中芯國(guó)際創(chuàng)始人張汝京:下一代半導(dǎo)體不需要大投資,最關(guān)鍵是人才
面對(duì)美國(guó)對(duì)中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)的諸多限制,我們?cè)撊绾卫斫猓?/p>
時(shí)下,美國(guó)總統(tǒng)特朗普試圖封禁 TikTok 一事仍在發(fā)酵,中國(guó)科技企業(yè)的全球化進(jìn)程該何去何從?
在中國(guó)第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇交流峰會(huì)上,原中芯國(guó)際創(chuàng)始人兼 CEO 張汝京認(rèn)為,類(lèi)似的限制由來(lái)已久,各界美國(guó)政府對(duì)此的態(tài)度各有不同,「特朗普對(duì)中國(guó)定的策略是最嚴(yán)苛的」。
針對(duì)以 5G 通訊為主的中國(guó)技術(shù),美國(guó)政府大面積打擊和制約又是什么原因?
張汝京回答,當(dāng)美國(guó)發(fā)現(xiàn)中國(guó)對(duì)其造成的競(jìng)爭(zhēng)壓力很大時(shí),美國(guó)的行政負(fù)責(zé)人就開(kāi)始要打擊,如果公平競(jìng)爭(zhēng)贏不了,它就會(huì)采取行政的方式。他也特別提到:「美國(guó)對(duì)中國(guó)制約的能力沒(méi)有那么強(qiáng),但是我們不能掉以輕心?!?/p>
張汝京曾在德州儀器工作了 20 年,2004 年 4 月來(lái)到上海創(chuàng)辦中芯國(guó)際并擔(dān)任 CEO,2009 年 11 月宣布離職中芯國(guó)際,進(jìn)入 LED 研發(fā)制造及 LED 相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品領(lǐng)域。在 8 月 4 日這場(chǎng)交流會(huì)上,張汝京也闡釋了時(shí)下中國(guó)第三代半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀。
張汝京說(shuō),半導(dǎo)體這個(gè)行業(yè)要長(zhǎng)期投入,尤其是第三代半導(dǎo)體,它遵循的不是摩爾定律,而是后摩爾定律?!傅谌雽?dǎo)體的設(shè)備不是特別貴,線寬也不是很小,投資不是很大,但材料不容易做,設(shè)計(jì)上也需要有優(yōu)勢(shì)。」
因此,張汝京認(rèn)為在投資并不大的背景下,第三代半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,最關(guān)鍵的是人才。以下是張汝京在中國(guó)第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇交流峰會(huì)的發(fā)言內(nèi)容整理:
對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)的限制,各屆美國(guó)政府態(tài)度不同目前,美國(guó)對(duì)中國(guó)的高科技產(chǎn)業(yè)有很多限制,但這不是從現(xiàn)在才開(kāi)始的。2000 年之前就已經(jīng)出現(xiàn)的巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)(該組織于 1994 年 4 月解散),也是一個(gè)國(guó)際間的技術(shù)封鎖。最近出現(xiàn)的就是,都是對(duì)某一些國(guó)家實(shí)行高科技技術(shù)、材料和設(shè)備等的禁運(yùn)。
2000 年,我們回到大陸建芯片廠的時(shí)候,這些限制都還存在,但小布什政府對(duì)于中國(guó)還是比較支持的,他任期內(nèi)逐漸開(kāi)放了一些限制。我們當(dāng)時(shí)在中芯國(guó)際從 0.18 微米級(jí)別的技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品要引入中國(guó)大陸,都要去申請(qǐng)?jiān)S可。
