京身上的使命感，家国情怀、回国报效，这一次，终于有了机会。
这些，让张汝京惊喜万分，建厂初期的骨干，有了。
在资金方面，张汝京把他20年积攒的资源和口碑全用上了。在短短一年的时间里，神奇般的筹到了10亿美金。
要知道，中国建国以来最大的电子工业项目——909工程，最开始的投入是100亿人民币。
一个张汝京，抵上了一个国家工程。
在解决了人才、资金问题后，技术和设备，又成了最大的问题。
冷战结束后，西方国家在美国的主导下，签署了《瓦森纳协定》。这个协定中限制了先进材料、电子器件、军品等各种商品或技术的出口。
而中国，则是这个协定的“禁运国家”。
即便中国购买技术的价格让其他国家难以拒绝，美国也会出面干涉，直接中断这次交易。
为了能买到先进的设备和技术，张汝京找遍了美国五大教会，为其人格背书。
并再三承诺，中芯的产品只用于商业用途，不用于军用等领域，这才拿到了美国的出口许可。
万事俱备，只待开工。
2000年8月1日，中芯国际开始动土，短短13个月后，到2001年9月，中芯国际正式投产。
13个月，也刷新了晶圆加工厂建造速度的世界纪录。
同时，中芯国际的0.25微米以下生产线，也将大陆芯片，第一次推进至纳米级。
为了吸引更多的海外人才和华人回国，张汝京在厂区周围，建了从幼儿园到高中的中芯国际学校。
并且，一部分工人还能到上海微电子学院进修——这是他们之前，想都不敢想的。
与此同时，1500多个单元的住房也同时建了起来。
家庭、梦想、事业，在中芯国际，都能找得到。在这种氛围下，中芯国际不断地吸纳着海外人才。
有了归属感，工作效率自然也变得高效。
短短3年时间，中芯国际就拥有了4条8寸产线和1条12英寸生产线。
毫不夸张地说，这3年，把大陆芯片产业拉快了30年。
到了2003年，万人一心的中芯国际，傲然竖起六座工厂，做到90纳米集成电路线宽，跻身全球第三大代工厂。
大陆芯片制造业，迎来了最高光的时刻。
02
然而，台积电一直在关注张汝京。
其实不仅是台积电，当张汝京带着300多人离开时，台湾人也慌了神。
2000年，台湾当局以莫须有的罪名，罚了张汝京15万美金，并警告他马上从大陆撤资。
但张汝京不认怂，宣布放弃台湾户籍。
台湾政府气得抓不到人，拿他没办法，只得严禁所有台湾科技公司进入内地。
与此同时，台积电也开始了自己的操作。
他们一直在默默准备，等待给张汝京，给中芯国际，致命一击。
（积电创始人张忠谋）
2003年8月，中芯国际即将在香港上市。
就在上市前几天，台积电在美国加州起诉中芯国际，并索赔10亿美金。
台积电并不是状告中芯国际侵犯它的专利，因为双方早就在专利上进行了交叉授权。
中芯国际的工程师，很多都来自台积电，这本身就让张汝京陷入了劣势——工程师或有意、或无意，都会在某些项目上用到台积电的菜单等信息。
这些，谁都说不清楚。
要知道，2003年中芯的收入仅有3.6亿美金。这场官司输了，相当于要了中芯国际的命。
官司拖了两年，中芯拖不住了。中芯选择了庭外和解，6年分期赔偿台积电1.75亿美金。
由于当时请的律师并不专业，在“和解协议”上，中芯国际又被台积电摆了一道。
台积电设置了一个“第三方托管账户”。
中芯必须将所有技术存到这个账户里，供台积电“自由检查”。自家最核心的竞争力，最隐私的部分，供人家随意翻动。
这样，台积电找起中芯国际的麻烦，变得更加轻松了。
在“和解协议”达成1年零7个月之后，台积电再次起诉中芯国际，状告中芯国际违反“和解协议”。
台积电要求中芯国际将剩下的1.3亿和解金一次性付清，并指控中芯国际侵犯在0.13微米工艺中，有82%的部分，侵犯了台积电的专利。
但当时中芯国际公司上下，都觉得能和解是好事——这对公司的长远发展是有好处的。
