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马宾方案的搁置与中国芯片被韩国彻底反超

2018-7-27 22:27| 发布者: 龙翔五洲| 查看: 34000| 评论: 0|原作者: 刘枫|来自: 察网

摘要: 萧瑟秋风今又是,换了人间。老革命马宾担心的最坏的局面出现了,局面不仅仅是不堪设想,而是彻底的不堪设想。28年来,美国通过芯片,剥削了中国多少血汗钱?今天中国再赶超美国的芯片产业,技术积累层面的困难程度已经高于1990年。

二、半导体产业在美、日等国的发展离不开政府(尤其是军方)的支持

美国是当今世界微电子技术的领跑者,以其经济、科技实力和高强度创新机制,稳居全球领导地位,处于半导体产业链条的顶端。但这样的主导地位,绝不是放手让私营企业自负盈亏,天然发展而得来的。

学者高梁在《挺起中国的脊梁——全球化的冲击和中国的战略产业》一书中正确地指出:

【半导体制造技术在美国起步时,首先是用于军事目的。20世纪60年代中期,美国投入大量人力物力,搞了民兵导弹、阿波罗导航计算机以及W2F飞机数据处理器三大工程,将集成电路的可靠性提高了100倍,也促进了器件基础(设计、工艺、测试评价、组织管理)的完善,半导体产业由此跨入大规模生产的门槛。1987-96年,美国半导体工业年增长率15.7%,3倍于国民经济的增长速度;该国GDP增长部分的65%以上与微电子技术有关。】

集成电路技术在美国出来后,市场并不看好,是军方促进了其使用、发展。美国政府为了保障军用导弹可靠性及其元器件的质量,投入了巨大的资金和人才力量。这一举措使得集成电路的可靠性提高1000倍,不仅促进了集成电路技术的大发展,实现了集成电路工业化大生产。

据马宾(原鞍钢总经理、总工程师,改革开放后历任冶金工业部副部长、国家进出口委员会副主任、国务院经济研究中心副总干事等)在1993年夏写的《电子信息产业的作用与发展》一书中介绍,美国的集成电路产业和SEMI标准的出现,是美国“民兵Ⅱ”导弹的产物:

【1964年-1966年美国“民兵Ⅱ”导弹的可靠性保证计划和元件质量保证计划,投入大量入力物力和财力,经过这二年时间,使集成电路的可靠性提高1000倍。“民兵Ⅱ”可靠性计划的实现,对于集成电路的发展是一个很大的促进。它不仅促进了集成电路的可靠性水平的大幅度提高,更重要的是促进了支撑产业技术基础、设计基础、工艺基础、测试评价基础和组织管理基础的进一步完善,从而促进了集成电路技术的大发展,实现了集成电路工业化大生产。】(《电子信息产业的作用与发展》,马宾著,电子工业出版社1995年7月第一版,58页)

上述这些军方的投入,不仅直接促进了集成电路技术在短时间内的跨越式发展,更为之后半导体设备和材料学会(SEMI)的成立打下了坚实基础:

【美国各大公司在此基础上,于1970年成立了一个“半导体设备和材料学会( Semiconductr Equipent and Materials Institute)"。尔后发展成为一个跨国国际性组织,到目前为止,已有成员1200个。包括了世界各国主要的半导体器件生产产厂家(公司)及其支撑产业的厂家(或公司)。】(《电子信息产业的作用与发展》,马宾著,电子工业出版社1995年7月第一版,58页)

而作为全球最权威的集成电路国际标准组织,SEMI标准在整个集成电路发展史上都具有举足轻重的作用:

【这个学会沟通了半导体生产行业与支产业之间相互的技木信息交流,减少了行业之间的隔阂,使得支择产业的技术水平与半导体器件(持別是集成电路)生产同步发展。这个学会的1200个成员,每年竟派出300名专家参加制定一份既为支撑产业接受也为半导体生产厂家认可的SEMI标准。这份标准具有较高的科学性、先进性和权威性。半导体工业是一个发展很快的高技术产业,新技术新产品层出不穷。有关半导体科学技术方面的知识,每年都在成倍地增长。而SEMI标准紧密配合科学技术的发展,适应了半导体工业飞速发展的需要,确保了新的知识和技术能以标准的形式在科研生产中得到广泛的应用、从而加速了半导体工业生产的发展。】(《电子信息产业的作用与发展》,马宾著,电子工业出版社1995年7月第一版,58-59页)

为了能够实现领跑全球集成电路产业,那美国又是怎样的呢?

