隨著中國在經(jīng)濟、科技領域的全面崛起，世界頭號強國美國坐不住了，遏制中國的舉動越來越赤裸裸，去年以來動作不斷，先是制裁中興，然后又把華為當做貿(mào)易戰(zhàn)的“人質(zhì)”，加入“實體名單”進行全面封鎖。在此背景下，中國內(nèi)地集成電路芯片制造企業(yè)中芯國際被寄予厚望。那么，中芯國際能扛得起中國“芯”制造這面大旗嗎？
近日，華為遭美國全面封鎖，高通、谷歌、ARM等企業(yè)先后響應特朗普政府號召，對華為禁運，引發(fā)了一場全民“芯”震蕩。
非常時刻，作為中國內(nèi)地規(guī)模最大、配套最完善、技術最先進的集成電路芯片制造企業(yè)，中芯國際獲得了廣泛關注。人們紛紛猜測，萬一華為“備胎”頂不住，臺積電倒戈，中芯國際能否扛起中國“芯”制造的大旗？
5月24日，中芯國際發(fā)布公告稱：出于一些考慮因素，公司董事會批準將其美國預托證券股份從紐約證券交易所退市。在中美貿(mào)易戰(zhàn)拉鋸之時，不禁讓人浮想聯(lián)翩。對此，業(yè)內(nèi)觀察人士認為，這是一個具有里程碑意義的事件，意味著中國高科技正式和美國脫鉤，是開啟以中國為主導的波瀾壯闊大時代的第一步。
實際上，早在今年年初，就有媒體報道，中芯國際將在今年上半年開始大規(guī)模生產(chǎn)14nm FinFET工藝，比最初預期提前了幾個季度，良品率已經(jīng)高達95％，而且公司的12nm工藝開發(fā)也已進入客戶導入階段。
據(jù)悉，中芯國際將繼續(xù)投入100億美元資金用于14nm、10nm和7nm工藝的生產(chǎn)建設，預計到2021年第四季度其月生產(chǎn)能力將達到7萬塊晶圓。盡管和高通尚存在一到兩代差距，但這無疑是個振奮人心的消息。
1、拓荒
中芯國際成立于2000年4月，2004年在紐交所和聯(lián)交所同時掛牌上市，2008年引入大唐電信作為戰(zhàn)略投資者，第一大股東變?yōu)閲Y。其創(chuàng)始人是臺灣人張汝京，以其在美國半導體巨頭德州儀器工作20年積累的豐富的DRAM芯片設計和建廠經(jīng)驗，為大陸芯片制造業(yè)發(fā)展做出了很大貢獻。
1997年，德州儀器DRAM產(chǎn)業(yè)走到盡頭，張汝京離開并在華邦電和中華開發(fā)資金的支持下成立了世大半導體，是繼臺積電、聯(lián)華電子之后，臺灣第三家晶圓（Foundry）代工廠商。所謂晶圓代工，是由張汝京在德州儀器的上司、臺積電的創(chuàng)始人張忠謀開拓出來的一種全新的產(chǎn)業(yè)模式。
在臺積電出現(xiàn)之前，全球IC供應商都是IDM廠商，也就是每家廠商都是從芯片設計到制造、封測的“一條龍”模式。但隨著工藝演進，芯片生產(chǎn)成本增加，升級晶圓廠成為IC廠商們的難題。時任臺灣工研院院長的張忠謀認定做晶圓代工是未來發(fā)展趨勢，于是在1987年成立了臺積電，改變了半導體的產(chǎn)業(yè)格局。
得益于張汝京在全球芯片業(yè)的盛譽和其掌握的技術和客戶資源，僅經(jīng)過三年就開始盈利的世大半導體引起了臺積電的忌憚，為了消除這個日漸強大的對手，臺積電說服世大半導體第一大股東，在沒有知會張汝京的情況下，作價50億美元將其收購。
張汝京負氣北上上海成立了中芯國際，在大陸開始拓荒芯片代工產(chǎn)業(yè)。當時的大陸半導體產(chǎn)業(yè)落后于世界平均水平“至少20年”，作為拓荒者，成立之初，中芯國際面對至少五大困難，前十年一直處于虧損之中。