0.18 微米、0.13 微米我們都去美國(guó)申請(qǐng)了,而且得到了美國(guó)政府 4 個(gè)部門(mén)的會(huì)簽,包括美國(guó)國(guó)務(wù)院、商務(wù)部、國(guó)防部和能源部。能源部比較特殊,它是怕我們做原子彈之類(lèi)的武器,但我們不做,所以能源部通常都會(huì)很快的去通過(guò)。
所以,這個(gè)限制是一直存在的,但是 2000 年以后逐漸的減少了,我們就從 0.18 微米一直到 90 納米、65 納米,45 納米都能申請(qǐng)獲批。而且 45 納米的技術(shù)還是從 IBM 轉(zhuǎn)讓來(lái)的,這在當(dāng)時(shí)是相當(dāng)先進(jìn)的。此后,我們又申請(qǐng)到了 32 納米——這個(gè)制程可以延伸到 28 納米。
之后,我本人就離開(kāi)了中芯國(guó)際,后面可能就沒(méi)有繼續(xù)申請(qǐng) 28 納米以下的技術(shù),但也可能不需要了??傊瑢?duì)于設(shè)備的限制等等,各個(gè)美國(guó)總統(tǒng)會(huì)定出不同的策略,特朗普對(duì)中國(guó)定的策略是最嚴(yán)苛的。
早期美國(guó)商務(wù)部是很支持我們的,國(guó)防部會(huì)有很多意見(jiàn),但是經(jīng)過(guò) 4 個(gè)部委討論通過(guò)以后也都通過(guò)了。但這次最大的阻力卻來(lái)自美國(guó)商務(wù)部,這主要是因?yàn)槊绹?guó)在 5G 技術(shù)上落后了,所以它就希望中國(guó)在 5G 領(lǐng)域的發(fā)展腳步放慢,這種限制也有過(guò)先例。
如果公平競(jìng)爭(zhēng)行不通,美國(guó)就會(huì)采取行政方式1980 年代的時(shí)候,我們?cè)诿绹?guó)生產(chǎn)存儲(chǔ)器,當(dāng)時(shí)日本存儲(chǔ)器技術(shù)在技術(shù)、設(shè)計(jì)和良率都比美國(guó)先進(jìn)很多,于是美國(guó)就開(kāi)始限制日本,后來(lái)還逼日本簽下。結(jié)果大家也看到,日本根本抵擋不了美國(guó)的壓力,存儲(chǔ)器行業(yè)幾乎消亡,只有一兩家還能茍延殘喘。
在邏輯方面,日本本來(lái)就沒(méi)有特別的優(yōu)勢(shì),至今也不算領(lǐng)先,這方面中國(guó)大陸可能都比日本強(qiáng)。但是日本領(lǐng)先的是模擬和數(shù)?;旌?,在汽車(chē)、高鐵這些領(lǐng)域的元器件日本做的是不錯(cuò)的。當(dāng)時(shí),受到美國(guó)的影響,日本各方面都受到了很大制約,發(fā)展速度就放緩了。
但日本也并沒(méi)有停下腳步,而是潛心鉆研材料和設(shè)備,所以它在這幾方面還是十分領(lǐng)先。譬如說(shuō)現(xiàn)在全世界大概 51% 的 300 毫米大硅片,都產(chǎn)自日本信越和松口這兩家公司。日本在光刻膠、特殊的化學(xué)品和材料等領(lǐng)域都是領(lǐng)先的。
設(shè)備方面,日本的光刻機(jī)也是很領(lǐng)先,其他的基礎(chǔ)設(shè)備也都能自主生產(chǎn),比如擴(kuò)散爐、LPC 單片機(jī)等。但總的來(lái)說(shuō),美國(guó)對(duì)日本技術(shù)限制之后,日本的設(shè)備,尤其是存儲(chǔ)器領(lǐng)域,還是受到很大打擊。
然而,這次美國(guó)發(fā)現(xiàn)中國(guó)對(duì)其造成很大的競(jìng)爭(zhēng)壓力時(shí),美國(guó)的行政負(fù)責(zé)人就開(kāi)始要打擊和制約以 5G 通訊為主的中國(guó)技術(shù)。如果中國(guó)在 5G 技術(shù)上保持領(lǐng)先,將來(lái)在通訊、人工智能、云端服務(wù)等等,中國(guó)都會(huì)大大超前,因?yàn)橹袊?guó)在高科技應(yīng)用領(lǐng)域是很強(qiáng)的。