首先,他们对政、产、学、研之间有计划的协同创新很重视。芯片产业的起步和发展需要来自各个方面的巨大投入和长期支持,绝非一朝一夕能够完成。因此,美国政府将有计划的协同创新,视为国家信息化战略的重要基础,并通过一系列政策(税收、财政、科技等)的总揽和引导,加强了全社会对信息化关键技术深入持久的支持,逐步形成了政府、产业界、学术界和各种社会力量深度协同合作的体系。

其次,美国还非常重视制定政策,加大对科技人才的引进和保护。除了高薪之外,在硅谷乃至全美国范围内,专精尖的高技能人才,能够在企业和院校间自由流动,极大的促进了技术的创新进步。此外,美国政府、企业、科研机构等利用资金和环境优势,采取人才掐尖战略,广泛吸纳国外IT的高精尖人才。美国的高新技术公司,在各国广泛撒网,触角甚至伸到其他国家的教育领域,甚至一度与某些专业研究协会深入合作。对一切有科研潜质的人才,在早期就进行干预,一旦可以收获,第一时间掐尖。比如:文明遐迩的德州仪器(TI)公司,就与中国的全国电子设计大赛长期合作,资助全中国的电子相关专业的大学生参加比赛,以选拔有创新设计能力的人才,定向资助和培养,以期为TI公司的发展甚至美国芯片产业的发展服务。

瑟瑟秋风今又是——马宾方案的搁置与中国芯片被韩国彻底反超

由于其重要战略地位,半导体产业从来就是发达国家竞相争夺的战略制高点。延续10年之久的美、日半导体贸易战,就是最典型、最著名的案例。日本的集成电路产业,是在日本政府的大力支持下以及产业政策的协调下才发展起来的。在80年代末,曾经一度打败美国。当美国人认为,日本半导体芯片的崛起已威胁到了它的产业利益和国家安全,就运用国家投入扶植产业的方法夺回了失地。

高梁在《挺起中国的脊梁——全球化的冲击和中国的战略产业》一书中指出:

【1970年代,日本政府认定半导体产业的重要战略价值,制定了产业发展政策,组织官产学研协同搞技术攻关,及时抢占了新一代关键设备这个制高点,瞄准工业控制和消费类电子这两个市场空档,在国际市场奠定了可与美国比肩的半导体强国地位。到1980年代末,日本的半导体国际市场份额一度超过了美国,以致1990年的海湾战争,美国导弹中的很多核心芯片,都不得不依赖日本货,这使美国人感到,日本半导体芯片已威胁到美国的产业利益和国家安全。在这种情况下,一贯标榜奉行“自由贸易”、“自由竞争”原则的美国,毫不犹豫地拿起贸易壁垒和产业政策这两个武器,抵制日货,制定产业发展战略,用市场保护、税收信贷优惠、政府资助组织企业研发等典型的“通产省”式手段,大力扶持本国半导体产业。经过大约10年的贸易战,终以美国夺回主动权告终。】

日本半导体专用设备的发展速度如此之快,是与其政府的重视和大力扶持分不开的。日本不仅针对电子工业的振兴专门立法,把对集成电路产业的扶持计划落实到了法律层面;更是由政府直接出资(占产业总研发投入的近一半,达300亿日元),推进集成电路技术研究的快速发展:

【日本政府在其电子工业振兴法中对半导体集成电路的发展给予了许多优惠措施,其中包括减免税收和提供优惠贷款并制定了相应的振兴计划,对重点的研究项目在保证资金的情况下集中力量攻关保证在一定的期限内完成。在日本通产省的主持下,日本最大的五家计算机企业(也是半导体企业)东芝、日立、三菱电机、H本电气、富士通出资400亿日元、并从政府得到补助金300亿日元,设立超大规模集放电路研究的特別机构(组合),并在政府主持下组织了各种种IC专用设备的联合开发体。】(《电子信息产业的作用与发展》,马宾著,电子工业出版社1995年7月第一版,40页)

马宾1990年就指出,日本为何能以如此惊人的速度发展成为世界半导体生产大国、强国呢?其原因是:

【1、日本从1957年~80年代初先后须布并实施了“电振法”、“机电法”、“机信法”,大大促进了日本电子信息业及传统产业的改造;2、据日本通产省对国内12家主要半导体公司调查,1975年-1985年间设备投资年均增长率为4.6%,居各产业之首。研究开发费用同期年均增长率为28%,开发研究费用占销售额的比例1980年为12.6%,1985年达到14.1%。近几年日本又开始增加对基础研究之投资,其款额已占到国民经济总值的1%;3、大力开展市场调査及分析、根据市场变化及时调整产品结构,大力开发试销对路的新产品;4、实行官、产、学、用、军几位一体的科研、生产、应用体。比如1976年-1979年日本制定并组织实施了LSI开发研究试制联合攻关计划,在短时间里取得了同大成效。当时不仅在日本国内,就连国外也引起了强烈反响,因为这是一次重大的技术突破。】

以光刻机为例,日本政府联合企业、有关研究所以及大学,成立了特别研究机构——日本超大规模集成电路组合技术研究所(简称“共同所”联合体),不惜投入巨资,经过十几年的努力,终于将美国光刻设备的霸主GCA公司等击败,在上世纪90年代一度成为该领域的领跑者。