首要困難是在技術和產(chǎn)業(yè)規(guī)模上的幾乎空白之境。初到大陸的張汝京發(fā)現(xiàn)，大陸僅有的幾家芯片企業(yè)無一例外地沿襲了集芯片設計、制造于一體的全球芯片業(yè)主流模式IDM，與英特爾這類大型芯片制造商相比，中國的芯片企業(yè)規(guī)模小、工藝落后、運營效率低。
其次是當時國內(nèi)既沒有成型的專業(yè)半導體制造設備，也缺乏必要的先進制造業(yè)人才。幸好張汝京帶來了昔日舊部還有他掌握的當時世界上最先進的集成電路制造設備和主流工藝技術，才將芯片代工制造帶出了蠻荒之境。
第三是美國對中國的技術限制。大陸有關于半導體的一切技術、設備都受到嚴格的輸出限制，半導體企業(yè)要做一個產(chǎn)品往往面臨著復雜漫長的技術許可程序。當時最先進的技術是0．35－0．25微米技術，0．13微米技術剛開始量產(chǎn)。國內(nèi)華虹NEC只能做0．5微米，落后四個技術世代。
第四是資金匱乏和股權(quán)復雜。中芯國際成立之初，張汝京憑借個人影響力，一舉將上海實業(yè)、高盛、華登國際、漢鼎亞太和祥峰投資等16家著名投資商納為其股東。為了避免重蹈世大的覆轍，張汝京有意將中芯國際的股權(quán)分散開來。但后來為了募得更多資金，張汝京不斷稀釋自己的股權(quán)，公司的股東體系越來越復雜，導致決策不力，最后個人出局。
第五是要面對來自臺積電的“科技大戰(zhàn)”。起初，中芯國際發(fā)展得很好，2003年產(chǎn)能就達到了每月6萬片，累計銷售收入達到了30億元，并很快躍升為全球芯片代工的前三甲，規(guī)模直指臺積電。于是臺積電發(fā)起了以知識產(chǎn)權(quán)為名的科技大戰(zhàn)，最終險些拖垮了中芯國際。
面對公司成立初期的各種困難，張汝京憑借自己的人脈關系斡旋和解決。為了解決技術問題，他找到日本東芝，引進了0．21微米存儲技術，隨后又與富士通合作把技術水平提升到0．16微米和0．13微米，在達到0．13微米技術水平后，又開始與歐洲微電子研究所進行技術合作。
在此過程中，中芯國際不斷受到來自美國的壓力。2001年，中芯國際向美國應用材料公司購買雙電子束系統(tǒng)，突然遭遇布什政府凍結(jié)產(chǎn)品出口許可，張汝京不得不掉頭向瑞典企業(yè)求救。2005年，中芯國際向美國國家出口銀行申請7．69億美元貸款，用以購買美國應用材料的設備，卻被美國美光公司以“美國政府不能用納稅人的錢幫助對手”為由進行阻攔。
在當年，光建立一條8寸晶圓的生產(chǎn)線就需要十億美金，公司最初融來的錢根本不夠用，而且因為人才的匱乏生產(chǎn)工藝也很難自主進步，為此張汝京決定，中芯國際從成立開始就一定要具有規(guī)模，在生產(chǎn)工藝方面則依靠合作聯(lián)盟。
趁芯片產(chǎn)業(yè)處于低潮期，張汝京憑借自身人脈，購入大量低價二手設備，布置了三條8寸生產(chǎn)線，2003年第二次私募融到的6億多美金，一方面用于投資建設北京的12寸晶圓廠，一方面以低價購入摩托羅拉的天津工廠用以建設8寸生產(chǎn)線。這樣，在不到四年的時間里中芯國際就擁有了四個8寸廠和一個12寸廠。
在產(chǎn)品方面，中芯國際和臺灣同行不一樣，不但做邏輯電路，還做DRAM。運營經(jīng)驗豐富的張汝京認為，對于剛成立的中芯國際來說，資金流是最重要的，如果只做邏輯電路會浪費產(chǎn)能，DRAM對于良率的要求沒那么高，雖然賺錢不多，但可以用以培養(yǎng)員工。
