朱貽瑋:對比,差距;思考,原因
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歷史上在同一年份在不同地方出現相似的現象,但是過(guò)了幾十年后兩者恰發(fā)展到差異極大的不同。
讓我們來(lái)看看發(fā)生在半導體集成電路行業(yè)里的例子。
1968年2月8日中國決定在北京建立878廠(chǎng)(東光電工廠(chǎng))。就在同一年7月18日,在美國加州圣克拉拉成立了英特爾公司。50余年過(guò)去了,中國第一個(gè)集成電路專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)878廠(chǎng)早已退出歷史舞臺,而美國英特爾公司營(yíng)業(yè)額自1992年以后20多年里(除了2017和2018年外)位居全球第一。2019年達到657.9億美元。
1987年6月北京成立燕東微電子聯(lián)合公司。同年1987年2月,在臺灣新竹成立了臺灣積體電路公司,簡(jiǎn)稱(chēng)臺積電。30多年過(guò)去了,臺積電發(fā)展成為世界上最大的集成電路芯片代工制造公司,從6英寸線(xiàn)開(kāi)始,不久后建成8英寸線(xiàn),又快步進(jìn)入12英寸線(xiàn);技術(shù)水平上跟著(zhù)美國跑,最后趕上并超過(guò)美國領(lǐng)跑全球。而燕東公司從4英寸線(xiàn)起步,20年后才進(jìn)入6英寸線(xiàn),直到2019年才建成8英寸線(xiàn),于2020年投入生產(chǎn)。
一、對比,差距
1. 878廠(chǎng)VS英特爾
北京878廠(chǎng)在1969年試制出雙極型TTL型中速與非門(mén)電路,之后陸續推出STTL型高速電路和雙極型線(xiàn)性電路,并且各成系列投入批量生產(chǎn)。在上世紀70年代,在封閉的計劃經(jīng)濟時(shí)代為國內各工業(yè)部門(mén)(從二機部到七機部)和科研院所提供了各種應用整機所需的眾多集成電路。產(chǎn)品質(zhì)量類(lèi)別齊全,Ⅲ類(lèi)、Ⅱ類(lèi)、ⅠA類(lèi),乃至Ⅰ類(lèi)電路應有盡有。當時(shí)北京878廠(chǎng)和上海無(wú)線(xiàn)電19廠(chǎng)被業(yè)界稱(chēng)為“南北兩霸”,在一年兩次(春季和秋季)全國電子元器件訂貨會(huì )上門(mén)庭若市,供不應求。北京大學(xué)電子儀器廠(chǎng)采用878廠(chǎng)生產(chǎn)的TTL中速電路和STTL高速電路研制成國內第一臺一百萬(wàn)次大型電子計算機。1978年建成小凈化車(chē)間后開(kāi)始上大規模集成電路。在國內領(lǐng)先采用2英寸硅片搞PMOS電路,試制出計算器電路,接著(zhù)搞NMOS電路,試制出三片式4位微處理器電路。1980年在國內第一家建成大凈化車(chē)間,在國內首先建成3英寸硅片生產(chǎn)線(xiàn),打通雙極型模擬電路工藝同時(shí),開(kāi)始試制CMOS小規模電路。上世紀80年代中期三大本產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)標志878廠(chǎng)發(fā)展的頂峰。但是之后大凈化車(chē)間3英寸線(xiàn)沒(méi)有投入大批量生產(chǎn),大規模集成電路也沒(méi)有沖上去。在國家改革開(kāi)放后受到走私電路和大量進(jìn)口國外集成電路的沖擊,878廠(chǎng)到上世紀80年代后半期~90年代慘淡經(jīng)營(yíng),進(jìn)入21世紀后就悄然退出歷史舞臺。
