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苦難與輝煌 集成電路國產化之路(上)
2022-03-09
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華強大講堂的朋友們，我們又見面了。我姓宋，公司才姓金，英文名叫kinghelm，好多新朋友經常給我搞錯了。華強大講堂有思想的盛宴、學習的殿堂、也是交流的好地方。我是第三次來給大家演講，第一次講金航標的GPS北斗天線和導航模塊，第二次是講薩科微slkor的碳化硅。作為華強北著名的地攤經濟學家，和在集成電路行業持續賣房投資的苦逼創業者，我今天演講的題目是《集成電路的國產化之路》。謝謝華強大講堂主持人胖哥徐會敏，恭喜胖哥已經不胖了的。
2020年世界疫情如此之嚴重，又值中美全方位博弈白熱化的大背景，“集成電路”是我們信息化時代的糧食，也是這次交鋒的焦點。如何能在重壓之下把我們的糧食種好，要做到國產自給自足，是我們要思考與面對的問題。
金航標kinghelm宋仕強先生在直播
我金航標老宋分為四個部分來講。第一部分是集成電路的國際大背景和分工。美國算是一塊，歐、日、韓包括我們中國臺灣算一塊，我們中國算一塊，這就是目前的國際大背景和分工。
第二部分是國產化的現狀，材料、工藝、設計、人才、工業軟件工具、銷售等環節,看看具體情況怎么了？
第三部分我做了S W O T分析，針對國產集成電路的機會、優勢、劣勢、危機詳細分析，讓大家多方位了解我們中國半導體的現狀。
第四部分是對集成電路我們國產化的展望，我的觀點是苦難過后是輝煌,這也是歷史和自然的規律。集成電路中國人起步比較晚，現在又受到打壓，肯定會困難重重。我們是由半殖民地半封建農業社會晃晃悠悠甚至稀里糊涂就進入信息時代了，加上我國傳統是重社會科學輕自然科學，缺乏西方的科學思維、眼界和積累，工業社會經歷的時間太短，工業體系基本還沒有健全，如果說石油和鋼鐵是工業社會的糧食，“集成電路芯片”則就是信息社會的主糧。所以我們要補的短板很多，困難是可想而知的。中華民族的特點是越挫越勇、堅韌頑強，經歷了偉大和苦難的5000年，我們正逐漸走上復興路。集成電路人披荊斬棘篳路藍縷的發憤圖強之路，就是炎黃子孫“多難興邦”的縮影。
國 際 大 格 局
國際格局就必須先說美國，美國在目前世界上單級的霸權國家，為什么這么說呢？我總結成為3個方面:
第一是技術、行業標準的制定和輸出。以前的戰爭，是殺人霸占妹子繁衍DNA占領土地搶資源為目的，現在進入的是戰爭3.0時代，是以占領市場、搶奪人才、攫取利潤為目的。美國佬最簡單粗暴有效的辦法就是前沿性技術、行業的標準由他來制定和輸出，再搞個一系列的專利池，就可以躺著收錢了。其他的國家和公司都圍著他來轉，這就是科技霸權的一種。前幾年lora、5G標準制定時，中國華為和美國高通爭的難分難解，聯想因為投票支持美國標準就被罵的像條狗。這就是科技戰，就像以前打仗爭奪至高點的一樣，誰占領就有了居高臨下的地理優勢。
第二是基礎研究、材料、工藝、人才、技術、創新、機制包括教育體系等綜合實力。全世界排名前30位的大學美國就占了一大半，教育是全面領先，麻省理工、斯坦福、加州伯克利分校、哈佛等大學，貝爾、朗訊實驗室等，一直在材料研究、基礎學科研究、人才培養吸收引進等全面領先，有很大的話語權和主導性。基礎研究，就是在數學、物理、化學等方面做理論、分析和化驗等，找到規律、發現新功能發明新玩意，再歸納總結出公理定理和公式等。這就好比是生產糧食的種子，所有的研發、生產都離不了，美國在這方面非常強。還有美國Google公司搞出來的安卓操作系統，除開蘋果手機外包括華為和其他手機都在用。微軟公司的windows等系統，幾乎出現在世界上每一臺電腦上面，甲骨文的SAAS系統，各個大公司都在用。這些就類似農業社會種糧食的鋤頭耙子等農具。美國是自由民主的社會，崇尚創新和拼搏，有培育喬布斯、馬斯克的土壤，GE、波音、蘋果、IBM、微軟、特斯拉、亞馬遜等標桿企業是帶動社會發展的中堅力量。有創新和產業轉化率超高的硅谷，還有源源不斷為科技產業化輸血的華爾街。