通過給大型IDM代工，與國際的先進廠商合作，中芯國際高速發(fā)展的同時積累了豐富的經(jīng)驗。張汝京認為，半導體生產(chǎn)講究規(guī)模效應，于是短短幾年間，在上海、北京、天津、成都、深圳完成了規(guī)?；季郑撬麉s無法同時滿足董事會對于盈利的訴求，因而和董事會之間不斷出現(xiàn)“先賺錢還是先擴張”的矛盾。
而在海峽的另一岸，看到中芯國際發(fā)展勢頭迅猛，行業(yè)大哥臺積電想方設法地阻攔。2002年初，臺積電以公司離職員工涉嫌通過電子郵件將公司重要資料外泄為由對中芯國際提出訴訟。2003年8月開始，臺積電陸續(xù)向美國相關機構(gòu)提起訴訟，請求判定中芯國際及在內(nèi)地的三家公司侵犯專利權(quán)、竊取商業(yè)秘密、不正當競爭和干擾經(jīng)營關系，要求其支付10億美元違約金。
2005年，中芯國際支付1．75億美元的和解費換來短暫和解，不過2006年，臺積電再次向美國加州法院起訴并指控中芯國際違反了2005年的協(xié)議，雙方展開訴訟戰(zhàn)。2009年11月4日，美國法院裁定中芯國際竊取臺積電商業(yè)機密。
隨后兩家和解，代價是中芯國際向臺積電支付2億美元現(xiàn)金及10％股份，2009年，公司凈利潤創(chuàng)成立以來最大年度虧損，凈虧損達9．6億美元。此外，中芯國際創(chuàng)始人張汝京離職，這也被認為是雙方達成最終和解協(xié)議的前提條件。
2、發(fā)展
與臺積電的訴訟之后，經(jīng)過短暫調(diào)整以及此前積累能量的釋放，2010年，中芯國際經(jīng)營出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，銷售額由2009年的10．704億美元增長45．3％至2010年的15．548億美元，2010年全年，公司晶圓總銷售量為1985974件，較上年增長44．3％。
2010年凈利潤為1400萬美元，與2009年凈虧損9．625億美元相比成功扭虧，且創(chuàng)造了公司全年凈利潤的新紀錄。2011年以來，中芯國際營收從12．2億美元增長至2016年的29．21億美元，年復合增長率達19％。
從2013年開始，國家大基金及地方性基金對半導體產(chǎn)業(yè)從芯片研發(fā)到制造開始進行補償，中芯國際作為內(nèi)地規(guī)模最大的芯片制造企業(yè)是重點扶植對象。截至2017年6月末，大基金已經(jīng)成為中芯的第二大股東，持股比例為15．91％。
從產(chǎn)能方面看，2011－2016年間中芯國際一直保持持續(xù)擴產(chǎn)，公司產(chǎn)能利用率遠高于行業(yè)。2015年10月，中芯國際連續(xù)宣布新廠投資計劃，在上海和深圳分別新建一條12寸生產(chǎn)線，天津的8寸生產(chǎn)線產(chǎn)能從4．5萬片／月擴大至15萬片／月，成為全球單體最大的8寸生產(chǎn)線。
之后公司又實現(xiàn)了14nm FinFET的量產(chǎn)，12nm工藝研制也取得了很大進展。盡管英特爾、臺積電等紛紛來大陸建廠，但中芯國際無論在技術上還是規(guī)模上都已成為當之無愧的國內(nèi)頭把交椅，也是被市場認為在晶圓技術上能夠和國際技術相匹敵的公司，作為國內(nèi)芯片上游的領頭羊，將在芯片上千億的進口替代市場增量上，擁有絕對份額的占有率。
