“中国芯”能否“弯道超车”

“中国芯”能否“弯道超车”

◎ 文 法治日报《法人》特约撰稿张诚信熊文明

4月22日，清华大学成立集成电路学院，由原微电子与纳电子学系和电子工程系共建，采用“1+N”联合机制，与相关院系成立交叉研究中心，同时与头部企业联合，探索产学研一体的人才培训体系。自1956年开设半导体专业以来，清华大学为芯片产业培养本科生超4000人，硕士生超3000人，博士生超500人，大部分人才都冲进了芯片产业一线。以同方和紫光为代表的清华系芯片公司多达27家，总市值高达6000亿元。因此，清华大学被称为中国芯片产业的“黄埔军校”。

人才短缺一直是芯片产业的另一个“命门”，清华大学“芯片学院”的成立，为芯片产业链的两个要素“解渴”：一是科研攻坚，二是人才培养。芯片是人才密集型产业，不仅需要大量经验丰富的技术人才，领军型人才更是极为紧俏的稀缺资源。

多个造芯项目停摆引发政府高度重视

《中国集成电路产业人才白皮书（2019—2020年版）》显示，到2022年，中国集成电路专业人才缺口将近25万，而且存在结构性失衡问题——国内一时间集中上马众多芯片项目，反而造成原本就稀缺的人才资源更加分散。

去年，新华社旗下新闻周刊《瞭望》曾刊登一则消息，2019年至2020年短短一年多时间里，我国江苏、四川、湖北、贵州、陕西5省的6个百亿级半导体大项目先后停摆，总规划投资规模达2974亿元，引发业界担忧。

去年10月国家发改委召开的例行新闻发布会上，对于“如何在推动该产业发展的同时，避免一拥而上和虚假项目的出现”的问题，国家发改委新闻发言人孟玮回应，“国内投资集成电路产业的热情不断高涨，一些没经验、没技术、没人才的‘三无’企业投身集成电路行业，个别地方对集成电路发展规律认识不够，盲目上项目，低水平重复建设风险显现，甚至有个别项目建设停滞、厂房空置，造成资源浪费。”孟玮对此表示，国家发展改革委一直高度重视集成电路产业健康有序发展，按照党中央、国务院决策部署，会同有关部门强化顶层设计，狠抓产业规划布局，努力维护产业发展秩序。

国家对芯片企业一直有产业政策上的偏重，地方政府积极响应。然而，芯片产业发展规律决定了这不是一个数量游戏。一些夭折的芯片企业，共同特征就是三缺：缺技术、缺人才、缺产业背景。各级政府设立的引导基金和地方性商业银行在行政层面的影响下，成为这些“三缺”项目的主要输血者，但在设备和技术严重依赖引进、项目团队又缺兵少将的情况下，这些企业难以得到专业投资机构的认同，后续融资极为困难。不少项目是政府投资一头热，社会资本空许诺，根本没跟进。

发展芯片产业，不仅需要地方政府的魄力，更需要专业的统筹规划能力。芯片并非放诸四海皆可生根，需要可供其茁壮成长的土壤。现阶段，中国的芯片产业尚处于培育期，大量技术处于研发早期，项目落地更倾向于选择北、上、深等人才和IC研教资源富集的一线城市，待产能充分释放后，才会向土地、人力成本更低的二三线城市转移。

比突破技术壁垒更难的是建构产业生态

因为被美国“卡脖子”，国人尤其关注先进制程芯片的进展，甚至喊出举国体制的口号，似乎有一种错觉：但凡举国体制，便可迎刃而解。举国体制是在特定领域实现国家意志的一种特殊制度安排。世界主要创新大国在战略高技术领域都采取过集全国资源、举全国之力的做法。中央经济工作会议提出，要发挥新型举国体制优势。那么，新型举国体制有何新特点？科技部部长王志刚曾在今年1月接受新华社记者采访时表示，新型举国体制，并不意味着所有科技任务都采取这种模式，更多聚焦在体现国家意志、事关国家战略利益的关键领域。

简单来说，因为芯片不是一个科研项目，而是一个产业。如今，多元化市场主体有着各自不同的目标和利益诉求。同时，现代工业的体量和产业链规模都很大，为产业打造一个良好的生态环境尤为重要。随着“新型举国体制”一词被正式写入党的十九届四中全会《决定》，如何在市场经济条件下“集中力量办大事”，需要依据新型举国体制的战略方向 。

举国体制引发的另一个公众话题是“与其各自建厂，为何不集中资源发展中芯国际”这种想法来源于其他地区的经验：韩国扶起来一个三星，台湾集全岛之力推出来一个台积电，我们为什么砸不出一个中芯国际？

一批造芯项目的夭折已经证明：仅靠地方政府倾斜性财政支持，企业难以获得可持续发展的资金和能力。中芯国际作为一家企业，仅仅聚焦在芯片制造一个环节。芯片产业有许多关键细分领域，所有细分领域耦合相加才能支撑起整个产业链。“卡脖子”的不是某个关键技术，而是产业整体运行机制和能力中的系统性薄弱环节——比突破技术壁垒更难的是建构产业生态。

芯片是一个全球分工协作的大产业，没有任何一个国家能实现100%的自给自足。所以我们要发展的不是一家企业、一项技术，而是要打造一个能和国际接轨，具备一定竞争力的本土产业生态。

“直道追赶”重点在构建关键能力

北京大学路风教授提出的“产品开发平台”，从技术和产品的关系角度具象化了产业生态。所谓产品开发平台，是一个包含了其工作对象（产品序列）、工作主体（专业研发团队）和工作支持系统（工具设备和经验知识）的有组织的活动系统。

