芯片是21世纪的工业粮食，中国芯想事成，只争朝夕实现中国梦

　　如果说工业的血液是石油，那么工业的粮食就是芯片。芯片是轮子之后最重要的发明！
　　如今支撑起全球上万亿美元电子设备市场，又被美国作为大国博弈＂锁喉技＂使用的芯片技术。威廉·肖克利点燃了＂硅谷之火＂，硅谷燃起电子之光，成就了＂本世纪最伟大发明＂的晶体管。
　　1、中国芯片为什么会落后
　　造得出＂两弹一星＂，却造不出芯片？由于国家经济与财政的原因，人力、物力集中于造原子弹了。1964年10月16日，中国第一颗原子弹在新疆罗布泊上空爆炸成功。但是芯片的生产线投资力不从心，对集成电路五年计划的总投资还不到1973年的日本电气公司投资生产线报价的一半费用。
　　在技术方面上，有三位女科学家值得一提。
　　中国科学殿堂的美丽女人谢希德，被誉为＂中国半导体之母＂。1951年，30岁的谢希德从麻省理工学院毕业，和获得英国剑桥大学博士学位的爱人曹天钦，在美国阻挠留美中国留学生回国的年代，辗转英国，才回归祖国。她填补了我国半导体教学与研究的空白。
　　为我国微电子和光电子学的发展奠定了基础的则是林兰英，被尊称为＂中国半导体材料之母＂。1949年秋，她前往美国宾夕法尼亚大学研究院留学。适逢美国贝尔实验室的物理学家制成了世界上第一块半导体锗单晶，在留学的林兰英于1955年夏，第一位中国博士被聘为从事半导体科研工作的索菲尼亚公司高级工程师，成功造出了第一根硅单晶。
　　1957年，林兰英冲破重重阻挠，回到祖国怀抱。1958年拉制出中国第一根硅单晶，1961年，研制了硅外延材料，这种材料在我国第一颗原子弹的制造过程中发挥了不可忽视的作用。
　　龙芯1号又称＂夏50＂，为了向我国第一台自行研制的计算机的缔造者夏培肃院士致敬，2002年正是夏培肃为中国计算机事业服务的第50个年头。1947年，夏培肃从重庆交大学研究生毕业后，赴英国爱丁堡大学继续深造。新中国成立后，已获得博士学位的夏培肃，与丈夫杨立铭（中国科学院院士、著名理论物理学家）一起，毅然回国。
　　1956年，夏培肃研制成功了中国第一台自行设计的通用电子数字计算机（107计算机）。她深刻意识到高性能处理器芯片的重要性和研发困难。建议国家大力支持通用CPU芯片及其产业的发展，否则，我国在高性能计算技术领域将永远受制于人。
　　为响应＂向科学进军＂的号召，中国的知识分子、技术人员克服外界封锁的困难，在海外回国的一批半导体学者的带领下，开始建立起自己的半导体产业。
　　在地球的另一边，1959年，在林兰英的带领下，我国冲破西方禁运，仅比美国晚一年拉出了硅单晶。1965年，我国第一块集成电路诞生。1966年，十年动荡开始，1972年我国自主研制的PMOS大规模集成电路在永川半导体研究所诞生。
　　1975年，中国大陆已经完成了动态随机存储器核心技术的研发工作。在当时的中科院109厂生产出中国第一块1024位动态随机存储器。这一成果尽管比美国、日本晚了四五年，但是比韩国要早四五年。
　　从国际上看，由于集成电路是先进技术，而且与国防军事密切相关，＂巴统＂对中国长年实行禁运，无论制造设备还是工艺技术，在一个很关键的时期内断绝了中国交流引进的路径。
　　与之形成鲜明对比的是，中国台湾地区的＂工研院＂1975年向美国购买3英寸晶圆生产线，1977年即建成投产。1978年，韩国电子技术研究所（KIET）从美国购买3英寸晶圆生产线，次年投产。
　　1980年，台湾地区的联华电子建立4英寸晶圆厂。1988年，中国才由上海无线电十四厂与美国贝尔电话合资成立贝岭微电子公司，建设中国大陆第一条4英寸晶圆生产线，中国大陆只能买到二手淘汰设备。这一时期的中国＂芯＂，在科研、技术水平上与世界水平有15年左右的差距，在工业生产上则有20年以上的差距，中国芯片从落后5年到落后了20年。
　　电子工业是实现四个现代化的重要物质技术基础。不仅世界第一的美国将中国抛在了身后，连昔日落后的日本、韩国也正在迅速赶超。
　　事实上，在日新月异的技术和庞大的工业体系面前，中国的芯片产业的发展很难靠＂技术英雄＂的一己之力实现赶超。只有改革开放的春风才能为芯片产业的发展注入了新的生机与活力。