金航標kinghelm宋仕強先生在回答網友提問
第三是高端產業鏈齊全。清華大學微電子系周祖成老教授和我特地通了幾十分鐘電話，就這個事情深入探討。產業鏈齊全形成閉環有兩個部分，一部分是科研產業鏈，一部分是工業產業鏈。我給周老師老人家匯報了經過這次疫情的體會，這次我們國的口罩、口罩機、呼吸機能快速的形成產能，這實際上是我們中國的供應鏈和產業鏈牛B的證明，但是，疫苗研究和檢測材料、手段就跟不上了，說明我們的科研還有待提高，比美國差得遠了。比如蘋果的產品，創意設計、品牌、技術、渠道、研發都在美國，中國人干的是組裝、測試、包裝、物流等低端的活。此外，美國還有軍事、金融、輿論、石油美元霸權為科技霸權保駕護航，織了一個大網打的一套好組合拳。
再說美國的小弟歐日，和小弟弟韓臺了。歐洲以美國馬首是瞻，與美國在技術布局基本是互補競合型，有的點局部領先。在利益沖突時美國也搞他們一下下，但是下手知道輕重，畢竟英國是他爹呢。英國ARM在移動通信領域領先（現賣給了日本軟銀），超過原老大美國英特爾。德國英飛凌，意大利和法國的意法半導體ST，原荷蘭的NXP，都是各個細分領域的霸主。要特別補充一下，荷蘭生產光刻機的“握死貓兒”ASML公司，掌握了EUV方向最尖端的技術和工藝，產品臺積電、三星等搶著要，中芯國際18年定的貨到現在都還沒有交付呢。
日韓是第二梯隊了，都是被美國割掉小雞雞的國家，是不可能硬起來了，國防軍工都要美國幫忙呢。日本集成電路上世紀八十年代比美國還領先一些，美國覺得威脅了，抓住了東芝公司賣高端機床給前蘇聯就開始全面制裁，另一方面韓國在美國的扶持下乘機夾攻，日本就每況愈下了。日本只得另辟蹊徑，在高精度硅片、光刻膠、陶瓷粉末和特種氣體等配套材料方面發力，現在也還過得不錯，也可一邊瞄著美國佬的臉色一邊捏著韓國的小弟弟玩了。韓國是以三星為龍頭帶動全局，以傾國之力先砸開存儲這個細分領域大市場，再開始IDM垂直產業鏈布局，最后輻射周邊如手機等產業大發展。我以前到三星訪問，工作人員介紹說韓國GDP的40％由三星貢獻。現代海力士的存儲、LG公司的化學材料，都占有一定的市場份額。
薩科微SLKOR的霍爾hall元件新產品
再講我們臺灣省，臺灣FOUNDRY晶圓代工要比中國大陸強。臺灣承接了世界第二次技術、產業大轉移，臺積電有傳奇老將張忠謀老先生從美國帶回來的人才，在世界上也是一枝獨秀。臺積電是專做中立性晶圓代工的，客戶有華為、蘋果、因特爾、英偉達等。其技術、設備、規模、效率在行業里數一數二，目前能夠全面與之抗衡的目前就是韓國的三星了。臺灣的聯電科技緊隨其后，臺灣以新竹為中心分布的各種小型IC設計公司，是非常良性的生態圈，如聯發科MTK、聯詠、瑞昱等在各自的行業都還有一席之地。
分析我們中國大陸了。在承接了第三次世界技術、產業鏈大轉移后，由開始的是生產加工型，逐漸完型升級成為了全產業鏈發展。從干散、大、笨、粗、苦活，還有臟活，逐漸往技術高一點的、對環境破壞少的、毛利高一點的方面發力。美國一看就心里發毛，這樣帝國主義就不能薅我們社會主義的羊毛了，中國以后也不會聽話了。同時那些較低端的產業，逐漸向我們周邊的國家轉移。比如越南承接了三星的一部分產能，一些封測廠、被動器件往菲律賓、馬來西亞在轉移等，是第四次產業轉移的大趨勢。第三點就是制造由人工流水線的形式往自動化智能型發展，從OEM轉成ODM，由簡單粗放的加工，向有研發設計品牌渠道的綜合性來發展。人口紅利逐漸向人才紅利來提升，人才紅利，是在建立在中國勞動力人口眾多的基礎上的，每年有約800萬的大學畢業，都是受過系統的基本教育，再在工作中受過專業和實際工作的鍛煉后，是非常優質的人力資源。
近 年 大 事 件
