美国商务部对中兴通讯的一纸“禁令”,使得中兴面临前所未有的危机。不过,这绝对不是中兴一家企业需要面对的困局,这是一场全民芯战。因为美国“禁令”“震荡”的是整个中国制造业。在中兴危机关头,各种声音不断冒出,有对美国的批评、谴责,有对中国制造业的深刻反思,还有对中国制造业宽容的呼吁。本文将以国产芯片制造巨头中芯国际(00981,HK)的发展为研究样本,尝试还原国产芯片为何崛起艰难。


中芯国际成立于 2000 年,号称是大陆技术最全面、配套最完善、规模最大的集成电路制造企业,成立以来就专注做半导体芯片。在港股中,中芯国际是少数可以代表中国技术的“重器”企业之一。


然而,记者研究发现,中芯国际在自主芯片的道路上摸索前行 18 年,还是未能进入一线阵营。原因包括:与竞争对手台湾积体电路制造股份有限公司(以下简称台积电)等巨头相比,研发进展较慢;中芯国际的制程开发落后。此外,本地化的人才储备也成为中芯发展的阻碍。有业内人士向记者坦言,目前来看,中国芯片产业还需长期艰苦奋斗。


●18 年艰难造芯路
人们谈论中兴危机,实际上是在谈论背后的一组刺眼数据。据中国半导体协会统计,中国集成电路有记载以来一直以进口为导向,2017 年中国集成电路贸易逆差再创新高,达 1932 亿美元,增速高达 16.4%,进口额约占全球 68.8%,中国 IC 产业对外依存度强烈。


那么,“中国芯”到底怎么了?


在世界积体电路制造领域,台湾地区最为强大,因此此文所称国产芯片是特指大陆的芯片产业。国产芯片的代表公司之一是中芯国际。公开资料显示,中芯国际成立于 2000 年,是大陆第一家从事专业芯片制造服务的集成电路制造公司。2000 年,台商张汝京一手创办中芯国际,在上海张江打下第一家工厂的第一根桩后,中芯国际就这样奠定了立足大陆的定位。2004 年中芯在纽交所和联交所同时挂牌上市。2008 年,中芯国际引入大唐电信作为战略投资者,第一大股东变为国资。


2012 年,中央明确批示,要求把集成电路产业作为战略性产业抓住不放。2013 年,国务院和工信部先后发布《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》《集成电路产业“十二五”发展规划》。2014 年 9 月,国家集成电路产业投资基金(以下简称大基金)正式成立。


大基金也开始将目光聚焦中芯国际,将中芯视为国产芯片的先锋进行扶持。截至 2017 年 6 月末,大基金已经成为中芯的第二大股东,持股比例为 15.91%。


由此,在外界看来,中芯国际就是“中国芯”的代表。中芯国际也自称是大陆技术最全面、配套最完善、规模最大的集成电路制造企业。


回顾中芯国际的发展历程,从成立到 2010 年,表现都不是特别亮眼。同花顺数据显示,2001~2010 年,除 2004 年和 2010 年外,其他年份中芯国际的净利润都是亏损的,而且是巨亏。


在此期间,中芯国际给外界另一个最大的印象就是,跟台积电不断有专利侵权纠纷。


2004 年,中芯国际被台积电以违反专利权和营业机密为由,向美国国际贸易委员会提出对中芯国际的调查申请,并且向美国加州联邦地方法院对中芯国际提起多项专利权侵害的诉讼。台积电指称,中芯国际通过各种不当的方式取得台积电商业秘密及侵犯台积电专利,比如已延揽超过 100 名台积电员工,且要求部分人员为其提供台积电商业秘密。这已经严重侵害台积电的合法权益。


这个诉讼曾在 2005 年有过短暂的和解,代价是中芯国际支付 1.75 亿美元的和解费。不过 2006 年,台积电再次向美国加州法院起诉并指控中芯国际违反了 2005 年的协议,双方展开诉讼战。


2004 年前后,台积电正在上海兴建半导体工厂,大力开展布局大陆的芯片市场,这系列诉讼难免有清除竞争对手的意味。但是 2009 年 11 月美国法院的判决也给了中芯国际一击。美国法院最终判决台积电起诉中芯国际“窃取商业机密案”获得胜诉。


中芯国际为此付出了惨重代价,支付了 2 亿美元的赔偿金才算了事。败诉后的中芯国际也遭遇重大业绩危机,2009 年公司净利润创成立以来最大年度亏损,净亏损达到 9.6 亿美元。


实际上从时间看,中芯国际在大陆芯片产业的布局是比台积电还要早的。不过,中芯国际在技术积累上明显处于弱势地位。


2007 年中芯与 IBM 签订 45 纳米“互补性氧化金属半导体”技术许可协议,中芯国际此后可以使用 IBM 技术来提供 12 英寸芯片的代工服务。也就是说,中芯国际 12 英寸芯片技术更多来源于 IBM。


吭哧吭哧干了 18 年,中芯国际在芯片上始终无法有很大的突破和建树。中芯国际在芯片业务上与国际一流厂商相比差距仍然很大。以 2016 年为例,中芯国际录得收入 29 亿美元,其中内地和香港地区的销售收入占比为 50%,即 14.5 亿美元。这个体量如果与中国每年 2000 亿美元的芯片进口额相比,连毛毛雨都算不上。