美國英特爾公司成立后直接上MOS電路,先是主攻DRAM存儲器電路,后來(lái)在與日本競爭中退出來(lái),轉向主攻運算器電路。在1971年推出世界上第一款4004型4位微處理器電路,不久改型為4040型。到1974年從4位4040型發(fā)展到8位8080型。之后快速往前發(fā)展,經(jīng)過(guò)8085型,到1978年推出首款16位機8086型,到1982年又推出另一款16位機80286型。1985年推出第一代32位80386型,1989年推出新的32位80486型。到1993年更推出新一代的奔騰型,本該叫80586,因為當時(shí)規定不能用數字申請專(zhuān)利而選名“奔騰”。1997年奔騰Ⅱ問(wèn)世,1999年奔騰Ⅲ問(wèn)世,2000年奔騰4問(wèn)世。從奔騰D開(kāi)始為64位。到2003年推出奔騰4E系列,采用90納米(nm)工藝。之后經(jīng)過(guò)65nm、45nm、32nm、22nm、14nm,進(jìn)展至10nm。英特爾公司依循摩爾定律持續不斷地追加投資,建設新的芯片制造線(xiàn)提高工藝技術(shù)水平,開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,引領(lǐng)PC計算機主頻和性能不斷提高,從而長(cháng)期占領(lǐng)全球PC計算機市場(chǎng)而不衰。
2.燕東VS臺積電
中國大陸電子工業(yè)部關(guān)于集成電路“七五”行業(yè)規劃(1986-1990年)要在上海和北京重點(diǎn)發(fā)展集成電路。在國家成立電子振興領(lǐng)導小組辦公室之后,北京地區也成立了電子振興領(lǐng)導小組辦公室。北京地區電子振興辦在1986年3月組織774廠(chǎng)和878廠(chǎng)共同編寫(xiě)了用4億元人民幣建設一條5英寸2~3微米大規模集成電路生產(chǎn)線(xiàn)初步方案,向國家電子振興辦作了匯報。但由于期望國家出資2億元未能落實(shí)而作罷。在這一大方案和另一中方案都不可能實(shí)現的情況下,最后采用小方案:利用878廠(chǎng)已經(jīng)引進(jìn)的4英寸仙童線(xiàn)一部分二手設備,以及北京市半導體器件二廠(chǎng)在建、而未建完的5000平方米凈化廠(chǎng)房,兩廠(chǎng)組建新公司,建設4英寸芯片生產(chǎn)線(xiàn),于1987年6月成立北京燕東微電子聯(lián)合公司。由于首都鋼鐵公司曾承諾要出建設資金,北京市把燕東公司等4單位(還有878廠(chǎng)、北京市半導體器件二廠(chǎng)和沙河研究所)劃歸首鋼??墒墙Y果首鋼食言,在燕東等4單位技術(shù)骨干協(xié)助首鋼與日本電氣公司(NEC)談成合資之后,因為4單位職工強烈要求,北京市又把4單位劃回電子口。燕東公司重新千辛萬(wàn)苦地籌集建設資金。在電子部先出830萬(wàn)元之后,北京市有關(guān)單位才跟進(jìn)投資。經(jīng)過(guò)組團赴美考察,到1993年底與美國BIT公司談成轉讓合同,1994年夏天燕東派培訓人員到BIT公司實(shí)習后,將BIT公司4英寸全線(xiàn)設備運至北京,經(jīng)過(guò)安裝調試合格后交付燕東使用。然后進(jìn)行工藝試驗,流通雙極型模擬電路制程,到1996年6月底燕東公司4英寸芯片生產(chǎn)線(xiàn)才通過(guò)國家驗收。
