備受關注SemiconIndia 2022正式落下帷幕。在此期間,印度除了簽署了一系列協(xié)議,并表現(xiàn)出擴大印度電子制造業(yè)足跡的雄心勃勃的野心以外,現(xiàn)在正是收集一些關于該行業(yè)相對較新的參與者如何達到全球參與者門檻的了解的合適時機,中華人民共和國正是一個值得印度參考的對象。
印度相關人士指出,中國當前的一些挑戰(zhàn)將是印度未來的挑戰(zhàn)。根據(jù)中國的經(jīng)驗,印度現(xiàn)在可以采取的任何步驟都將有助于緩解問題并制定不同的路線。
如何追趕。
發(fā)展中國家往往在廣泛的產(chǎn)品和工藝技術方面起步較晚,但他們制定了跨越式、縮小差距的戰(zhàn)略,最終要么渴望或確實挑戰(zhàn)現(xiàn)任領導者。
例如,在產(chǎn)品領域,雖然韓國(三星)在 1990 年代以動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)起步,但到千禧年末,它已經(jīng)趕上了中國臺灣、新加坡和日本等其他東亞生產(chǎn)商。今天,韓國在內(nèi)存產(chǎn)品方面處于領先地位。
同樣,在先進的半導體制造工藝技術方面,起步相對較晚的中國臺灣在 1980 年代借鑒美國(RCA 公司)的 7000 納米技術節(jié)點。作為美國 (US)、歐洲和日本的集成設備制造商 (IDM) 的純代工替代品,它趕上了世界其他地區(qū)。今天,中國臺灣以 5 納米技術在生產(chǎn)中領先,將曾經(jīng)的先驅(qū)拋在了身后。(半導體求職招聘網(wǎng))
中國大陸是半導體制造領域的新角斗士。由于其半導體之旅是最近一次攀登珠穆朗瑪峰的嘗試,它為印度提供了一些重要的經(jīng)驗教訓。
追趕期間的因素
追隨者首先讓領先經(jīng)濟體參與技術學習。國家通過有利的政策,實現(xiàn)對現(xiàn)有技術的獲取和吸收,積累技術能力,增強競爭優(yōu)勢。
“追趕”一詞主要是指縮小技術領先企業(yè)與本土企業(yè)之間的技術能力差距。追趕階段的技術獲取策略從伙伴關系或聯(lián)盟開始,并在購買或技術轉(zhuǎn)讓、合作、共同生產(chǎn)和共同開發(fā)等各個階段取得進展。
政府的作用對于追隨者追趕全球領導者至關重要。政府可以通過制定針對特定部門的政策來指導這一階段。政府采取的措施包括初始研發(fā)(R&D)支出、保護本土產(chǎn)品和開發(fā)人力資本。通過向行業(yè)提供知識和合格的人力資本,大學和研究機構(gòu)等其他非行業(yè)參與者的作用對于追隨者從追趕階段過渡也至關重要。
中國半導體行業(yè)的發(fā)展軌跡
Jeon (Jeon, 2021) 將中國的半導體分為兩大時期:
a) 通過向內(nèi)國際化(1980年代至 1990 年代)迎頭趕上,以及b) 通過本土能力追趕(2000 年代至今)。
盡管中國半導體的發(fā)展始于 1970 年代通過收購蘇聯(lián)技術,但這些嘗試主要是為了粗略的軍事需求,并且直到 1980 年代初都與外國公司沒有任何聯(lián)系,并且一直處于孤立和不發(fā)達狀態(tài)。
隨著中國與外國企業(yè)的接觸以及到 1980 年代中期在 33 個制造工廠中建立國有半導體生產(chǎn)線,這種情況發(fā)生了變化。但在這33家工廠中,只有華晶集團旗下的無錫742廠由于技術轉(zhuǎn)讓合作伙伴東芝的大量支持,實現(xiàn)了每月1萬片三英寸晶圓的生產(chǎn)目標,且質(zhì)量合格。
中國科學院和其他政府附屬研究機構(gòu)的成果都低于標準,它們繼續(xù)在北京的國有 878 工廠進行研發(fā)和制造活動,而上海無線電子的 19 工廠的良率僅為 20-40%(即也就是說,五個芯片中有四個有缺陷),這意味著必須對策略進行大修。
接近 1990 年代,中國轉(zhuǎn)而鼓勵與比利時ITT、荷蘭飛利浦半導體和日本 NEC 公司等全球公司建立合資企業(yè) (JV)。
