中芯國際創(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
面對美國對中國高科技產(chǎn)業(yè)的諸多限制,我們該如何理解?
時(shí)下,美國總統(tǒng)特朗普試圖封禁 TikTok 一事仍在發(fā)酵,中國科技企業(yè)的全球化進(jìn)程該何去何從?
在中國第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇交流峰會上,原中芯國際創(chuàng)始人兼 CEO 張汝京認(rèn)為,類似的限制由來已久,各界美國政府對此的態(tài)度各有不同,「特朗普對中國定的策略是最嚴(yán)苛的」。
針對以 5G 通訊為主的中國技術(shù),美國政府大面積打擊和制約又是什么原因?
張汝京回答,當(dāng)美國發(fā)現(xiàn)中國對其造成的競爭壓力很大時(shí),美國的行政負(fù)責(zé)人就開始要打擊,如果公平競爭贏不了,它就會采取行政的方式。他也特別提到:「美國對中國制約的能力沒有那么強(qiáng),但是我們不能掉以輕心。」
張汝京曾在德州儀器工作了 20 年,2004 年 4 月來到上海創(chuàng)辦中芯國際并擔(dān)任 CEO,2009 年 11 月宣布離職中芯國際,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 日這場交流會上,張汝京也闡釋了時(shí)下中國第三代半導(dǎo)體行業(yè)的現(xiàn)狀。
張汝京說,半導(dǎo)體這個行業(yè)要長期投入,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。「第三代半導(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?!?/p>
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第三代半導(dǎo)體發(fā)展機(jī)遇交流峰會的發(fā)言內(nèi)容整理:
對高科技產(chǎn)業(yè)的限制,各屆美國政府態(tài)度不同目前,美國對中國的高科技產(chǎn)業(yè)有很多限制,但這不是從現(xiàn)在才開始的。2000 年之前就已經(jīng)出現(xiàn)的巴黎統(tǒng)籌委員會(該組織于 1994 年 4 月解散),也是一個國際間的技術(shù)封鎖。最近出現(xiàn)的就是,都是對某一些國家實(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,但小布什政府對于中國還是比較支持的,他任期內(nèi)逐漸開放了一些限制。我們當(dāng)時(shí)在中芯國際從 0.18 微米級別的技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品要引入中國大陸,都要去申請?jiān)S可。
0.18 微米、0.13 微米我們都去美國申請了,而且得到了美國政府 4 個部門的會簽,包括美國國務(wù)院、商務(wù)部、國防部和能源部。能源部比較特殊,它是怕我們做原子彈之類的武器,但我們不做,所以能源部通常都會很快的去通過。
所以,這個限制是一直存在的,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 納米都能申請獲批。而且 45 納米的技術(shù)還是從 IBM 轉(zhuǎn)讓來的,這在當(dāng)時(shí)是相當(dāng)先進(jìn)的。此后,我們又申請到了 32 納米——這個制程可以延伸到 28 納米。
之后,我本人就離開了中芯國際,后面可能就沒有繼續(xù)申請 28 納米以下的技術(shù),但也可能不需要了??傊?,對于設(shè)備的限制等等,各個美國總統(tǒng)會定出不同的策略,特朗普對中國定的策略是最嚴(yán)苛的。
早期美國商務(wù)部是很支持我們的,國防部會有很多意見,但是經(jīng)過 4 個部委討論通過以后也都通過了。但這次最大的阻力卻來自美國商務(wù)部,這主要是因?yàn)槊绹?5G 技術(shù)上落后了,所以它就希望中國在 5G 領(lǐng)域的發(fā)展腳步放慢,這種限制也有過先例。
如果公平競爭行不通,美國就會采取行政方式1980 年代的時(shí)候,我們在美國生產(chǎn)存儲器,當(dāng)時(shí)日本存儲器技術(shù)在技術(shù)、設(shè)計(jì)和良率都比美國先進(jìn)很多,于是美國就開始限制日本,后來還逼日本簽下。結(jié)果大家也看到,日本根本抵擋不了美國的壓力,存儲器行業(yè)幾乎消亡,只有一兩家還能茍延殘喘。
在邏輯方面,日本本來就沒有特別的優(yōu)勢,至今也不算領(lǐng)先,這方面中國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、高鐵這些領(lǐng)域的元器件日本做的是不錯的。當(dāng)時(shí),受到美國的影響,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。但總的來說,美國對日本技術(shù)限制之后,日本的設(shè)備,尤其是存儲器領(lǐng)域,還是受到很大打擊。