由于資金原因燕東公司用5年時(shí)間才建成凈化廠(chǎng)房及配套動(dòng)力設施,又經(jīng)過(guò)5年才引進(jìn)4英寸線(xiàn)。此時(shí)已到“九五”計劃(1996~2000年)初期,國家重點(diǎn)扶持的5個(gè)企業(yè):無(wú)錫華晶、紹興華越、上海貝嶺、上海飛利浦和北京首鋼日電均已建成投產(chǎn),有4英寸、5英寸和6英寸線(xiàn),每家實(shí)力都比燕東強。前兩家為國有企業(yè),后三家為中外合資企業(yè)。燕東領(lǐng)導為了企業(yè)生存決定采用“退一步 進(jìn)兩步”的策略,在不放棄模擬電路情況下,回過(guò)頭來(lái)搞分立器件。公司領(lǐng)導班子年輕化后組織技術(shù)力量攻下背面金屬化工藝難關(guān)后,分立器件進(jìn)入市場(chǎng)。在分立器件站穩之后逐步擴大模擬電路產(chǎn)量,最后達到分立器件和集成電路各占一半的局面。經(jīng)過(guò)8年艱苦努力,到2003年底4英寸線(xiàn)達到月產(chǎn)20000片的水平。這就實(shí)現了第一個(gè)“進(jìn)一步”。之后到2007年3月建成6英寸線(xiàn)。又經(jīng)過(guò)近6年努力,到2013年底達到月產(chǎn)30000片水平,從而實(shí)現了第二個(gè)“進(jìn)一步”。這樣,“退一步 進(jìn)兩步”的戰略決策經(jīng)歷17年得以實(shí)現。
在國家于2014年成立大基金之后,燕東公司在大基金大力支持下,從2017年開(kāi)始到亦莊北京經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區建設8英寸凈化廠(chǎng)房,到2019年年底8英寸線(xiàn)設備開(kāi)始投入生產(chǎn)。
臺灣積體電路公司于1987年2月24日在臺灣新竹科學(xué)園區成立。創(chuàng )始人張忠謀首創(chuàng )晶圓代工模式,在臺灣工業(yè)研究院電子所的廠(chǎng)房里建設臺灣第一條6英寸線(xiàn),采用MOS電路工藝。臺積電自己沒(méi)有產(chǎn)品,專(zhuān)門(mén)為設計公司和IDM公司代工。之后自行建設凈化廠(chǎng)房,先是6英寸線(xiàn),然后是8英寸線(xiàn)。到1994年在臺灣證券交易所上市,后來(lái)又在1997年到美國上市。依靠不斷地擴大投資,在工藝技術(shù)水平上持續不斷地追趕美國先進(jìn)水平。到1999年臺積電推出可商業(yè)量產(chǎn)的0.18微米銅制程服務(wù),在工藝技術(shù)水平上逐步趕上了美國英特爾公司。2000年并購世大半導體公司,拉大與位居代工第二位的聯(lián)華電子的距離,從此穩居全球代工第一。2003年戰勝美國IBM,早一年研發(fā)出0.13微米(130納米)芯片,之后技術(shù)不斷向前推進(jìn),從技術(shù)跟隨者發(fā)展為技術(shù)引領(lǐng)者,當今在技術(shù)水平上位居世界第一,是全球首家提供7納米和5納米代工服務(wù)的工廠(chǎng),生產(chǎn)世界上最先進(jìn)的芯片,并且要建3納米,乃至2納米的芯片生產(chǎn)線(xiàn)。
到了21世紀,很早就建設了12英寸線(xiàn),又到臺南科學(xué)園區新建12英寸廠(chǎng),后來(lái)再到中部科學(xué)工業(yè)園區蓋廠(chǎng)。因此產(chǎn)量不斷增加,營(yíng)業(yè)額逐年快速上升。2019年營(yíng)收346.3億美元,凈利111.8億美元,凈利率高達32%。在全球代工業(yè)中占據半壁江山,市場(chǎng)占有率高達52%。
二、思考,原因
從前面所述看出,兩起都是在同一年份出現的事情,只是發(fā)生的地點(diǎn)不同,幾十年過(guò)去了,各自產(chǎn)生的結果恰大不相同。這就值得思考,究竟是什么原因造成的?由哪些因素在起作用?
