为何美国对中国芯片封锁反而是助力?中芯国际赵海军的透彻分析

为何美国对中国芯片封锁反而是助力?中芯国际赵海军的透彻分析
2019年11月29日 13:47 麻省理工科技评论

2019 年的半导体产业景气是年头年尾两样情。年初时,大家已有勒紧裤带过日子的打算,但到了下半年,四面八方的订单蜂拥而来,几乎每一家半导体厂都陷入产能不足,四处跟客户道歉的大翻转情况。

中芯国际联席 CEO 赵海军出席北京微电子国际研讨会暨 IC WORLD 2019 时表示,今年第一季时还看不到未来,压力非常巨大,想说要过好几年的苦日子了,然而,下半年整个景气大翻转,主要看到两大机会发酵。

首先是,5G、人工智能、智慧家庭等应用开始大规模走入市场,这是属于全世界的机会。

第二个机会,是属于中国的。华为这样一家龙头的企业,一年采购 800 亿美元,只要把一部分采购转到国内供应商,即使当中的 100~200 亿美元,就可以把国内半导体产业整个拉动起来。

这当中最多人讨论的问题是,很多企业原本大家觉得“不太行”,但在当前的紧急环境下,也必须要立马上线。

赵海军形容,集成电路产业虽然是任重道远,但其实是快马加鞭,真的要应考,也是能及格。

国产化和去美化趋势的兴起

2019 年 5 月,当美国对华为发布禁令时,华为海思总裁何庭波曾表示,“所有备胎,一夜之间全部转正!” 那时之后,许多国内企业的采购开始启动“去美化”策略。

很多原本依赖国际大厂供应的产品,都转到向国内供应商采购,甚至是带动国内芯片业者、元件供应商增加开案量,这个趋势十分明显,且预计会持续很多年。

更重要的是,这使得国际一连串打压的态势,无形中从巨大的阻力,意外变成活跃的助力。

但是,很多人都会问,以前大家都觉得国内产品不行,那为什么突然间都变成可以用了?

赵海军指出,最关键的是芯片产业链其实是靠终端拉动,举例而言,当一个产品公司想要尽快把产业链做起来,是绝对是有法的,可以增加人力、物力去测试、去改变设计,这些都是可以做到的。

那反过来看,如果不是当今产业局势,对于国产化的产品如此需求急迫,那大家可能还会存有一种心态:等你哪一天把产品做到和国外大厂一样,我才要用。

所以,在面临眼前新形势、新机会之下,他强调当务之急是如何把挑战化成发展的机会,这也是国内集成电路产业正在发生的事。

全球疯狂扩产买设备

未来几年全球半导体产业的产值将上看 5000 亿美元,甚至有另外一派说法,提出上看 8000 亿~10000 亿美元的产值。

赵海军分析,过去大家的认知是,10nm 工艺节点时,大概是月产能 10 万片服务 10 个客户,7nm 工艺是 7 万片服务 7 个客户,到了 5nm 变成 5 万片服务 5 个客户。

意思是工艺节点越往高端走,客户数量越少,相对的产能扩产就会更保守。

但现在看到的局势完全不一样,可能 14nm 月产能就有 15 万片、7nm 也有 13 万片,到了最先进的 5nm 工艺,光是一家龙头大厂可能就会准备 10 万片产能。

这样的产能布局思维,代表背后看到非常巨大的机会,客户的需求也十分庞大。

赵海军透露,下周要去美国拜访半导体设备商,因为现在机台的交期太慢了,全世界都在扩产,都在疯狂买设备,虽然今年全球半导体产业是“小年”,也就是衰退的一年,但未来一定会爆发年,不然大家为什么这么疯狂的买设备。

虽然全球半导体产业衰退,但今年中国半导体产业仍是成长,因为很多本土企业都起来了,但中国的进口额会下降,原因是有些产品不让进口了。

台积电改变 28nm 游戏规则打倒一缸子同业

赵海军分析,半导体一年演进一个技术节点,投资必须非常大,企业一定要具备两种能力,一是要有战略客户来能采购产品,这样生产出来的东西才能卖出去,有钱继续投资下一代技术。

第二个关键是有能力一直来定义技术。他举了个例子,以前在做 0.18 微到 40 纳米时,和整个市场的交接口就是一个工艺设计套件Process Design Kit(PDK),做完一次后都不需要再改变,所以只要跟随着前人芯片的 transistor、design rule 、density,想办法做的一模一样,这样他的客户迟早就会变成你的客户。