最近鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的抖音,它比美國(guó)的 Facebook 要好得多,同樣是社交網(wǎng)站,抖音有很多有趣的功能,一下子就在美國(guó)受到很多年輕人的喜歡。當(dāng)然也可以看到 Facebook 的負(fù)責(zé)人說(shuō)話很酸,說(shuō)中國(guó)如何不好,這都是出于嫉妒的心理。
美國(guó)如果公平競(jìng)爭(zhēng)贏不了,它就會(huì)采取行政的方式。1980 年代,美國(guó)對(duì)日本做了一次,2018 年開(kāi)始,又開(kāi)始對(duì) 5G 進(jìn)行制約,這次它的對(duì)手不再是日本。美國(guó)對(duì)中國(guó)制約的能力沒(méi)有那么強(qiáng),但是我們不能掉以輕心。
第三代半導(dǎo)體不是摩爾定律,是后摩爾定律第一代的半導(dǎo)體材料,最早用的是鍺,后來(lái)再?gòu)逆N變成了硅,因?yàn)楣璧漠a(chǎn)量多,技術(shù)開(kāi)發(fā)的也很好,所以基本上已經(jīng)完全取代了鍺。但是到了 40 納米以下,鍺的應(yīng)用又出現(xiàn)了,鍺硅通道可以讓電子流速度很快。
第二代是使用復(fù)合半導(dǎo)體材料,比如我們常用的是砷化鎵或者磷化銦,這些可以用在功放領(lǐng)域,早期它速度比較快。但是因?yàn)樯楹瑒《?,所以現(xiàn)在很多地方都禁止使用,所以砷化鎵的應(yīng)用還是局限在高速的功放功率領(lǐng)域。磷化銦用來(lái)做發(fā)光器件,比如 LED。
到了第三代,更好的化合物材料出現(xiàn)了,包括碳化硅、氮化鎵、氮化鋁等等。碳化硅在高電壓、大功率等領(lǐng)域有著特別的優(yōu)勢(shì);氮化鎵的轉(zhuǎn)換頻率可以很高,所以常被用在高頻功放器件領(lǐng)域;氮化鋁用于特殊領(lǐng)域,民用會(huì)涉及得比較少。
另外還有一些半導(dǎo)體是比較特別的,不知道該歸入第幾代,時(shí)間上它們是貫穿第二、第三代。比如銻化鎘、銻化汞等等。這些材料的用途非常的特別,工藝也比較復(fù)雜,基本上民間很少用到它,但它們也還屬于半導(dǎo)體的范疇。
5G 領(lǐng)域常常會(huì)用到第三代半導(dǎo)體材料,比如說(shuō) 5G 的高頻芯片用的材料是氮化鎵。這種材料的頻率非常高,也可以耐高壓高溫。又比如無(wú)人駕駛汽車(chē)、或大功率的充電樁都會(huì)用到碳化硅,這些材料美國(guó)都會(huì)對(duì)中國(guó)采取禁運(yùn)措施。
半導(dǎo)體這個(gè)行業(yè)要長(zhǎng)期投入,從業(yè)人員也要耐得住寂寞,經(jīng)驗(yàn)是逐漸累積起來(lái)的。這和網(wǎng)絡(luò)電商這些不一樣,網(wǎng)絡(luò)電商可以很短的時(shí)間有一個(gè)好的想法,就可以一下起來(lái),投資人也愿意把錢(qián)投到那邊去。
但第三代半導(dǎo)體有一個(gè)特點(diǎn),它不是摩爾定律,是后摩爾定律,它的線寬都不是很小的,設(shè)備也不是特別的貴,但是它的材料不容易做,設(shè)計(jì)上要有優(yōu)勢(shì)。它投資也不是很大。
所以如果出現(xiàn)了,第一,有沒(méi)有市場(chǎng)?有;有沒(méi)有人愿意投?可能有些人愿意,因?yàn)椴皇呛艽蟮耐顿Y,回報(bào)率看起來(lái)也都不錯(cuò);政府支持嗎?政府支持;有沒(méi)有好的團(tuán)隊(duì)?這個(gè)是一個(gè)大問(wèn)題;人才夠嗎?這是一個(gè)問(wèn)題,真正有經(jīng)驗(yàn)的人在我們國(guó)內(nèi)是不夠的。