1.英特爾VS878廠(chǎng)
美國英特爾公司是由集成電路發(fā)明者之一的Robert Noyce(諾伊斯,首任CEO)和Gordon Moore(摩爾,第二任CEO)兩人在1968年共同創(chuàng )立的,就是這位摩爾在仙童公司任職時(shí)于1965年4月提出了著(zhù)名的“摩爾定律”:集成電路芯片上所集成的晶體管數目,每隔18個(gè)月翻一番。第三人是Andrew Grove(格魯夫)。
初期英特爾主要業(yè)務(wù)是存儲器電路,尤其是DRAM產(chǎn)品,從4K位到16K位,英特爾是重要生產(chǎn)商。但由于大批日本公司進(jìn)入,英特爾占比急劇下降,到256K位時(shí)英特爾占比僅為1.3%。因此,在擔任COO的格魯夫的堅持下,英特爾退出DRAM業(yè)務(wù),轉向主攻運算器電路,即PC的處理器上,如前所述,從4位經(jīng)過(guò)8位16位,到1985年推出80386進(jìn)入32位,1989年又推出新的32位80486型,英特爾成為世界上微處理器的主要生產(chǎn)商,營(yíng)業(yè)額逐年上升。到1992年英特爾營(yíng)業(yè)額超過(guò)日本電氣公司,一躍成為全球第一,之后24年一直保持第一。只是2017和2018兩年韓國三星超過(guò)英特爾,但是到了2019年英特爾又奪回第一。
英特爾為什么這么成功?這是因為它位于美國硅谷地區,由集成電路發(fā)明人之一諾伊斯和從仙童公司(與德州儀器公司各自研究出集成電路)出來(lái)的、提出摩爾定律的摩爾兩人所創(chuàng )立。第三人則是格魯夫,正是格魯夫在1987年起擔任第三任CEO后,創(chuàng )立了強烈的中央集權制度,他的名言是:“只有偏執狂才能生存”。偏執狂講的就是危機感。公司的價(jià)值觀(guān)中有:以客戶(hù)為導向、鼓勵嘗試冒險等。因此在與美國和日本眾多公司激烈競爭中取得勝利。還在8位機年代時(shí),三家美國公司展開(kāi)激烈競爭, 除了英特爾8080之外,還有莫托洛拉的6800和Zilog的Z80。但是英特爾不久又推出性能更強的8085。之后到16位機時(shí),莫托洛拉推出68000,英特爾先推出8086,后又推出80286。之后又推進(jìn)到32位,乃至64位,不斷前進(jìn),先后把Zilog和莫托洛拉拋在后面而獨占鰲頭。
除了英特爾公司內部領(lǐng)軍人物強悍和持續不斷推出新產(chǎn)品外,不能忽視美國國家的重視和支持的作用。集成電路由美國發(fā)明,在開(kāi)始十多年一直是美國在世界上領(lǐng)先。但是日本在1960年從美國轉讓集成電路技術(shù)后迅速發(fā)展,到20世紀70年代和80年代一度超過(guò)美國成為全球第一半導體生產(chǎn)大國,全球前`10名廠(chǎng)家之中日本占6席,前3名都是日本公司,日本電氣公司(NEC)多年位居全球第一。為此,美國一方面打壓日本,另一方面在1991年4月美國國家半導體咨詢(xún)委員會(huì )主辦了90位半導體工業(yè)專(zhuān)家參加的《2000年微電子技術(shù)研討會(huì )》,目的是研究制定美國2000年微電子技術(shù)開(kāi)發(fā)計劃,即“MICRO TECH 2000”計劃,以振興美國半導體工業(yè)的技術(shù)競爭能力。該計劃致力于開(kāi)發(fā)0.12微米半導體制造工藝,以期到2000年使美國半導體工業(yè)達到世界領(lǐng)先地位。這需要幾百名科學(xué)家和工程師進(jìn)行多年的努力,要將許多半導體公司、聯(lián)邦政府實(shí)驗室和大學(xué)從事半導體技術(shù)攻關(guān)的人力資源進(jìn)行更好調配,要制訂統一計劃,將從事不同技術(shù)開(kāi)發(fā)工作的人力資源進(jìn)行集中安排,包括制造設備、材料、計算機輔助設計與模擬、生產(chǎn)線(xiàn)與市場(chǎng)的經(jīng)濟模型、封裝與測試等。聯(lián)邦政府的實(shí)驗室與大學(xué)一起必須集中精力解決半導體工業(yè)的實(shí)際問(wèn)題。這一計劃執行結果,使美國半導體技術(shù)奪回第一位置,英特爾從1992年起就超過(guò)NEC,登上全球第一寶座。英特爾的成功還有一個(gè)重要原因,當1971年2月8日納斯達克股市剛建立不久,成立于1968年才3年的英特爾于1971年10月13日就登陸納斯達克,成功融資820萬(wàn)美元,在資金上支持了英特爾公司。這說(shuō)明股****上市對初創(chuàng )公司發(fā)展的重大作用。