【日本1974年在政府大力支持下,日本通产省联合了日立、东芝和Nikon等几家大企业集团,其中组织了有关研究所和大学,走“产学研”联合自主研制开发专用设备的道路,成立了有名的日本超大规模集成电路组合技术研究所(简称“共同所”联合体)集中技术优势,主攻日本第一代五种关键专用设备,即分步重复投影光刻机(SR-1,SR-2型)、电子曝光机(EB-1型)、离子刻蚀机、掩模缺陷自动检测设备、1:1反射投影式光刻机等。经过4-5年努力先后研制成功样机,为日本后来自主发展集成电路专用设备奠定了基础。80年代以来,日本加快了投影光刻机等关键光学专用设备研制与开发步伐,以世界著名的光学仪器公司Nikon和Cannon公司为核心,每隔两三年推出新一代的光学专用设备。由于特别注重产品质量并以微电子工艺单位(企业)相依托,实用化的周期大为缩短并在价格竞争上占有优势,很快拓展了市场,在激烈的竞争中将美国光刻设备的霸主GCA公司等击败,雄居该领域的领先地位。】(《电子信息产业的作用与发展》,马宾著, 电子工业出版社1995年7月第一版,62页)

日本集成电路产业的发展历史,给了我们很大的启示。即只要国家给予足够的重视和扶植,制定正确的产业发展政策和保护政策,整合本国产业资源和人才,投入充足的发展资金,那么在集成电路的世界市场竞争中,相对落后的国家也能够对美国这样的行业领跑者实现追赶和超越。

上世纪八九十年代,日本的集成电路产业非常强大。然而由于1985年广场协议的签订,以及日本对美国自由市场经济的采纳,给日本高新技术产业的发展带来了极大地不利影响。进入新世纪后,日本Nikon的高端光刻机逐渐被荷兰的阿斯麦公司(ASML)击败。

阿斯麦(ASML)是专注于光刻机研发和制造的设备商,总部位于荷兰费尔多芬市。1984 年,阿斯麦由飞利浦与荷兰国际先进半导体材料公司合资成立。当时硅谷集团、Nikon和 Cannon等十几家光刻机公司,实力均在阿斯麦之上。阿斯麦在成立当年,做出第一台油压驱动光刻机PAS2000,但PAS2000的技术已严重过时。之后依托飞利浦原有的技术积累以及其他合作伙伴的支持,阿斯麦于1986年制造出PAS2500/10机器。1990年,阿斯麦光刻机销量进入世界前三甲。然而,在阿斯麦公司发展进入快车道的同时,也面临重重危机。1990 年,合资一方国际先进半导体材料公司退出阿斯麦。1991年,阿斯麦亏损970万荷兰盾。1992 年,世界半导体产业滑坡,阿斯麦资金链断裂,几近关门。1995年,阿斯麦分别在阿姆斯特丹泛欧股票交易所和美国纳斯达克股票交易所上市。1998年,阿斯麦出品 PSA5500/900型光刻机,成为世界第二大光刻机制造商。2002年,阿斯麦光刻机占世界市场份额50%,成为全球第一。从20世纪90年代中期开始,阿斯麦进一步确定了模块化战略采购政策,编制清晰规范的外包合作协议,牢牢赶超、突破、把控光刻机最核心的技术,核心部件自制,其余部件采取模块化公开采购。

阿斯麦(ASML)也是在政府及相关机构的大力扶植下才能够发展起来的。阿斯麦公司在其成立的最初几年,依赖飞利浦,靠贷款和政府补贴生存。从20世纪80年代起,阿斯麦就主持和参与了尤尼卡、欧洲信息技术战略研究计划下的数个合作研发项目,从而早期掌握了自主研发PAS5500系列机器的重要技术。2004年,为了开发出极紫外光源所需电能装置,阿斯麦从欧盟第六框架研发计划中获得2325万欧元的资助,与15个欧洲公司、10个研究所和3所大学一起,开展了为期3年、题为“More Moore”的项目。2010-2012年,阿斯麦的合作研发项目从欧盟、荷兰、美国政府机构获得的资助金额分别为2950万欧元、2510万欧元和1790 万欧元。长期以来,围绕光源和刻蚀技术,阿斯麦得到政府长期、稳定的支持。(见《光刻机行业巨人的成长带来的启示和思考》,《中国基础科学》2015年06期)

由此可见,非但国家和政府对芯片产业的扶持不是危险的,反而是对该产业甚至是国民经济的发展大大有利。由历史可见,不仅产业落后的国家,可以通过国家集中人力、物力、财力不断发展超越他国,而且产业先进的国家,非得用政府持续扶持的方法,才能保证该产业长期领先于他国。

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