所以第三代半導(dǎo)體,就拿碳化硅來(lái)講,好的產(chǎn)品市場(chǎng)非常大,因?yàn)樾履茉窜?chē)?yán)锩嬉煤芏?。舉個(gè)例子,特斯拉的 Model 3 就用到了碳化硅的功率器模組。這些模組是誰(shuí)做的呢?是意法半導(dǎo)體,最近它也開(kāi)始向英飛凌買(mǎi)一些,它基本上是這兩家提供的,而這兩家基本上都是 IDM(垂直整合制造)公司,它做得很好。
第三代半導(dǎo)體的投資并不大,關(guān)鍵是人才第三代半導(dǎo)體里面大的這些都是 IDM 公司,因?yàn)樗鼜念^到尾產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)且患邑?fù)責(zé),做出來(lái)可能效率會(huì)比較高。但是也有芯片廠,有的人在日本,有人做 Epi(外延片)做得不錯(cuò),在我們中國(guó)最早的單晶的襯底片不一定自己做的,但是上面外延片自己做。
做了以后,有一些設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)好了以后,在不同的芯片廠里去留片,這種碳化硅的芯片廠,日本有,臺(tái)灣地區(qū)有,韓國(guó)也有,所以也有這種分工合作的情景。
我們中國(guó)大陸也有人想這樣做,所以我個(gè)人覺(jué)得第三代半導(dǎo)體,IDM 開(kāi)始現(xiàn)在是主流,但是 Foundry 照樣有機(jī)會(huì),但是需要設(shè)計(jì)公司找到一個(gè)可以長(zhǎng)期合作的芯片廠。我個(gè)人覺(jué)得這是一個(gè)好機(jī)會(huì)。
如果資本市場(chǎng)愿意投入,這個(gè)所需的資本跟做先進(jìn)的邏輯平臺(tái)差太多倍了。投資并不是很多就可以做,重點(diǎn)是人才。這些人才,我們國(guó)內(nèi)現(xiàn)在不太夠的,但美國(guó)有,有些人還是愿意來(lái)大陸來(lái)做,日本有一些不一定方便來(lái)。韓國(guó)有、臺(tái)灣地區(qū)有,我們中國(guó)大陸自己也有些研究機(jī)構(gòu)做得不錯(cuò),如果這些人愿意進(jìn)到產(chǎn)業(yè)界來(lái),這也是很好。
我個(gè)人覺(jué)得韓國(guó)三星就做得不錯(cuò)。三星為什么做得好呢?他就是一個(gè) IDM,它財(cái)力雄厚,而且它眼光很遠(yuǎn)的。雖然國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)不大,但是它曉得它一定要掌握技術(shù),所以很早以來(lái)中國(guó)三星不只是開(kāi)發(fā)材料,做設(shè)備,把各式各樣的產(chǎn)業(yè)從頭做到尾。
如果有一天它受到制約,這個(gè)不給它,那個(gè)不給它,基本上除了光科技以外,它都可以活命的?;旧系谝坏降谌陌雽?dǎo)體產(chǎn)品,它都能夠生產(chǎn),而且具有很大的競(jìng)爭(zhēng)力。
在臺(tái)灣是有一家有能力做到三星的,這一家它在技術(shù)上非常領(lǐng)先,但是除了技術(shù)以外,基本上對(duì)材料、設(shè)備不太去發(fā)展。因?yàn)樗鼈冇X(jué)得不會(huì)被海外的市場(chǎng)卡脖子,所以它覺(jué)得沒(méi)有必要做這個(gè)事情。再加上它們的領(lǐng)導(dǎo)喜歡專(zhuān)注在他專(zhuān)業(yè)上面,其它他不去碰,所以有很好的機(jī)會(huì),但是沒(méi)有發(fā)展出產(chǎn)業(yè)鏈。
我們中國(guó)大陸就不一樣,可能會(huì)被卡脖子的,所以一定要自己把這些技術(shù)開(kāi)發(fā)出來(lái)。我再?gòu)?qiáng)調(diào)一下,第三代半導(dǎo)體投資并不是很大,重點(diǎn)是人才,IDM 我個(gè)人覺(jué)得是不錯(cuò),芯片廠之間的分工合作方式也可行,希望投資界的人多注意關(guān)懷,給予適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>