關(guān)于北京878廠(chǎng)退出歷史舞臺的原因,我在《未曾忘卻的記憶:回旋在酒仙橋地區的集成電路夢(mèng)》一文中作過(guò)分析,現轉述于此:
為什么國家重點(diǎn)培養扶植的第一個(gè)半導體集成電路專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)、曾被業(yè)者譽(yù)為“北霸天”的878廠(chǎng)后來(lái)會(huì )衰落下去,一步一步退出歷史舞臺?這一問(wèn)題始終沒(méi)有人深入探討分析原因。在此時(shí)此處我想發(fā)表我個(gè)人的5點(diǎn)見(jiàn)解,供大家思索參考。
首先,雖然878廠(chǎng)是我國2英寸線(xiàn)和3英寸線(xiàn)第一家,但在大凈化車(chē)間3英寸線(xiàn)通線(xiàn)投產(chǎn)后沒(méi)能達到規模經(jīng)濟的產(chǎn)量。采用多品種小規模CMOS電路作為主要產(chǎn)品系列沒(méi)能構成大量生產(chǎn)的條件。后來(lái)曾想接產(chǎn)沙河研究所的5塊彩色電視機電路,雖有市場(chǎng)需求,但因產(chǎn)品本身未過(guò)關(guān),沒(méi)能接產(chǎn)成功。
其次,878廠(chǎng)雖為部里重點(diǎn)發(fā)展單位,但后來(lái)缺乏穩定的強有力的廠(chǎng)長(cháng)領(lǐng)導。建廠(chǎng)初期較長(cháng)時(shí)間擔任廠(chǎng)長(cháng)的鄺少凡在四機部設立中國電子器件工業(yè)總公司時(shí)被調去參加組建工作。之后各任廠(chǎng)長(cháng)干不了幾年就換廠(chǎng)長(cháng),這樣只顧短期經(jīng)營(yíng),缺乏長(cháng)期規劃。不像無(wú)錫742廠(chǎng)從棉花巷開(kāi)始,搬至大王基之后,一直發(fā)展到后來(lái)組成華晶公司,長(cháng)期由王洪金擔任廠(chǎng)長(cháng)和總經(jīng)理,對企業(yè)經(jīng)營(yíng)長(cháng)期實(shí)行強有力的領(lǐng)導,后來(lái)又在四機部及之后電子部持續大力支持下,使企業(yè)有更大的發(fā)展。
第三,計劃經(jīng)濟時(shí)代,國營(yíng)工廠(chǎng)產(chǎn)生利潤全部上繳國家,工廠(chǎng)需要技術(shù)改造時(shí)要立項申請批準后才能獲到資金予以實(shí)施。據878廠(chǎng)財務(wù)科長(cháng)說(shuō),計劃經(jīng)濟年代878廠(chǎng)上繳利潤曾達當初總投資額的8倍。但在改革開(kāi)放后,上級單位中國電子器件工業(yè)總公司把大量資金投到深圳去了。而且,當四機部下決心上電視機時(shí),廣播電視處選擇配套的集成電路生產(chǎn)點(diǎn)時(shí),選中了位于無(wú)錫大運河旁、風(fēng)景優(yōu)美的錫山公園附近的742廠(chǎng)。從此部資金支持重點(diǎn)轉向無(wú)錫742廠(chǎng)。之后878廠(chǎng)很難再取得部里資金支持。
第四,集成電路芯片業(yè)不進(jìn)則退。878廠(chǎng)在投產(chǎn)3英寸線(xiàn)后,器件總公司曾從美國仙童公司引進(jìn)一條4英寸二手設備線(xiàn),三分之二給了甘肅871廠(chǎng),三分之一給了878廠(chǎng)。但是當初878廠(chǎng)領(lǐng)導沒(méi)有及時(shí)抓住搞技術(shù)改造,后來(lái)北京市領(lǐng)導決定組建北京燕東微電子聯(lián)合公司時(shí),878廠(chǎng)把4英寸設備投到燕東公司去了。這對878廠(chǎng)而言,失去了繼續前進(jìn)的機會(huì )。
