據(jù)美國集成電路研究公司最新的調(diào)查報告顯示,自2010年來,美國企業(yè)仍主導(dǎo)半導(dǎo)體市場營收,比重為68%,但大陸企業(yè)在全球無晶圓廠半導(dǎo)體營收比重成長率最高,來到了13%。值得注意的是,自2010年來,中國大陸在整體集成電路市場表現(xiàn)最為亮眼,占去年全球營收比重13%,而在2010年僅占5%。從這些數(shù)據(jù)也可以看出中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度是驚人的,可回顧中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷程,卻步步是血淚。
1956-1965年 分立器件發(fā)展階段
1956年是中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的關(guān)鍵一年。中央提出“向科學(xué)進(jìn)軍”的口號。在周恩來總理親自主持制定的1956-1967年十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展遠(yuǎn)景規(guī)劃中,把半導(dǎo)體,計算機(jī),自動化和電子學(xué)這四個在國際上發(fā)展迅速而國內(nèi)急需發(fā)展的高新技術(shù)列為四大緊急措施。在“重點發(fā)展、迎頭趕上”和“以任務(wù)帶學(xué)科”的方針指引下,我國半導(dǎo)體事業(yè)從無到有,有了長足的進(jìn)展。
向科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化進(jìn)軍
中科院半導(dǎo)體研究室依據(jù)遠(yuǎn)景規(guī)劃精神,開始進(jìn)行鍺(Ge)的研究,于1957年11月成功拉制成第一根鍺單晶,并與1958年成功研制第一只鍺晶體管。半導(dǎo)體晶體管的成功研制,促成了我國晶體管計算機(jī)和晶體管收音機(jī)的誕生,在國內(nèi)產(chǎn)生了很大的影響。研究室科研人員借助研制鍺單晶的經(jīng)驗,自行研制了硅單晶并進(jìn)行了設(shè)備調(diào)試,經(jīng)過反復(fù)試驗,1958年7月,成功拉制成我國第一根硅單晶,并在此基礎(chǔ)上,提高材料質(zhì)量和改進(jìn)技術(shù)工藝,于1959年實現(xiàn)了硅單晶的實用化。隨著研究的深入,我國逐步在外延工藝,光刻技術(shù)等領(lǐng)域取得了進(jìn)展,并于1963年制造出國產(chǎn)硅平面型晶體管。這些技術(shù)的成功,打好了硅集成電路研究的基礎(chǔ)。
1965-1978年 國產(chǎn)芯片的初級階段
1966年,十年風(fēng)波開始,但我國的半導(dǎo)體工業(yè)建設(shè)并未止步。1968年,北京組建國營東光電工廠(878廠),上海組建無線電十九廠,至1970年建成投產(chǎn)。這是當(dāng)時中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的南北兩強(qiáng)。1968年,國防科委在四川永川縣,成立固體電路研究所(即永川半導(dǎo)體研究所,現(xiàn)中電24所),是中國唯一的模擬集成電路研究所。同年,上海無線電十四廠首次制成PMOS電路。1970年代永川半導(dǎo)體研究所、上無十四廠和北京878廠相繼研制成功NMOS電路,之后又研制成CMOS電路。
1972年,美國總統(tǒng)尼克松訪華后,中國從歐美大量引進(jìn)技術(shù),全國有四十多家集成電路廠建成投產(chǎn)。也是在1972年,我國自主研制的PMOS大規(guī)模集成電路在永川半導(dǎo)體研究所誕生,實現(xiàn)了從中小集成電路發(fā)展到大規(guī)模集成電路的跨越。實現(xiàn)這一過程,中國人比美國人晚了4年。1975年,王陽元在北京大學(xué)設(shè)計出第一批1K DRAM,比英特爾生產(chǎn)的C1103晚5年。