　　2、芯片合资的艰辛历程
　　如果说中国的芯片产业在前30年里做到了独立自主，但严重缺乏产业化和持续更新＂造血＂的能力，那么在接下来的30年里，中国又进入以市场化和运动式集中攻关并行、换取技术进步和产业跨越的阶段。
　　中国在世纪之交之所以能够有那样一波半导体热潮，与当时一个有电子专家背景的国家领导人的亲自推动有很大的关系。
　　1995年，中国领导人在参观三星电子的芯片生产线后，用＂触目惊心＂形容了起步远远晚于中国半导体产业上的韩国。在中央经济工作会议上指出，＂砸锅卖铁＂也要把半导体产业搞上去！想想当时造原子弹，上世纪六十年代，中国粮食紧张的情况下，勒紧裤腰带也要造原子弹是同样的道理。
　　投资100亿元实施＂909工程＂，建设一条8英寸晶圆、0.5微米制程工艺的集成电路生产线。电子工业部吸取了＂908工程＂已实施五年还仍处在论证阶段的教训，强烈要求特事特办、缩短审批周期。派中央专人负责此项目，足见国家对这一项目的重视程度。
　　＂909工程＂是关系国家命脉、体现国家意志的重点工程，也是中国对芯片产业发起的新一次冲击。但是遇到的艰难险阻还是远远地被低估。不仅tr不到＂合作伙伴＂，还受到西方国家的技术限制。
　　1994年4月1日，巴统正式宣告解散。就在中国实施＂909工程＂的过程中，美国于1996年7月在奥地利维也纳组织33个国家共同签订了《瓦森纳协定》，其实是美国用于掌控这些成员国的武器与高科技出口的工具，允许落后两代的技术出口。电子行业遵循摩尔定律，这对半导体产业来说是很致命的。如今该协定的成员国扩员已有42个。
　　＂909工程＂立项之后，正逢国际半导体市场进入低谷，芯片价格大跌。在当时，＂909工程＂是箭在弦上，不得不发，只能选择与外方成立合资公司，双方共同运营。中国主要通过在通信市场上的让步来吸引外国企业在芯片制造上的合作，如之前的上海贝岭和之后的摩托罗拉天津厂，合作范围很窄且谈判条件复杂。
　　为了提高外国公司的合作兴趣，中国将政府垄断的社保和公交IC卡市场作为谈判的筹码，外国公司的态度才由冷转热。直到1997年初，华虹才与IBM和东芝达成了初步的合作意向。
　　同时，日电也表示了想参与＂909工程＂的意向。日电时任会长关本忠弘，是个极具政治头脑和战略眼光的企业家，他认为21世纪的中国将是全球最大的电子产品生产基地和销售市场，如果当下在＂909＂这样的国家工程上助中国一臂之力，将来就能在中国这个大市场上占据有利的地位。
　　日电拿出2亿美元现金入股，股份不超过30%，转让8英寸晶圆、0.35微米制程的技术，帮助中方培养人才，还承诺五年提完折旧并实现盈利。
　　虽然美国拥有领先的技术，却由于政府对中国的遏制政策，导致了这一大型商务会谈的失败。后来，美国捷智半导体公司加盟了华虹NEC，持有约10%的股份，并帮助华虹NEC拓展通信领域的业务。
　　1997年7月，华虹集团与日电合资组建的上海华虹NEC，总投资为12亿美元，负责承担＂909工程＂的项目建设。
　　芯片制造对厂房建设标准要求程度之高。对1万多平方米的无尘车间的地面要用激光进行照准，以确保高低误差不超过一枚5分硬币的厚度，这样才能让生产设备顺利高速运转。无尘车间造价高，维持保养的费用更高。
　　半导体设备的运输也有特殊要求。比如重要的光刻机，必须在防震的环境中进行长途运输。每一台光刻机的内部都有一个类似飞机黑匣子一样的装置，专门用来记录运输途中周围环境的温度、湿度、压力和震动等数据。运输过程中，超出数控范围所带来的损失供应商不负责赔偿。由于国内还没有具备相应能力的运输商，只能从日本找来专门从事精密设备运输的公司。
　　半导体工厂还要求电压能够保持高度稳定。按照传统观念，电压降到零才进行电路切换，而半导体工厂在电压波动超过20%的时候就必须及时进行电路切换。传统的切换一般需要700毫秒的时间，对人眼而言只是电灯泡忽闪一下的工夫。但对半导体工厂而言，20毫秒的切换就可能导致一些精密生产设备停止运转，所以要求电路切换要在极短时间内完成。
　　半导体工厂要用到很多易燃易爆的化学试剂，非常容易失火。灭火只能依靠设备本身附带的专用灭火器进行，这些消防特殊要求与中国当时的消防管理规定产生了冲突。