3、積累
中芯國際在大陸芯片制造產(chǎn)業(yè)中的重要性不能僅用其產(chǎn)生的營收多少來衡量，其作為產(chǎn)業(yè)拓荒者更重要的是對國家發(fā)展的戰(zhàn)略意義。盡管面對外部封鎖和競爭，成長艱難，但是中芯國際為大陸芯片制造產(chǎn)業(yè)積累了很多寶貴財富。
集成電路產(chǎn)業(yè)總體上分為設計、制造、封裝測試三大部分。外資跨國公司一直占據(jù)著制造環(huán)節(jié)的領先地位，近20年前，中國大陸在這一領域可謂一片空白。2000年8月，中芯國際在上海浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)開始正式打樁，可謂為中國集成電路產(chǎn)業(yè)寫下了新的一頁。
中芯國際縮小了中國晶圓制造與世界的差距，其建成與發(fā)展極大促進了中國晶圓制造工藝技術的提高，支持了國內(nèi)集成電路設計公司的發(fā)展，中國IC設計業(yè)能夠取得現(xiàn)今的良好成績，中芯國際有著很大貢獻。中芯國際成立以來，中國半導體市場份額從2000年只占全球份額的7％上升到了2010年的30％，2016年全球半導體市場總額高達3530億美元，中國半導體市場占了45％。
中芯國際成立之初，投入就是0．18微米工藝，將工藝節(jié)點一下提前了幾個世代。現(xiàn)在，中芯國際還是中國內(nèi)地首個能夠為客戶提供完整的14nm制程服務的純晶圓代工企業(yè)。
隨著全球芯片業(yè)工藝制程從130nm發(fā)展到現(xiàn)在的7nm和5nm，晶圓廠家逐漸減少，現(xiàn)在規(guī)劃中的7nm只有兩家IDM（三星和英特爾）和三家晶圓廠在投入研發(fā)，其中就有中芯國際（另外兩家是TSMC和格芯）。
而且，中國集成電路先進制造工藝已經(jīng)從之前落后國際4到5代縮小到了1到2代的差距，28nm、14nm以及未來的7nm都是高性能節(jié)點，會長期存在，所以只要能量產(chǎn)出來，對發(fā)展國產(chǎn)高性能芯片都是有益的。
自身發(fā)展的同時，中芯國際也積極帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游的技術發(fā)展。以上游設備業(yè)為例，中芯國際倡導使用國內(nèi)廠商的設備，除了大家經(jīng)常聽到的光刻機之外，還有離子蝕刻機、離子注入機、光學拋光機、快速退火設備等等，隨著企業(yè)工藝的不斷演進，設備廠的技術能力得到了顯著提高，過去七年國產(chǎn)半導體裝備的市場占有率從1％提高到了15％。
為了跟上國際先進巨頭的步伐，過去六年，中芯國際投入了近二十億美金到研發(fā)和設備方面，同時還與國內(nèi)外廠商一起，打造中國的集成電路生態(tài)環(huán)境并擴充產(chǎn)能，以滿足日益增長的芯片制造需求。
2016年，中芯分別在上海、天津和深圳規(guī)劃了三個晶圓廠，其中上海的為12寸晶圓廠，主要工藝聚焦在45nm／40nm到28nm，建成后產(chǎn)能達到20 KPM；天津的是一個8寸晶圓廠，其主要生產(chǎn)工藝是0．35微米到0．15微米，產(chǎn)能也高達45K WPM，深圳的同樣是一個8寸晶圓廠，工藝則覆蓋了0．35微米到90nm。