1978年,王守武帶領(lǐng)徐秋霞等人在中科院半導(dǎo)體所成功研制4K DRAM,次年在109廠量產(chǎn)成功。這時,比美國人晚了6年。1979年,中國成功反向英特爾的8080八位微處理器,比德國和日本早一年。1980年,王守武兼任109廠廠長,將老廠房升級改造為1000到10000級的高標(biāo)準(zhǔn)潔凈室,并在這里組裝了我國第一條中、大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線。
1975年王守武(中)和參觀半導(dǎo)體所的美籍華人科學(xué)家
此時,日本在美國的技術(shù)支持下,半導(dǎo)體研發(fā)官產(chǎn)學(xué)模式大獲成功。1971年,研制成功1K DRAM,僅比美國晚1年,并全面超越中國。而韓國、臺灣省這一時期憑借代工美國落后的半導(dǎo)體器件,并通過頒布產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃、引進(jìn)技術(shù)、派遣留學(xué)人員學(xué)習(xí)培訓(xùn)等方式,投入大量資金,積累半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),但整體技術(shù)仍未超越我國。
改革開放之前,中國舉全國之力,主攻半導(dǎo)體科技。在一大批舍身忘我的半導(dǎo)體人的努力下,從無到有,建立了相對完整的半導(dǎo)體工業(yè)體系。雖然建設(shè)沒有停歇,但十年沉睡,很多人還在夢里,一切都沒有做好準(zhǔn)備。
1978-1990年 改革開放 產(chǎn)業(yè)全面復(fù)蘇時期
80年代初期,國家縮減對電子工業(yè)的直接投入,希望廣大電子廠能夠到市場自己找出路。為了在短期獲得效益,大量工廠出國購買技術(shù)、生產(chǎn)線。自主研發(fā)的電子工業(yè)思路逐漸被購買引進(jìn)所替代。然而,由于巴黎統(tǒng)籌委員會(簡稱“巴統(tǒng)”)的技術(shù)限制,我們只能引進(jìn)落后的二手淘汰設(shè)備。各地、各廠各自為戰(zhàn),缺乏統(tǒng)一規(guī)劃,前沿技術(shù)研究被拋在腦后。于是整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)越引進(jìn),越落后。
同期,日本在80年代通過前期的技術(shù)積累,加上大規(guī)模人、財、物力投入,在DRAM技術(shù)上完成了對美國人的逆襲,同時帶動了整個半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展。到了1990年,全球前十大半導(dǎo)體公司有6家都是日本公司。而緊隨日本的學(xué)生--韓國,也由政府牽頭,四大財閥大力投入,并在美國爸爸“扶韓抗日”的政策幫助下,迅速追趕日本。此時的我們,已經(jīng)全面落后日本,開始被韓國超越,并很快被甩在了身后。
1878年十一屆三中全會,開啟全國全面改革開放的進(jìn)程,全國百廢待興,在一片春風(fēng)吹拂下,開始綻放嫩芽,開花結(jié)果。在這個階段,中國集成電路的發(fā)展主要有如下特點:生產(chǎn)工廠復(fù)蘇生產(chǎn),不管是八七八廠的凈化車間投入使用,還是七四二廠從東芝引進(jìn)的電視機(jī)芯片生產(chǎn)線,我國已經(jīng)正式開始集成電路生產(chǎn)加工的歷程。在這個階段,中國開始引進(jìn)外資技術(shù),和中國的工廠合作建設(shè)。上海貝嶺,上海先進(jìn)半導(dǎo)體以及華晶電子集團(tuán)都是在這個階段通過中外合資的方式建立起來的。由于外資的技術(shù)經(jīng)驗和設(shè)備的引入,在這個階段,雖然技術(shù)實力還是非常薄弱,但中國的集成電路產(chǎn)業(yè)得到全面的復(fù)蘇。
1990-2000年 “908工程”“909工程”階段
“908工程“是指國家發(fā)展微電子產(chǎn)業(yè)20世紀(jì)90年代的第八個五年計劃,“909工程”是指第九個五年計劃。兩大工程的主體企業(yè)分別是無錫華晶和上海華虹。1989年8月,華晶電子集團(tuán)成立。1990年8月,“908工程”啟動。這個工程投資額為20億元,目標(biāo)是建立一條月產(chǎn)1.2萬片的6英寸芯片生產(chǎn)線。生產(chǎn)線花費7年的時間才建成投產(chǎn),但是由于經(jīng)營不善,連年虧損,1999年,工廠和上華公司合并,轉(zhuǎn)制成為公司。1997年7月,由上海華虹集團(tuán)與日本NEC公司合資組建的上海華虹NEC電子有限公司成立,總投資為12億元。華虹NEC主要承擔(dān)“909”的主體工程超大規(guī)模集成電路芯片生產(chǎn)項目建設(shè)。