第五,集成電路企業(yè)要長(cháng)盛不衰,就要不斷開(kāi)發(fā)新工藝、研制新產(chǎn)品。878廠(chǎng)在技術(shù)科內曾設有新工藝組,也曾成立新品科,但是沒(méi)有持之以恒。在由雙極型電路往MOS型電路發(fā)展過(guò)程中,曾欲接產(chǎn)沈陽(yáng)47所6800系列產(chǎn)品和EPROM產(chǎn)品,但從47所轉來(lái)的6800系列各產(chǎn)品,除6850這一接口電路外,都沒(méi)有全面達到性能參數指標,而不能定型投產(chǎn);EPROM在小凈化車(chē)間投片多批,參數都達不到指標,在財會(huì )科周子學(xué)提議下停止再投片。工廠(chǎng)沒(méi)能得到國內研究所的有效支持也是因素之一。
現在進(jìn)一步思考,還有下列幾個(gè)原因:
(一)當1973年9月中日恢復邦交一周年之際,我國組團赴日考察半導體產(chǎn)業(yè),全團14人,團員一半為科技界,一半為產(chǎn)業(yè)界,集成電路制造廠(chǎng)只有878廠(chǎng)2名。參觀(guān)的8家日本集成電路制造公司中,日本電氣(NEC)當時(shí)就表示可以轉讓3類(lèi)電路的技術(shù)和3英寸線(xiàn)成套工藝設備,為雙極型數字電路和模擬電路,以及MOS電路。美元報價(jià)是1類(lèi)電路3000萬(wàn),2類(lèi)電路4000萬(wàn),3類(lèi)電路5000萬(wàn)?;貒蟠韴F向國防科委副主任錢(qián)學(xué)森作了匯報??上М敃r(shí)國家資金缺乏,項目資金只有1500萬(wàn)美元,又處于文化大革命中,正值四機部出“蝸牛事件”,江青批判王諍部長(cháng)“洋奴哲學(xué)、爬行主義”之際。因此錯失了這次從國外引進(jìn)技術(shù)的機遇。
(二)在計劃經(jīng)濟年代,所有項目都要經(jīng)國家計委批準,每年由計委統一安排分配資金。當時(shí)878廠(chǎng)要上集成電路項目,跟著(zhù)四機部里主管干部只能報到計委機電司副司長(cháng)一級,到不了計委主任處,更到不了國家領(lǐng)導人那兒。而兩彈一星則是黨中央和國務(wù)院直接抓的重大工程。
(三)1985年國家試點(diǎn)體制改革,決定把電子工業(yè)部在全國各地直屬的170家電子工廠(chǎng)下放到所屬省、直轄市,只留下為電視機配套的陜西咸陽(yáng)的4400廠(chǎng)和江蘇無(wú)錫的742廠(chǎng),前者生產(chǎn)顯像管,后者生產(chǎn)電視機用集成電路,而仍保留各研究所歸部直接管理。這樣,在北京的878廠(chǎng)和11家7字頭工廠(chǎng)全都下放到北京市。部?jì)戎睂俚钠渌呻娐窂S(chǎng)(871、873、877、879、4433廠(chǎng))也都下放到所在省里。地方上的資金就遠不如部一級。
(四)1968 年878廠(chǎng)剛建廠(chǎng)時(shí),第一批技術(shù)人員是從774廠(chǎng)(北京電子管廠(chǎng))三室調來(lái)的6名大學(xué)畢業(yè)后工作才2~6年的年輕技術(shù)人員,他們在三室研制半導體器件,其中3人研制固體電路僅2~3年。還有當年到北京無(wú)線(xiàn)電工業(yè)學(xué)校共同籌建878廠(chǎng)時(shí)學(xué)校里的幾名半導體學(xué)科老師和半導體車(chē)間幾名技術(shù)人員。再加上一批剛分配來(lái)的大學(xué)畢業(yè)生,為清華、北大和南開(kāi)三校。就憑這些技術(shù)人員與工人們的忘我勞動(dòng)支撐起中國第一個(gè)集成電路專(zhuān)業(yè)化工廠(chǎng)的運轉。既沒(méi)有從國外留學(xué)回國的半導體專(zhuān)家,也沒(méi)有國內大學(xué)教授和研究單位的研究人員。到后來(lái)引進(jìn)3英寸線(xiàn)后,部里才從石家莊十三所調來(lái)俞忠鈺(北大半導體第一屆畢業(yè)生)擔任總工程師,兩年后又提為廠(chǎng)長(cháng)。但當廠(chǎng)長(cháng)兩年尚未把大凈化車(chē)間3英寸線(xiàn)進(jìn)入大批量生產(chǎn)時(shí)就被上調去接任中國電子器件工業(yè)總公司總經(jīng)理兼總工程師職務(wù)。1987年后為建設燕東公司,又從878廠(chǎng)調去一批企業(yè)領(lǐng)導和技術(shù)骨干。