然而,這次美國發(fā)現(xiàn)中國對其造成很大的競爭壓力時(shí),美國的行政負(fù)責(zé)人就開始要打擊和制約以 5G 通訊為主的中國技術(shù)。如果中國在 5G 技術(shù)上保持領(lǐng)先,將來在通訊、人工智能、云端服務(wù)等等,中國都會大大超前,因?yàn)橹袊诟呖萍紤?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)人說話很酸,說中國如何不好,這都是出于嫉妒的心理。
美國如果公平競爭贏不了,它就會采取行政的方式。1980 年代,美國對日本做了一次,2018 年開始,又開始對 5G 進(jìn)行制約,這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒有那么強(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,后來再從鍺變成了硅,因?yàn)楣璧漠a(chǎn)量多,技術(shù)開發(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《荆袁F(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;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)域常常會用到第三代半導(dǎo)體材料,比如說 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。又比如無人駕駛汽車、或大功率的充電樁都會用到碳化硅,這些材料美國都會對中國采取禁運(yùn)措施。
半導(dǎo)體這個行業(yè)要長期投入,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)間有一個好的想法,就可以一下起來,投資人也愿意把錢投到那邊去。
但第三代半導(dǎo)體有一個特點(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。它投資也不是很大。
所以如果出現(xiàn)了,第一,有沒有市場?有;有沒有人愿意投?可能有些人愿意,因?yàn)椴皇呛艽蟮耐顿Y,回報(bào)率看起來也都不錯;政府支持嗎?政府支持;有沒有好的團(tuán)隊(duì)?這個是一個大問題;人才夠嗎?這是一個問題,真正有經(jīng)驗(yàn)的人在我們國內(nèi)是不夠的。
所以第三代半導(dǎo)體,就拿碳化硅來講,好的產(chǎn)品市場非常大,因?yàn)樾履茉窜嚴(yán)锩嬉煤芏?。舉個例子,特斯拉的 Model 3 就用到了碳化硅的功率器模組。這些模組是誰做的呢?是意法半導(dǎo)體,最近它也開始向英飛凌買一些,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),做出來可能效率會比較高。但是也有芯片廠,有的人在日本,有人做 Epi(外延片)做得不錯,在我們中國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,臺灣地區(qū)有,韓國也有,所以也有這種分工合作的情景。
我們中國大陸也有人想這樣做,所以我個人覺得第三代半導(dǎo)體,IDM 開始現(xiàn)在是主流,但是 Foundry 照樣有機(jī)會,但是需要設(shè)計(jì)公司找到一個可以長期合作的芯片廠。我個人覺得這是一個好機(jī)會。
如果資本市場愿意投入,這個所需的資本跟做先進(jìn)的邏輯平臺差太多倍了。投資并不是很多就可以做,重點(diǎn)是人才。這些人才,我們國內(nèi)現(xiàn)在不太夠的,但美國有,有些人還是愿意來大陸來做,日本有一些不一定方便來。韓國有、臺灣地區(qū)有,我們中國大陸自己也有些研究機(jī)構(gòu)做得不錯,如果這些人愿意進(jìn)到產(chǎn)業(yè)界來,這也是很好。
我個人覺得韓國三星就做得不錯。三星為什么做得好呢?他就是一個 IDM,它財(cái)力雄厚,而且它眼光很遠(yuǎn)的。雖然國內(nèi)的市場不大,但是它曉得它一定要掌握技術(shù),所以很早以來中國三星不只是開發(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,這個不給它,那個不給它,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),而且具有很大的競爭力。
在臺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,基本上對材料、設(shè)備不太去發(fā)展。因?yàn)樗鼈冇X得不會被海外的市場卡脖子,所以它覺得沒有必要做這個事情。再加上它們的領(lǐng)導(dǎo)喜歡專注在他專業(yè)上面,其它他不去碰,所以有很好的機(jī)會,但是沒有發(fā)展出產(chǎn)業(yè)鏈。
我們中國大陸就不一樣,可能會被卡脖子的,所以一定要自己把這些技術(shù)開發(fā)出來。我再強(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 我個人覺得是不錯,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>