●技术研发始终没能赶上
根据 IC Insights 统计,2016 年全球排名前十的晶片代工厂商,前三名分别是台积电、美国格罗方德和台湾联华电子,前两名占据了全球 70%的市场份额。中芯国际虽然排名第四,但市占率只有 6%。


2010 年,台积电已经提出 28 纳米技术并达到量产,成功夺得了 iPhone 6 的订单。但是,中芯国际直到 2013 年第四季度才完成 28 纳米的制程开发,中芯首个包含 28 纳米 HKMG 和 PolySiON 的多项晶圆流片服务在 2013 年底才推出。


时间差距导致的结果是,2015 年,台积电 28 纳米已经折旧完毕开始打价格战挤垮其他对手。而中芯国际 28 纳米的 PolySiON 制程工艺目前才逐渐成熟,更高端的 HKMG 制程还难言成熟。2017 年中芯 28 纳米收入只占到公司晶圆收入的 8%。但是竞争对手台积电 2015 年就实现了 14/16 纳米芯片商业化量产,当下已经实现 10 纳米量产,7 纳米的芯片也已经在 2017 年 4 月开始试产。


2016 年,台积电营业收入的 54%来自于 40 纳米及以下制程技术,格罗方德的比例为 48%,联电为 18%,中芯国际仅有 2%。截至 2017 年第二季度末,台积电 28 纳米以下的中高端制程芯片已经占总收入的 54%,40 纳米以下占 67%。


而中芯国际 2017 年收入贡献度最高的还是来自于 90 纳米及以下的制程技术,占比达到 50.7%。2017 年中芯 14 纳米技术的研发也才到关键的突破期,尚未完成开发。由此可见,当中芯国际还在 28 纳米挣扎时,台积电的技术已经至少遥遥领先三代。


技术、研发差距的背后往往是资金投入的差距。


半导体是高度依赖投资的产业。以 2016 年为例,在积体电路资本支出方面,三星是 113 亿美元,台积电是 102.5 亿美元,英特尔是 96.25 亿美元,基本都在百亿美元量级。而 2016 年中芯国际的资本支出是 26.26 亿美元。


在研发费用层面,台积电 2016 年研发费用达 22 亿美元,而中芯当年共投入研发费用 3.18 亿美元。两者差距十分明显。


不过,外界也有说法认为,中国的“缺芯”之苦一个重要的原因在于,用于生产芯片的光刻机一直被西方发达国家掐住。受西方《瓦森纳协议》的限制,大陆厂商只能买到光刻机巨头 ASML 的中低端产品,出价再高,也无法购得 ASML 的高端设备。这直接导致台积电、三星等在制程上大幅领先中芯国际。


4 月 20 日,记者就中芯国际为何在研发进展上落后等问题向中芯国际的媒体联系人发去采访邮件,但截至发稿尚未收到回复。


●市场冷落 人才弱势
芯片市场是个“强者恒强”的市场。技术上的差距,导致在同等级别制程的芯片产品上,中芯国际即使价格更低,也依然“门可罗雀”。


而另一边,因为有足够的市场销售支撑产品的迭代,台积电和三星即使大手笔投入研发,产品毛利率依然非常高。台积电 2016 年年报显示,其 ROE(净资产收益率)为 25%,净利润率为 33%。而中芯国际 2016 年 ROE 仅 10%。

 

站在客观角度看,同等级别的制程工艺,国产厂商能做,但不一定意味着能做得更好。


此外,中芯国际和台积电的差距,不得不提的还包括中芯国际在人才上的弱势。


人才储备不足,终究还是因为大陆在集成电路产业上起步晚。这两年中芯国际在加大力度引进新鲜技术“血液”。2017 年 10 月,拥有台积电、三星从业背景的“技术狂人”梁孟松加入中芯国际,担任联合首席执行官;周梅生也被任命为公司技术研发执行副总裁,周梅生最早在台积电时就是在梁孟松手下工作。


广告中芯国际的芯片难以崛起,也与本土缺少高端半导体人才有关。记者了解到,中芯目前的技术团队中,本土化人才并不多,仍然严重依赖外部人才。由于来自大陆、台湾和海外三方面的员工共存,中芯还需要解决内部融合问题,这个融合矛盾在大唐电信入股后被激发,员工内讧在一段时间内不断出现。


总的来说,大陆对半导体的人才培养和储备都还跟不上。2003 年国家教育部新设本科专业集成电路设计与集成系统专业。截至 2017 年,全国只有 41 所高校设置了“集成电路设计与集成系统”专业。2015 年中国集成电路从业人数为 39.4 万,其中技术人员只有 14.1 万,中高端人才供需矛盾突出。


4 月 20 日,记者就公司人才储备等问题向中芯国际发去采访邮件,但截至发稿未收到回复。


有业内人士在接受记者采访时坦言,中芯国际目前是处于技术攻坚期。芯片产业其实目前还是国际化产业,大陆发展起步较晚,想要追赶,难度较高。“这个产业还需要长期艰苦奋斗,因为半导体制造是一个重资产、高风险且投资回报周期长的产业。”