總之,878廠(chǎng)的興衰歷史印證了錢(qián)學(xué)森在晚年說(shuō)的一席話(huà):《60年代我們全力投入“兩彈一星”我們得到很多,70年代我們沒(méi)有搞半導體,我們?yōu)榇耸ズ芏??!?/span>
2. 臺積電VS燕東
臺積電公司是由張忠謀創(chuàng )立,由他首先推行代工模式,不同于美國、歐洲和日本的IDM模式。
張忠謀,浙江寧波人。在美國德州儀器公司工作20年,位居第三位。1985年被邀到臺灣,擔任工業(yè)研究院院長(cháng),臺積電公司成立后出任臺積電總裁,后長(cháng)期擔任董事長(cháng),直至2018年退位,年齡高達87歲。
臺積電為合資公司,荷蘭飛利浦公司占股27.5%,島內公司占股24.2%,臺灣政府占股48.3%。臺灣政府用開(kāi)發(fā)基金投了1億美元。臺積電從飛利浦轉讓來(lái)當時(shí)最先進(jìn)的2微米制程技術(shù),工藝起點(diǎn)高。當時(shí)試驗采用代工模式是為了支持島內IC設計公司,但后來(lái)證明可以進(jìn)入國際舞臺,為海外IC設計公司服務(wù),乃至IDM公司,這是因為客戶(hù)的產(chǎn)品設計可以得到較大的保障和較穩定的產(chǎn)能; 而自己不用設計產(chǎn)品,也不用去找產(chǎn)品的市場(chǎng),只要專(zhuān)注于工藝技術(shù)的提高,因而受到客戶(hù)訂單的不斷增多而帶動(dòng)產(chǎn)能不斷增長(cháng)的需求。這是臺積電能快速發(fā)展壯大的根本原因。
臺積電取得成功的原因除了從引進(jìn)飛利浦技術(shù)之外,后來(lái)又得到美國IBM公司的技術(shù)授權和德州儀器公司技術(shù)團隊的幫助,以及大量從美國引進(jìn)人才,比如首任首席技術(shù)官胡正明是加州伯克利大學(xué)教授,以及其得意門(mén)生梁孟松,研發(fā)隊長(cháng)蔣尚義,康奈爾大學(xué)博士蔡力行,喬治亞工學(xué)院博士余振華等等。正是由于工藝技術(shù)起點(diǎn)高,又從美國大量引進(jìn)人才,因此在技術(shù)水平上先是追隨美國,逐漸逼近趕上進(jìn)入先進(jìn)行列,最后位居前茅引領(lǐng)全球。工藝從3微米起步,1990年達1微米,2003年達0.13微米,即130納米(nm),2004年達90nm,隨后65nm,45nm,40nm,28nm,20nm,2015年達16nm,2016年達10nm,2017年達7nm,2019年進(jìn)入5nm,預計2021年將進(jìn)入3nm。
臺積電如何從一個(gè)后來(lái)者戰勝眾多對手,成長(cháng)為半導體領(lǐng)域的王者,這也得益于上個(gè)世紀70年代臺灣當局所采取的產(chǎn)業(yè)政策。由于1980年在新竹創(chuàng )辦了科學(xué)園區,制訂了鼓勵發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策,而且在創(chuàng )立臺積電之際官方出資占大股,達到48.3%。
臺積電成功的原因還在于產(chǎn)學(xué)研合作成功。位處新竹科學(xué)園區里,就近有臺灣交通大學(xué)、清華大學(xué)和工業(yè)研究院等教育科研學(xué)術(shù)機構,提供了產(chǎn)業(yè)發(fā)展上最重要的人力資源。尤其是交通大學(xué)在半導體基礎研究方面處于領(lǐng)先地位。記得2015年3月30日臺灣交通大學(xué)前校長(cháng)張俊彥院士到北京訪(fǎng)問(wèn)中國科學(xué)院微電子所時(shí),他就講述了在交通大學(xué)實(shí)驗室里已經(jīng)研制出2nm的MOSFET器件。