在這個階段,中國的集成電路產(chǎn)業(yè)加速了和外資企業(yè)的合作,國家強(qiáng)勢扶持,主要的發(fā)展成績是晶圓廠的建設(shè)和發(fā)展,今天中國的幾大晶圓廠--無錫華潤上華、上海華虹、中芯國際都是在這個階段先后建設(shè)起來的。
2000年-至今 產(chǎn)業(yè)大發(fā)展時期
2000年6月24日,國務(wù)院18號文件《鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》公布,無疑是一陣春風(fēng),吹開了中國集成電路產(chǎn)業(yè)的萬紫千紅。在這個階段,一些著名的集成電路制造公司,紛紛落戶中國大陸,包括臺積電,臺聯(lián)電,英特爾和海力士等廠商,著名廠商的入住,或合資,或開設(shè)辦事處,都帶來了優(yōu)秀的技術(shù)和管理經(jīng)驗。集成電路設(shè)計得到極大地發(fā)展,很多在海外有技術(shù)經(jīng)驗的華人回國創(chuàng)辦IC設(shè)計公司,帶來了直接的技術(shù)和經(jīng)驗,在短短的幾年內(nèi),國內(nèi)集成電路的設(shè)計公司就有幾百家之多。這些公司開始依靠自己的產(chǎn)品獲得市場的認(rèn)可,有的還做出很好的成績,我國的集成電路優(yōu)秀設(shè)計企業(yè),幾乎都在這個階段誕生,也涌現(xiàn)出如中星微、珠海炬力、展訊、瑞星微等國內(nèi)著名公司。中國本土的集成電路產(chǎn)業(yè),至此才剛開始進(jìn)入正軌道路。
2013年,我國集成電路進(jìn)口額達(dá)2313億美元,超過石油,成為第一大進(jìn)口商品。國家也更加意識到整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略重要性。繼2011年國務(wù)院發(fā)布《進(jìn)一步鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策》(4號文)之后,2014年6月,國務(wù)院印發(fā)《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》,將集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略;9月,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金設(shè)立,一期幕資1387億元,用于集成電路產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的股權(quán)投資。
大基金一改以往項目為主的資助形式,通過股權(quán)投資的方式,扶植產(chǎn)業(yè)鏈上的龍頭企業(yè)。曾任工信部信息產(chǎn)業(yè)司司長的大基金總裁丁文武明確表示“大基金只投行業(yè)前三”,加大對芯片制造業(yè)的投資力度,兼顧設(shè)計和封測,投資布局從“面覆蓋”向“點突破”轉(zhuǎn)變,投資工作重心從“注重投資前”向“投前投后并重”轉(zhuǎn)變。自此,國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入快車道。
中國集成電路大基金(一期)不同投資領(lǐng)域項目分布情況及代表企業(yè)(單位:%)
目前大基金一期投資資金已經(jīng)全部投資完畢,大基金正在進(jìn)行二期募資。據(jù)統(tǒng)計,截至2018年5月,國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金一期經(jīng)投資完畢,總投資額為1387億元,公開投資公司為23家,未公開投資公司為29家,累計有效投資項目達(dá)到70個左右,投資范圍涵蓋集成電路產(chǎn)業(yè)上、下游各個環(huán)節(jié)。大基金一期投資項目中,集成電路制造占67%,設(shè)計占17%,封測占10%,裝備材料類占6%。