我敘一敘這兩年發生在集成電路上面的大事。第一點是美國力擒中興斬晉華于馬下；第二點是中美開始全方位多輪次的博弈，還有打起來的背景；第三點是美國帶著他的小弟小弟弟們圍毆華為，華為中國公司非常抗造，看上去鼻青臉腫了，但是好像還沒有傷筋動骨。
米國在特朗普團隊上臺后，在18年的4月份禁止集成電路向中興通訊銷售。后經過多方斡旋，罰了中興10億美金的款收了保證金，美國的合規團進駐，中興管理層關鍵崗位被迫也做了一些調整，才算過關。當年10月，福建晉華被美國商務部列入出口管制實體清單，出就是有美國知識產權的高端集成電路設備就不賣給我們了。前期我們花了幾十億搞的基礎設備設施、廠房就基本沒有用了。12月份，合作方臺灣聯電迫于壓力把的dram工程師全部撤走。沒了技術、沒了設備、沒了人才，晉華就只有死翹翹了。
第二點是中美博弈。雖說是博弈，實際是美國對中國一次次打臉。首先是1996年時候美國牽頭簽訂了《瓦森納協議》，歐美聯合禁止向中國提供高端的設備和技術。我們薩科微SLKOR公司主要產品是做碳化硅MOS場效應管，碳化硅芯片加工過程會用到兩個高端設備，高溫褪火和高壓離子注入，這兩個設備我們中國企業都買不到，我們北京的同行買的都是二手的，基本沒法用了。還有301條款，是在與美國進行貿易的時候，說你違反了傾銷或者技術條款他就會來調查你，啟動一系列的打壓措施。就是誰威脅到美國的利益他就會來收拾你，解釋權在美國手頭，他們還有太平洋警察的“長臂管轄權”。
中芯國際是中國foundry廠最牛的，屢次遭到打壓，創始人張汝京博士在臺積電打壓下離職的。周祖成老師特意叮囑我說，他們這批人為了我國集成電路發展的真是鞠躬盡瘁，還有后來的江上舟、邱慈云、梁孟松、趙海軍等，都是我們的民族英雄，你有時間要好好寫文章歌頌他們。華晶、華虹、武漢新芯等在發展的過程中，也是遇到很多類似麻煩。
金航標kinghelm宋仕強先生在直播
第三點就是圍堵華為。我金航標老宋打個比方，華為的任正非是一個勤勤懇懇的貴州老農民，一直在通訊領域種地打糧食，種子化肥農藥工具在歐美買的。老任種完中國的地又搶著去幫歐美人種，賺的比賣種子化肥的人還多，把別人的地也低價承包了，種別人的地讓別人無地可種是華為的狼性呀。華為計劃去特朗普的后院種地還培育種子造工具，特朗普一看生氣了后果很嚴重，老任說我給你貴一點的租金嘛，老特說你是想用華為手機偷拍我的臥室，再用你的5G通信搞直播吧？我也有漂亮的小老婆你亂瞅啥呀？于是兩個70后就老頭子開掐了。
18年的12月，美國小弟加拿大應美方要求，扣押了任正非之女華為首席財務官孟晚舟，后雖保釋但仍不得離境，有可能再次審判引渡到美國去，這是對華為核心骨干進行打壓。美國的手機市場也不讓華為進入，英國還說華為的5G的產品會發射病毒呢，華為5G產品在英聯邦國家如印度、澳大利亞等都受到抵制。5月15日，美國準備全面斷供華為，給了3個月的緩沖期。以前要求美國技術含量不超過25％，現在是一刀切直接的斷供。
華為，是我國科技公司的驕傲，也是中華民族的驕傲。一個民營企業扛著我國集成電路和世界信息化發展的大旗，確實非常了不起，我們必須要要給他點贊。我們相信華為一定可以突破封鎖，中國的大后方會全力支持。希望有更多的華為這樣的企業沖出來，形成梯隊和方陣，一輪輪向世界先進技術的最高峰沖鋒，帶動中國的發展和繁榮。任正非，加油！！華為，加油！！！
對 標 企 業
我們國內的企業和國外對標的公司追趕競爭的情況怎么樣呢？我分為材料、EDA工具、IDM和Fabless、Foundry、封測、銷售渠道這六個部分。
材料主要是硅片，也叫晶圓，對純度和精度的要求非常高，是集成電路的基礎材料。日本信越、勝高、臺灣的環球、韓國的LG這一塊都領先我們很多。國內不錯的是上海新昇、重慶超硅、寧夏銀和、山東天岳，但是距離國外先進企業在技術、品質和大批量供貨方面，還有很長的路要走。輔材方面，框架、靶材、封裝基板、拋光材料等差距小，光刻膠、碳化硅材料與國外差距很大。前兩年我們薩科微slkor（m.ax99.cn）準備搞碳化硅SiC材料的國產替代，試驗了好幾遍都不行，最后只有用回了美國道康寧公司的外延片。