他们都在尽力履行“和解协议”。
这次起诉，本质上恶性竞争，蓄意破坏。其中最大的原因，可能是中芯国际当时的技术，步入了45纳米的门槛。
就连当时日本的媒体都再说，“台积电在国际上遥遥领先，但在大陆市场的发展屈居中芯国际之后，阻止中芯做大才是台积电将中芯国际告上法庭的真正原因”。
中芯国际的反应也很强硬，坚决否认自己侵权，并准备了充足的证据。
公司上下，都觉得这次指控是“莫须有”的，也都觉得自己能打赢这场官司。
整个公司在正常运转，张汝京的工作也在正常进行。
就在宣判的前1天，张汝金还在召集项目组开例会，安排日常工作。
但是，中芯国际又输了。
这一次的代价，更为惨痛——在1.75亿美金的基础上，再赔2亿美金，外加10%的股份。
如此下来，中芯基本上丧失了竞争力。
并且，台积电还提出了一项要求：张汝京必须离开中芯国际。
得知审判结果那一刻，张汝京在电话里嘶声痛哭。
第三天，他便引咎辞职。
在离开之前，台积电又要求他签署了一份竞业协议——从2010年算起，三年内不得再从事芯片相关工作。
在说完一句“我对事情负责”，叮嘱了同事“不要被打趴下”之后。这位61岁的老人，离开了为之奋斗了9年的中芯国际。
大陆芯片刚刚燃起的光，又熄灭了。
03
张汝京离开中芯国际后，一个叫做江上舟的人，扛起了中芯国际。
几年前，正是江上舟接待了张汝京，并一手促成了中芯国际落地上海。
然后得出了一个结论：
“如果上海在此时扶持半导体行业，那么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”。
我们一直都说，上海不相信互联网。
其实马云最初是在上海创业的。但上海没人相信他那说的东西，也招不到人，最后只能回到家乡杭州。
2008年时，上海市委书记还特意在会上要求全体相关工作人员反思，“上海为何留不住马云”。
并且，“为上海失去这样一个由小企业发展而成的巨型企业感到相当遗憾”。
长时间以来，堂堂魔都，中国金融中心，最拿得出手的互联网企业，居然是世纪佳缘。
因为上海，选择相信半导体行业。
在过去的“互联网黄金二十年”中，上海政府把大量的资金投入半导体行业，扶持内地芯片的发展。
他们第一次收获的，是一个精心包装的骗局，以及全世界的嘲笑。
2003年2月26日，上海各界领导悉数参加了一场发布会。这场发布会由上海政府新闻办公室亲自主持，上海市长兴奋地向全国人民介绍：
“这是上海的科技形象”。
发布的东西，叫做“汉芯一号”——一款每秒可以进行2亿次运算的芯片。性能，甚至超过了同期英特尔的产品。
这样的产品，英特尔用了40年，而“汉芯一号”的研发，只用了16个月。
“汉芯一号”的发明者陈进教授，也被众多媒体称为“国产芯片的新教父”。
有了这样的成绩，上海市当然继续追加投资。同时，“上海市科技创业领军人物”“上海交大微电子学院院长”等各种头衔也授予给陈进。
一时间，陈进名利双收。
3年后，陈进被曝出“将摩托罗拉芯片上的Logo用砂纸磨掉，重新打上‘汉芯’字样”的丑闻。
所谓的“国产第一芯片”的研发过程，就是一张砂纸。
消息被确认后，一地鸡毛。陈进成了人人喊打的“败类”，内地芯片行业被全世界嘲讽。
美国媒体直接放话，“中国人只有抄袭的本事，他们永远都无法真正研制出芯片”。
最受伤的，还是上海。
还继续支持么？不了吧，不是说好“一朝被蛇咬，十年怕井绳”的嘛。何况，互联网公司那么好赚钱，芯片这种“费钱费力不讨好”的行业，何必呢？
按道理来讲，上海应该是全中国最会“算账”的省市。
但它还在坚持——它仍把各种资源，塞进一个叫做张江高科技园区的地方。
这一次，他们得到了中芯国际。
在最初的几年，中芯国际的发展超乎所有人的想象。江上舟的判断，似乎要变成现实。