但是,这个游戏规则在 28nm 工艺以后,整个被台积电颠覆。

因为台积电 28nm 在 PDK 做到 80% 时,就开始提供给客户,当台积电的技术追随着以为这 80% 就是未来遵循的工业标准,那下场会很惨。

因为到了第二年,台积电迅雷不及掩耳地又推出一个改良版的芯片,性能增加 10%,成本更便宜、功耗更低,而且是每一年推一颗改良版,逐年改进 PDK。

当时台积电的 28nm 工艺节点就是这样玩,所有的竞争对手都在 28nm 上栽了大跟斗。

台积电的 28nm 传奇这种创新玩法,不但把竞争对手甩在后面,更奠定了之后 16nm、10nm、7nm、5nm 工艺技术一路领先,甚至跑赢英特尔直取全球半导体龙头宝座。

从这个例子可以知道,具有定义行业的设计标准和规则的能力有多么重要,还要和关键客户形成紧密的战略联盟,让开发出来的技术落实到市场上,形成多赢局面。

台湾半导体成功经验是否能复制?

赵海军过去曾任职台湾存储厂茂德,所以他对于台湾半导体产业和发展历程有非常地道的观察。

他认为,台湾半导体产业的发展虽然成功,但有些是国内无法借鉴的。

因为台湾半导体发展不是制造厂自己独力撑起,而是终端市场需求、龙头企业、系统公司把制造业拉起来的,而且,这和美国企业有战略联盟的关系,过程中彼此共同成长。

因此,国内半导体厂的发展起来,一定要和自己生态的龙头合作,打造出一个战略产业链来一起共同成长。

赵海军表示,当前中国半导体非常热,大家反而要更头脑清醒,要加强国际合作。

他更强调,真正中国集成电路的成功模式,不是自己创一套独门功伕、祖传秘技,而是要参照国际龙头已经成功的模式、质量的做法,要把当前成功的国际龙头厂作为追赶的目标。

还有,中国企业不能想着要凭一己之力问鼎龙头,一定要开放思维,不断从外面购买团队、买公司、买产品,这样才能缩短时间。

什么样企业最有机会成为龙头公司?赵海军认为,中国当务之急是要能填补空白,首选是以研发为基础,中长期发展的公司,并且以增量为战场。

再者,在问鼎龙头企业的过程中,一定要追随生态圈内的龙头企业,建立自己的战略联盟生态。

过去的半导体企业很容易有机会主义的思维,就是准备个 3 万片产能,想说市场哪里有机会,随便咬一口,或是降个价,就能养活自己,然后再赔点钱,咬着牙等待设备折旧完了就可以赚钱。

如果已经是有些规模的半导体企业,不能再继续靠这种机会主义。还是要与客户紧密合作,充分了解客户需求,需要什么技术、多少产能,即使是先从第二供应商做起也没关系。

高端工艺与成熟技术的权衡

赵海军也提出一个很重要的产业趋势,很多人都喜欢讨论高端技术,认为只有先进工艺重要,但回归产业面,未来成熟技术成长的速度,以及需求量,其实比先进技术还要多。

很多成熟技术的设备早就已经停产,半导体厂甚至买不到二手设备,都是用更先进技术来做成熟技术。

他分析,有没有想过一个问题,如果你每年花 150 亿美元来建设产能,主要是投资在高端技术上,然后,隔年继续再投资 100 亿美元,那过去每年投资的百亿美元的钱去哪里了,其实有些都转去做成熟技术了,所以成熟工艺的产能其实一直在增长的。

他也从应用面分析,为什么现在每一家晶圆厂的产能大爆发?多出来的芯片需求是从哪里冒出来的。

像是 5G 世代,RF 接收端 1 个变成 4 个,CPU 和存储芯片用到的硅面积也大幅增加 ; 手机的摄像头 1 变成 4 个,还有新增加的快充等功能。

现在很热门的 TWS 耳机,里面的 NOR Flash 变成 256Mb,而这些都只是一个新应用的爆发点而已,未来会有更多的创新应用冒出头,包括人工智能、自驾汽等。

赵海军指出,全世界的龙头公司任务是引领创新,如果国际上没有英特尔、台积电这些龙头企业,今年半导体产业也不会有 5nm 出现。

中国半导体企业与国际大厂的差距仍是非常大,因为国内一直没有诞生这方面的龙头企业,那是因为大家没有国际责任感,没有觉得一种:如果我无法把技术推进,人类无法有更好的生活的责任感。

打造国际一流的企业是非常重要的,没有龙头,哪来的产业生态?想想光是一家华为可以把整个半导体产业链带起来。

要打造龙头、要成为龙头,就是要瞄准国际现在的龙头,做一样的事,不断招聘人才、持续投注研发,做出一样的质量,只要质量做到最好,不会有卖不出去问题。

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