除了興建晶圓廠以外，中芯國際還攜手長電建立中芯長電半導體，架起中國半導體供應鏈的橋梁。這個合資公司具有12英寸凸塊加工（Bumping）及配套晶圓芯片測試（CP Testing）能力。熱門的CMOS圖像傳感器也是中芯國際關注的重點產(chǎn)品。
結(jié)合中芯國際已有的12英寸CIS晶圓生產(chǎn)線，以及國內(nèi)已具備的后段封裝生產(chǎn)能力，中芯國際打造出了國內(nèi)首條連接12英寸CIS生產(chǎn)前段、中段和后段的完整產(chǎn)業(yè)鏈，為客戶提供具有競爭力的差異化產(chǎn)品和完善、便捷的一站式服務。
加強自主研發(fā)方面，中芯國際成立了“集成電路先導技術研究所”，充分整合大學院校資源，將碎片化的國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈化零為整，打破我國IC研發(fā)資源分散、自主創(chuàng)新能力缺乏的局面，力推能聯(lián)動設備廠商、材料供應商、代工廠、設計公司及科研機構(gòu)的公共平臺，并以此為依托加強與國際的交流合作。
此外，中芯國際還聯(lián)合北京大學、清華大學、復旦大學、浙江大學、中科院微電子研究所、中科院微系統(tǒng)研究所等單位發(fā)起組建“中芯聯(lián)合實驗室”，在政府項目、產(chǎn)業(yè)鏈合作、人才培養(yǎng)、專利和技術共享等方面，發(fā)揮重要作用。
4、挑戰(zhàn)
因為中國芯片制造產(chǎn)業(yè)最初的狀態(tài)，中芯國際過去18年來在發(fā)展過程中的艱苦努力是值得認可和贊揚的，但是中國芯片制造行業(yè)目前面臨的挑戰(zhàn)也確實十分嚴峻，這也是制約行業(yè)發(fā)展的關鍵因素，需要全行業(yè)乃至整個國家和社會的共同努力。
受限于《瓦森納協(xié)議》，芯片設計、生產(chǎn)等多個領域，中國都不能獲取國外的最新科技，加之資金投入不足、人才匱乏，經(jīng)過18年的發(fā)展，中芯國際在工藝制程方面與國際巨頭還有一到兩代的差距，這種差距又造成了公司規(guī)模上的差距。根據(jù)IC Insights統(tǒng)計，2016年行業(yè)前兩名臺積電和美國格羅方德占據(jù)了全球70％的市場份額，中芯國際雖然排名第四，但市場占有率只有6％。
半導體是高度依賴投資的產(chǎn)業(yè)，晶圓代工屬于技術密集兼資本密集型行業(yè)，產(chǎn)品制程與生產(chǎn)規(guī)模的領先程度極大地決定了企業(yè)在這個行業(yè)中的護城河的深淺。而先進制程的開發(fā)是需要大量的研發(fā)資本投入以及不斷的產(chǎn)能規(guī)模擴張的。
當年臺積電坐上晶圓代工的第一把交椅，靠的就是先利用先進制程上的技術領先，率先獲得高利率并進行擴張，然后等后面的企業(yè)快要追趕上來的時候，再依靠規(guī)模優(yōu)勢大打價格戰(zhàn)，如此循環(huán)，遠遠地甩開競爭對手，奠定自己的行業(yè)霸主地位。
然而，在資金投入方面，中芯國際與其他巨頭具有極大差距。以2016年為例，在積體電路資本支出方面，三星是113億美元，臺積電是102．5億美元，英特爾是96．25億美元，而中芯國際只有26．26億美元。在研發(fā)費用層面，臺積電2016年是22億美元，而中芯國際只有3．18億美元，2017年研發(fā)費用增長了34．2％也不過4．27億美元。