但与台积电的碰撞和张汝京的出走，还是让江上舟的愿望落了空。
他甚至都不再有机会，能看到这样的场景——在主持中芯国际工作两年后，江上舟因病去世。
那时的中芯国际，风雨飘摇。
当时正是整个芯片行业下行的周期，加上金融危机的影响，中芯国际每年都在亏损。
到了2010年，中芯国际亏损30亿。
好在张汝京留下的班底还在，中芯国际的基本盘，稳住了。
但丧失竞争力的中芯国际，离台积电的差距越来越大——台积电一年的研发费用，甚至比中芯国际20年的都多。
为了“活下去”，中芯国际只能“捡”台积电剩下的。当台积电升级工艺之后，放弃的那部分市场，中芯国际会接过来。
4G兴起时，台积电都开始用10纳米技术。而中芯国际，才刚刚开始28纳米的量产。
就在这时，梁孟松加入了中芯国际。
梁孟松也是台积电旧将。离开台积电之后，他加入三星担任研发部部长，将三星的制造技术直接从28纳米制程，升级到14纳米。
而台积电同样以“陆续泄漏台积电公司之营业秘密予三星”之由，将梁孟松告上了法庭。
兴许是相同的经历，让他选择加入中芯国际。
梁孟松加入中芯国际298天后，中芯国际攻克了14纳米的工艺技术。
与此同时，在等效7纳米的工艺技术，也取得了阶段性的进展。
这也意味着，中芯国际，能为性能机的“第一梯队”，提供产品了。
华为，也在这时候正式和中芯国际合作。
就在中芯国际蒸蒸日上时，那个被迫离开中芯国际的61岁老人，也早就开始了他人生中的第三次创业。
在签署竞业协议时，他被告知可以从事相关行业中的LED和太阳能领域。
在离开中芯国际后，他成立了一家新的工厂，为LED产品生产芯片。
新的领域生产难度不算大，甚至一度传出消息，张汝京准备退休，从事一些关于教育或者慈善的工作。
而张汝京，也彻底从人们的视野中，消失了。
2014年，在上海临港新城里，新成立了一家叫做上海新昇的公司。
芯片成本最大的材料是硅。硅片技术的发展，主要有两条路，一条是纯度越来越高，一条是尺寸越来越大。
硅片尺寸越大，能切割的芯片也就越多，成本也就越低。
上海新昇，就是做大硅片的。它后来被上海硅产业集团收购。
2020年4月20日，上海硅产业集团上市，当天股价暴涨180%。
而上海新昇的创办人，叫做张汝京。
那年，他67岁。
从结果上谈，张汝京是一个失败的创业者。他三次创业，又三次被迫离开。
从现实上看，上海20年的投资，是失败的。大陆芯片产业的发展，是失败的——我们和世界一流的水平，有肉眼可见的差距。
诚然，这个行业还算不上强大。
2020年5月15日，国家集成电路基金及上海集成电路基金宣布向中芯国际注资160亿元。
而中芯国际也在“N+1”“N+2”技术上取得突破，性能大致等于台积电7nm芯片的性能。
倘若你打开大陆芯片的版图，中芯、展讯、锐迪科、芯原……这些内地芯片的新生军，都在上海。
而它们，也占据了大陆芯片行业，接近50%的产值。
在互联网行业最黄金的20年，上海选择了坚守。它用长达20年的输血，给大陆芯片行业，留下最后一束炬火。
而今，炬火已有燎原之势。
上一个20年，不属于大陆芯片，不属于上海。
PS：
在这个关于大陆芯片故事的最后，还留了一个小彩蛋——2018年，张汝京老先生开始了自己人生中的第四次创业。
他创办了国内第一家CIDM模式的半导体公司。
IDM，是芯片的设计、制造、封测三个环节一个公司独立完成的模式。这种模式，对资金、人才要求特别巨大。
而CIDM，是共享式IDM。与台积电专注生产的模式相比，算是内地当下的最优选择。
张汝京也表示，这不会是自己人生中最后一次创业。
我们相信。
同时我们也相信，关于内地芯片的故事，也才刚刚开始。
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