1995年,中國最高領導人在參觀三星半導體工廠時,對韓國半導體產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展感到震驚。他強調(diào),要“不惜一切代價發(fā)展中國的半導體產(chǎn)業(yè)”。
根據(jù)該決議,啟動“八五”908項目,以無錫華晶的代工生產(chǎn)線為核心,與美國朗訊科技作為技術合作伙伴進行工藝技術轉(zhuǎn)讓、培訓工程師、提供IP設計庫。
但在工廠上線之前,該項目經(jīng)歷了七年的政府審批。這種在審批、工廠建設和生產(chǎn)線審批方面的消極被證明對項目不利,因為他們生產(chǎn)的產(chǎn)品在生產(chǎn)開始時就已經(jīng)過時了。
吸取 908 工程的經(jīng)驗教訓,“九五”又迎來了 909 工程。通過消除官僚障礙和繁文縟節(jié)的政策,動員全國資源支持項目。于是國家支持的上海華虹僅用了兩年時間就上線了。它嘗試與日本 NEC 建立 IDM 合資企業(yè),將DRAM 芯片推向市場,并成功按時完成。
然而,這種努力并不能促進中國工業(yè)的發(fā)展,因為中國工廠主要由日本員工處理和管理,與生產(chǎn)過程相比,向中國同行的知識轉(zhuǎn)移極為有限。華虹被迫重組工廠,引入了新的管理層和新的美國合作伙伴 Jazz Semiconductor(該公司在最近被英特爾收購,名字也改為了之Tower-Jazz Semiconductor )。
華虹與 Jazz Semiconductor 轉(zhuǎn)向純代工商業(yè)模式,并派工程師到比利時 IMEC 接受培訓。這些工程師帶著技能回國,在本土推進 180 nm 工藝技術。
從 1980 年代到世紀之交的這兩個十年,大多是國有企業(yè)在半導體行業(yè)發(fā)力,涉足有限。中國半導體制造商的總產(chǎn)量占全球產(chǎn)量的比例不到2%,其中大部分是跨國公司利用低成本勞動力的封裝和測試設施。
綜上所述,千禧年末的中國制造業(yè)是全球價值鏈中處于低端、利潤微薄的廉價勞動力。這種不斷減少的利潤和激烈的全球競爭意味著國家支持的消失與 909 計劃開始時一樣迅速。
在 2000 年代初期,中國通過更雄心勃勃的一系列政策來振興產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),通過提供免稅期、企業(yè)稅收減免、基礎設施建設的本地化補貼以及在 2003 年制定最重要的國家人才培養(yǎng)項目來支持中國半導體生產(chǎn)商為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供急需的人力資源。結(jié)果中國半導體蓬勃發(fā)展,無晶圓公司(制造外包)呈指數(shù)級增長,數(shù)量從 1990 年微不足道的 15 家到2010 年的 485 家。
2000 年的另一項重大發(fā)展是中芯國際 (SMIC) 的成立。這種嘗試在這些方面與早期的嘗試不同:
中芯國際(在中國政府的支持下)的成立遵循了熟悉的臺積電(TSMC)模板;也就是說,它是由一位曾在德州儀器(美國)和臺積電工作的外籍臺裔美國人建立的。
最初,中芯國際 40% 的技術人員來自中國境外和/或非中國公民。這些工程師大多是臺灣人,曾在臺積電或聯(lián)電 (UMC) 等代工廠工作。這些工程師帶來了不易編纂的半導體工程的隱性知識。這些知識對于在新公司建立地板知識至關重要。
國通過中芯國際積極爭取全球合作伙伴的許可——例如,日本東芝的 130 納米后端邏輯;新加坡特許半導體公司的 100 nm 邏輯電路;和美國 IBM 的 45 nm Bulk CMOS。
到 2000 年代末,英特爾、三星(內(nèi)存)、臺積電和聯(lián)電等全球半導體制造商紛紛在中國設立工廠以滿足無晶圓廠的需求。
2019年,中芯國際開始14nmFinFET量產(chǎn);然而,他們 90% 的收入基于 40-250nm 節(jié)點,這意味著他們的客戶只依賴中國代工廠生產(chǎn)中低端芯片,而不是高級芯片。