EDA軟件就是我們設計IC的工具，今天一大早我向清華大學教授周祖成老師特意請教了這個問題，他是EDA方面的頂尖專家。現在世界主流的EDA基本都是美資控制，synopsys新思科技、cadence鏗騰電子，menter明導國際排名前三，市場占有率約80％。menter在16年賣給德國了，基本還是美國的血統。國內華大九天是排頭兵，清華系李延峰的博達微科技（被概倫電子兼并）、袁軍的奧卡思微科技，還有芯禾等都在努力。國產EDA僅占了市場份額的5％左右,從積極的角度看，還有很大的發展空間。
薩科微SLKOR的 mos場效應管
我們的IDM和Fabless。IDM就是產業鏈垂直型發展企業，即從最前面材料到最后的封測、渠道全部自己搞定。韓國的三星、美國因特爾、TI、 ADI、英偉達屬于這類，國內的士蘭微可以算一個。Fabless就是無晶圓生產的設計公司，GD兆易創新、紫光展銳、華為海思、韋爾半導體，是國內的佼佼者。兆易創新的MCU非常棒，但是核心還是用的英國ARM。現在兆易創新與芯來科技NUCLEI合作，在risc-v指令集這一塊來布局了，這是一個好方向。紫光展銳是趙偉國領導的紫光集團資本運作的大手筆，收購了展訊和銳立科，這是我在后面會講到的中國資本的力量。華為海思芯片大部分用美國的EDA來設計的，排名擠到世界前十去了，所以說華為真是一個偉大的企業。韋爾半導體現在市值很高，他們在收購、研發、技術生態布局方面都做的比較強。
金航標kinghelm宋仕強先生在直播
Foundry就是純加工晶圓的企業。國外的大企業韓國三星、臺灣的臺積電、美國的格羅方德、臺灣的聯電等排在前面。國內做的比較好的是飽經磨難的中芯國際，有國家資本投入和引進了高端的人才，在奮力追趕國外的領先優勢，中芯國際現在基本可以量產14納米的產品了。前幾天聽到一個好消息，武漢新芯在存儲技術上有一些突破，已經接近和達到國外的先進水平了。還有以前最早跟日本合資的華虹宏力、華潤上華這些企業，也一直在為集成電路的發展做貢獻。Foundry這個領域，我們國家還要持續不斷大規模投入才行。
封測這個點，是在整個產業鏈中和世界零距離甚至可以說局部領先。國外有美國的安靠、新加坡聯合科技、韓國的Nepes、馬來西亞的Unisem等。中國的領軍企業是長電科技，他們自身努力進取，再通過一系列并購，規模世界第一了。還有通富微電、華天等也不錯。
薩科微SLKOR的產品 IGBT單管
銷售渠道，有大的代理商、現在如火如荼的電商，還有養活了數量眾多的北京中關村老板和深圳華強北老板娘的現貨貿易商。美國的艾睿、安富利，臺灣大聯大是行業的頭牌，電商方面，Digi-key銷售額達到了32.5億美金，規模最大，貿澤、易絡盟等也還不錯。國內對標的企業發展也非常不錯，中電港、華強集團年銷售額一百多個億，泰科源銷售額也節節攀高。雖然沒有掌握核心價值，因為信息和客情關系掌握在手，也還是有一定話語權。國內電商的楊林杰、波哥領銜立創商城、曾燁劉云峰打理的云漢商城、常江梁耀獵芯網，這些公司的當家人都是我的兄弟伙，對標Digi-key等公司發展非常迅速。我們金航標kinghelm的北斗GPS天線（www.bds666.com）和薩科微SLKOR(m.ax99.cn)的MOS場效應管，就是兄弟們幫忙推起來的。華強北的貿易商非常多，一方面為中小企業做好服務，另外也是電子元器件的大倉庫、集散地，為電子產業的發展保駕護航。我的業余愛好就是給華強北的老板老板娘們一邊說段子，隨便也科普一下集成電路的專業知識，好干還不累（敬請期待下集）。
聲明：本文由金航標電子公司總經理宋仕強先生原創，創作期間受到清華大學微電子系周祖成教授、王志華教授、朱貽偉老師的指導、和立創商城副總裁吳波、ittbank吳紹文先生的指導，在此感謝。如需轉載請聯系微信公眾號“碳化硅專家”。
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