芯片市場馬太效應明顯，強者恒強，技術上的差距導致在同等級別制程的芯片產(chǎn)品上，中芯國際即使價格更低也依然“門可羅雀”。而另一邊，因為有足夠的市場銷售支撐產(chǎn)品的迭代，臺積電和三星即使大手筆投入研發(fā)，產(chǎn)品毛利率依然非常高。臺積電2016年凈資產(chǎn)收益率為25％，凈利潤率為33％，而中芯國際2016年的凈資產(chǎn)收益率僅10％。
比資金投入問題更為嚴重的是人才問題。總的來說，大陸對半導體的人才培養(yǎng)和儲備都還跟不上，人才短缺以及基礎教育的問題也是任正非近期在接受國內(nèi)媒體公開采訪時“吐槽”的問題。中芯國際的芯片難以崛起，就與本土缺少高端半導體人才有關。
中芯目前的技術團隊中，本土化人才并不多，仍然嚴重依賴外部人才，同時面向未來的人才缺口仍然巨大。2015年，中國集成電路從業(yè)人數(shù)為39．4萬，其中技術人員只有14．1萬，中高端人才供需矛盾突出。而有預測顯示，到2020年我國集成電路行業(yè)大概需要近百萬從業(yè)人員，目前大陸半導體從業(yè)人員總數(shù)不足30萬。
臺灣的芯片業(yè)人才一直是大陸企業(yè)甚至很多外企合資企業(yè)挖角的對象，但臺灣就那么大，臺積電、聯(lián)發(fā)科等業(yè)內(nèi)企業(yè)本身就要吸納很多人才，所以挖人的難度可想而知。而且由于大陸、臺灣以及外籍員工共存，文化融合也是中芯國際需要面對的問題。
人才越來越成為制約芯片行業(yè)乃至中國所有基礎行業(yè)發(fā)展的瓶頸。對于擁有14億人口的中國而言，要想獲得更大的發(fā)展和更穩(wěn)的根基，以制造業(yè)為核心的實體經(jīng)濟的重要性不言而喻，沒有基礎產(chǎn)業(yè)人才的支撐，無論是經(jīng)濟發(fā)展還是大國復興都會成為一句空話。
5、未來
隨著中芯國際產(chǎn)品線日益豐富，其與國際巨頭的差距正在一步步拉近，未來有望成為世界芯片制造業(yè)的龍頭企業(yè)。
首先，中美貿(mào)易戰(zhàn)對未來中國經(jīng)濟發(fā)展會產(chǎn)生深遠影響，對行業(yè)既是挑戰(zhàn)也是機遇，對中芯國際來說機遇大于挑戰(zhàn)。集成電路國產(chǎn)化的國家戰(zhàn)略為行業(yè)帶來有力的政策扶持，華為海外被禁運的訂單會轉(zhuǎn)移一大部分給國內(nèi)上下游企業(yè)，而中芯國際是芯片制造部分的最后保證。
其次，從行業(yè)整體來看，長期而言，人工智能及物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將會帶來芯片需求的大爆發(fā)，國產(chǎn)化進口替代也將使得國內(nèi)晶圓代工龍頭擁有巨大的增長空間。中國芯片制造行業(yè)目前和世界最先進的水平代差在5年左右，10年內(nèi)趕上并成為全球的領先者在時間和空間上都具備可能性。
再次，在企業(yè)內(nèi)部，中芯國際正積極布局行業(yè)全球頂尖的工藝制程，鎖定發(fā)展自己在晶圓代工領域的核心競爭力，以可堪媲美臺積電的產(chǎn)業(yè)鏈上下游布局打造自己的綜合競爭能力。
美國不遺余力地對中國科技企業(yè)的打壓警醒了中國全社會對基礎行業(yè)的重視，未來經(jīng)過十年左右的發(fā)展，中芯國際將會成為芯片制造業(yè)中不遜于臺積電的第一梯隊企業(yè)，而如果能夠挺過這次危機，華為海思也將會成為芯片設計領域的領軍企業(yè)，屆時，中國芯片業(yè)必將是另一番氣象。
作者：高冬梅