盡管中國集成芯片企業(yè)在 2000 年代快速增長,但該行業(yè)面臨激烈的全球競爭,在制造方面未能趕上。他們在和臺積電的糾紛中輸了也讓其備受打擊。
中芯國際與臺積電在芯片制造方面的技術差距越來越大。隨著貿(mào)易糾紛的發(fā)生,中國在半導體制造方面的進步受到嚴重阻礙,并被限制在低端芯片領域。此外,中國無晶圓廠企業(yè)被迫依賴國外供應先進的高端芯片,這些芯片在高價值進口產(chǎn)品中名列前茅。
要避免的陷阱
中國的經(jīng)驗為印度制定緩解戰(zhàn)略提供了一些鮮明的教訓。盡管中國領導人在 1990 年代有“不惜一切代價發(fā)展中國半導體產(chǎn)業(yè)”的意圖,就像現(xiàn)任印度總理一樣,但政府主導的投資模式暴露出致命的問題,減緩了中國的追趕戰(zhàn)略。僵化的官僚制度導致 908 計劃失敗。
盡管 909 計劃削減了官僚障礙,但政府的政策和財政支持并不一致,因為政策制定者并未完全了解半導體對中國技術實力和未來經(jīng)濟增長的重要性。
中國官員未能理解半導體行業(yè)的高投資、高風險和長期孕育積累技術和建立必要的人才庫。
此外,2000 年代未能取得突破的原因在于政府支持與市場導向之間的脫節(jié)或沖突。半導體行業(yè)競爭激烈,試錯成本高,技術發(fā)展迅速,導致政府和市場力量出現(xiàn)裂痕,削弱了兩者。
這種沖突深深植根于中國的技術發(fā)展模式,在這種模式下,政府資助的項目無法生產(chǎn)出商業(yè)上可行的產(chǎn)品,同時也未能提供必要的財政和政策支持來鼓勵私營企業(yè)發(fā)展和追趕。這里有幾個值得注意的問題:
官僚的冷水和人才冬天
中國官方的追趕戰(zhàn)略期望稍顯急功近利,這對高精度、高質(zhì)量半導體制造的各個方面都是不可取的。同時,當時中國不鼓勵基礎創(chuàng)新的長期研發(fā),而是專注于封裝和測試等短期項目。
這就導致大部分投資進入國內(nèi)低端市場,重量輕質(zhì)。毫無疑問,這種策略很快見效,讓監(jiān)督官僚的表現(xiàn)在短期內(nèi)看起來令人印象深刻,但從長遠來看,它會使國家逐漸落后。
人才的缺乏和生態(tài)系統(tǒng)的缺乏來有機地培養(yǎng)人才或吸引無機人才進入半導體行業(yè)都無濟于事。由于大學與行業(yè)的脫節(jié),應屆畢業(yè)生缺乏經(jīng)驗或培訓,此外,技術周期短,培訓工程師需要很長時間,因此阻礙了人才的培養(yǎng)。在有吸引力的全球環(huán)境中留住優(yōu)秀人才是一項艱巨的任務。
此外,如果政府機構(gòu)和大學的國家資助和/或補貼的研發(fā)與市場脫節(jié),則發(fā)展商業(yè)上可行的產(chǎn)品生態(tài)系統(tǒng)的可能性是不可能的。
而908 和 909 項目的沒那么成功以及 2000 年代的自由放任資本主義方式過分強調(diào)通過缺乏與全球公司合作的本土努力來追趕(例如,龍芯 CPU 項目)。這與加入全球生產(chǎn)網(wǎng)絡的趨勢背道而馳,同時擠占全球供應以滿足當?shù)貙Π雽w產(chǎn)品的需求。(半導體人才招聘網(wǎng))
如果沒有大量資本和技術注入的持續(xù)支持,自由市場競爭永遠不會讓一個新興行業(yè)扎根。例如,由于長期投資帶來的巨大財務風險、巨大的初始成本和低回報率,中國的實業(yè)家和風險投資家在 2018 年之前很少投資半導體行業(yè)。
多年的引進、同化、創(chuàng)新停滯導致的系統(tǒng)慣性使中國長期處于跟隨模式。909 計劃表明不可能獲得最先進的技術。一個人被迫從一個過時的技術開始,作為一種引進,很好地吸收它,然后在吸收的技術的基礎上,在前沿進行創(chuàng)新,因為領導者只能保持領導者,直到他們處于創(chuàng)新的最前沿和卓越。
印度將從過去和中國 40 年的經(jīng)驗中謹慎地提防這些陷阱。