　　＂909工程＂的建设，为国内相应的配套运输、供电和消防管理等方面提供了相关的经验，为以后的半导体工厂落户上海创造了便利的条件。
　　3、中国＂芯＂想事成之路
　　2022年台积电公布了第三季度财报，营收为6131.4亿新台币，同比增长48%；净利润较上年同期激增80%，至2809亿新台币（合88.1亿美元），创下历史新高。预计第四季度营收将增长29%，至199亿至207亿美元，而上年同期为157.4亿美元。台积电包揽了高通、苹果和华为这三大巨头的手机芯片代工业务，一家企业就占到了全球晶圆代工一半的市场份额。
　　以台积电和联华电子为代表的台湾晶圆代工产业的发达，又对台湾的芯片设计和芯片封测产业提供了有力的支持。
　　如今，中国台湾的晶圆代工占全球市场份额接近三分之二，芯片设计市场份额仅次于美国，芯片封测市场份额则位居全球第一。台积电在台湾半导体产业中发挥的龙头作用不可小觑。
　　中国大陆是台积电仅次于美国的第2大市场及成长最快的市场，华为、小米、OPPO、vivo等手机品牌的处理器均在台积电代工。无论从生产还是市场的角度，台积电都非常需要与中国大陆维持良好的关系。
　　在晶圆代工领域，台积电＂未来十年看不到对手＂，已经没必要担心来自中芯国际的竞争。
　　目前中芯国际14nm芯片的技术已经非常成熟，可以做到大规模生产和质量的保障。中芯在7nm芯片的技术上和台积电有差距，但是目前对7nm要求较高的仅仅是手机领域，像汽车芯片，物联网应用LOT等等领域14nm已经可以满足其需求。
　　中芯国际熬过了最艰难的岁月，迎来了国家对半导体产业的再一次重视。国家大基金在成立之后的3年时间里，对中芯国际的总投资达到160亿元。截至2019年底，代表国家大基金的鑫芯香港成为中芯国际仅次于大唐电信的第二大股东。中芯国际终于不差钱了。
　　华为事件刺激国产芯片倾向本土化制造，中国的芯片设计公司加大了和中芯国际的合作力度，使得中芯国际来自国内客户的营收规模和占比都在不断上升。
　　特别是华为，自美国采取贸易禁令制裁措施后，华为采购海外芯片遭遇重重阻碍，不得不将中芯国际上升为重要的晶圆代工合作伙伴。中芯国际获得意外的发展契机，2019年第3季度来自中国本土的营收比例上升到了61%。
　　中芯国际和海思分别是中国芯片制造和芯片设计的龙头企业，在它们的背后是中国大陆正在成形的芯片全产业链。
　　2020年4月9日，中芯国际替华为代工的14纳米制程芯片麒麟710A面世。海思已成为中芯国际第一大客户，为中芯国际贡献了多达20%的营收。一个多月后，特朗普政府对华为实施了第二轮的更严厉的制裁措施，华为将面临只能找本土晶圆代工商提供代工服务的困境。中国的半导体产业还很落后，但美国也没有绝对的优势。硅谷早就一点儿硅都没有了，产业外迁是大势所趋。
　　中国不仅是全球最大的芯片买家，而且具备成为最大芯片产地的潜力。虽然中国大陆半导体产业起步较晚，但中国大陆在芯片下游的电子产品制造、工程师队伍和国家政策等方面拥有相当优越的条件，能够吸引全球半导体产业链向中国大陆转移。
　　中国企业如中芯国际、长江存储、合肥长鑫、台积电和联华电子等都已在中国多个城市建厂，外资企业如英特尔、三星电子、格罗方德、意法半导体、海力士等也都陆续在中国大陆建厂或扩产。预计到2025年，中国半导体自给率将上升到19%。
　　特朗普政府对华为的两次贸易禁令，直接刺激了中国政府出台鼓励芯片产业的相关政策。从某种意义上说，特朗普成了中国芯片产业的加速器。
　　自改革开放以来，中美关系已经多次出现紧张，比如中国驻南斯拉夫联盟大使馆被炸、南海撞机、制裁中兴华为等，美国不少右翼人士表现出对中国明显的敌意，但中国一向坚持走和平发展之路。
　　中国不可能没有野心，一定是野心大得自己都不好意思说出来。中国人对内以＂一带一路＂为战略，对外以＂一带一路＂倡议，共建人类命运共同体，中国愿意通过帮助周边国家的共同发展，来宣示自己是一个文明之国，和西方国家追逐霸权地位不一样。在二十大的引领下，不负韶华，只争朝夕，中国＂芯＂想事成，实现中国梦！