产品开发平台，是技术创新的动力传导机制。技术学习从亚产品层次跃升到产品层次的动力从来不是技术性的，而是来自追求竞争优势和克服生存危机——简单来说，就是从科研任务、兴趣导向驱动创新，到市场需求、问题导向驱动创新。

2002年，“龙芯一号”面世，这是我国首枚拥有自主知识产权的通用高性能微处理芯片。龙芯团队最初只是中科院计算机所下属的一个课题组，龙芯的所有功能模块芯，包括CPU核心等在内的所有源代码和定制模块均为自主研发。尽管性能和兼容性上与先进水平仍有较大差距，但彼时龙芯已经初步显现出产品开发平台的能力，并且培养了一支人才队伍。“做世界上第三套生态体系”的底气基于龙芯着力打磨了18年的产品开发平台。

2010年，龙芯团队成立龙芯中科技术有限公司，开始从研发走向产业化。2015年，龙芯产品开始应用于北斗卫星。到2019年，龙芯出货量达到50万颗以上，在国产化应用市场份额领先。

如果说龙芯是完全自主开发的自建产品开发平台，兆芯走的则是一条引进消化再创新的道路——“借别人的底盘，造自己的车”。兆芯主攻的KX系列芯片主要基于从威盛团队承接的x86技术资源和专利交叉授权。2010年，威盛把x86技术带到了大陆，王惟林领导的团队开始了历时两年多的闯关，从原理、架构、代码、设计方法和流程，吃透了CPU设计的一整套体系。

2017年12月28日，兆芯正式发布新一代KX-5000系列芯片，这是国内首款支持DDR4的国产通用CPU，业内将其性能比肩于英特尔主流的第七代i5。2019年，兆芯低调发布新一代KX-6000处理器，产品显示出自主设计x86内核的进取心。正在研发的KX-7000据说将全面升级CPU架构，支持DDR5内存及PCIe 4.0。

我国芯片企业大多数依赖外源技术，但“守得云开见月明”的往往是具备消化、吸收以及自主创新能力的企业。而自主创新的关键在于是否能够构建属于自己的产品开发平台。追逐摩尔定律这条道路上没有“弯道超车”的概念——只有直道，要么换道。

创新商业模式才能“换道超车”

遵循技术发展规律的同时，商业模式创新也非常重要。浙江大学吴晓波教授提出“二次商业模式创新”概念，即对已有商业模式进行修改调整，再引入到新的市场情境，从而显著提高企业生产效率和竞争力。

台积电是典型案例，另辟蹊径单独拆解出“后端制造”环节，成为专门制造芯片的代工厂，即Foundry，创新出“Fabless（无晶圆厂设计商）+Foundry（代工厂）”的芯片制造经典模式。这种商业模式创新避免了行业既有竞争模式，带动行业垂直分工，开创出“多赢”的新局面。

2018年，张汝京创办芯恩时提出了一种基于中国情境的半导体商业分工模式“CIDM”。从成本来看，芯片产业在设计、制造、封测等多个独立的产业环节。每向下流动一个环节，价格就要上涨20%-40%。从效率来看，功率半导体器件、模拟芯片、高端数模混合芯片、微制器、数字信号处理器DSP，都是采用IDM模式获得成功的。因为设计要与工艺完全配合，工艺又要根据设计来优化。从利润来看，IDM虽然难度大，但利润比纯代工高。

然而，IDM模式对于企业资金、技术和人才的要求极高，目前国内单个企业很难独木成林，因此建立类似战略联盟的“利益和使命共同体”成为一种探索方向。

“差异化需求”是另一种商业模式创新路径。三星半导体的异军突起就是建立在全球对DRAM的旺盛需求上，并以此作为切入口发展起来的。在中国，辰芯专注于背照式CMOS芯片，需求定位为科研级军工和航天领域，与索尼的CMOS芯片形成了差异化竞争。寒武纪则专注于AI芯片，发布全球首款具备“深度学习”能力的神经网络处理器芯片。

如果说坚持自主创新、建立产品开发平台是“直道追赶”，进行商业模式二次创新则是“换道超车”。在技术创新上，先发企业具有能力壁垒，但在商业模式创新上，后发企业可能更容易轻装上阵。

避免“被拖进别人的赛道”

“美国希望把中国拖入他所擅长的赛道。这也可能是一种钓鱼，被美国人拖进他的赛道是不明智的，我们要把他拖入我们的赛道。”一位资深芯片产业人士表示，因为美国的一再打压，让国人对先进制程的芯片过分焦虑，失去了平常心。造芯潮水汹涌，一时泥沙俱下，很难说是否有这种情绪夹杂其间。

多个造芯项目折戟沉沙，对中国芯片产业的一个深刻启示在于——如果我们对芯片产业的发展规律有足够认知，会发现在先进制程上的盲目追赶也可能是一个陷阱。目前先进制程芯片仍然集中应用于部分高端消费电子，更广阔的应用领域大多为成熟制程的芯片。中国芯片企业完全有能力持续提高成熟制程芯片自主化比例。被“卡脖子”虽然难受，但是造芯之路急不来，靠“举国砸钱”就能实现“弯道超车”更不宜奢望。

对中国芯片产业来说，唯有扎扎实实蹲好马步，直道上奋起直追拼效率，并紧紧抓住技术范式迭代的机会窗口，以超凡的洞见提前布局，才能突出重围。

（本文来源：钛禾智库。研究支持和指导：浙江大学社会科学学部主任吴晓波教授及其团队。）

本文刊载于《法人》2021年5月刊产业栏目

责任编辑：张玫