臺積電1997年10月8日在美國紐約證券交易所上市。由于臺積電業(yè)績(jì)連續創(chuàng )新高,其股價(jià)也接連上漲。據臺積電最近報道,由于技術(shù)領(lǐng)先地位使能把握5G和HPC的行業(yè)大趨勢,2020年營(yíng)業(yè)收入有強勁的增長(cháng),收入增長(cháng)了31.4%,以新臺幣計算增長(cháng)了25.2%,達到1.34萬(wàn)億元(折合成為478.38億美元)。毛利率增長(cháng)7.1個(gè)百分點(diǎn)至53.1%,營(yíng)業(yè)利潤率增長(cháng)7.5個(gè)百分點(diǎn)至42.3%。全年每股收益增長(cháng)50%至新臺幣19.97元。
總之,臺積電的成功按照他們自己總結的原因是:創(chuàng )新是我們的成長(cháng)的泉源,我們追求的是全面涵蓋策略、營(yíng)銷(xiāo)、管理、技術(shù)、制造等各方面的創(chuàng )新。
燕東公司在北京地區電子振興領(lǐng)導小組辦公室領(lǐng)導下成立。1987年成立時(shí)處在“七五”計劃期間。當時(shí)國家計劃重點(diǎn)在上海和北京建立集成電路南北兩個(gè)基地,后來(lái)也明確北京建燕東,上海建貝嶺,兩者都是4英寸線(xiàn),燕東為技術(shù)改造項目,貝嶺為新建項目。但是貝嶺總投資是5000萬(wàn)美元,為中外合資企業(yè);而燕東只有5000萬(wàn)人民幣,還包含878廠(chǎng)二手設備折價(jià)和北京市半導體器件二廠(chǎng)的廠(chǎng)房殼子及少量設備折價(jià)在內。(當時(shí)美元與人民幣匯率在1:4左右)北京原來(lái)上策是設想有4億元人民幣建一條5英寸線(xiàn),但因國家和部市資金沒(méi)有只能采取合建燕東這一下策。資金缺乏是燕東最大的問(wèn)題。剛成立時(shí)曾想求助于老廠(chǎng)774廠(chǎng),但得到的回答是:774廠(chǎng)有821、811凈化廠(chǎng)房,878廠(chǎng)有小凈化和大凈化車(chē)間,都沒(méi)把集成電路搞上去,燕東就幾十個(gè)人行嗎?774廠(chǎng)本身已連續多年虧損。后來(lái)寄希望首都鋼鐵公司投資,不但落空,反而進(jìn)出首鋼耽誤了兩年。到是首鋼靠燕東等四單位技術(shù)骨干與日本電氣公司談成建5英寸線(xiàn)合資,執行結果建成國內第一條6英寸線(xiàn)。燕東出首鋼后好不容易從電子工業(yè)部爭取到830萬(wàn)元投資,這樣北京市有關(guān)單位和投資公司才跟進(jìn)投資。經(jīng)過(guò)5年時(shí)間建成凈化廠(chǎng)房,又經(jīng)過(guò)5年時(shí)間從美國BIT公司引進(jìn)一條4英寸線(xiàn)設備,經(jīng)過(guò)安裝調試、工藝試驗打通雙極型模擬電路工藝,于1996年6月底才通過(guò)國家驗收。主要因為資金困難,前后十年才建成一條4英寸線(xiàn)。
在激烈的國內外市場(chǎng)競爭中,為了企業(yè)生存被迫采取“退一步 進(jìn)兩步”的策略,退回來(lái)研制生產(chǎn)晶體管分立器件,這樣才在市場(chǎng)上站穩腳跟生存下來(lái),在漫長(cháng)的時(shí)間里艱苦奮斗,堅守國有體制。由于燕東的發(fā)展,在2010年至2012年中,北京市把其他幾個(gè)半導體廠(chǎng)組合到燕東。芯片生產(chǎn)線(xiàn)從4英寸線(xiàn)經(jīng)過(guò)6英寸線(xiàn)達到8英寸線(xiàn),現已投產(chǎn)開(kāi)始“爬坡”,并力爭早日進(jìn)入12英寸線(xiàn)。
在工藝上,通過(guò)整合宇翔公司(原北京市半導體器件三廠(chǎng))后開(kāi)始有CMOS工藝,但尚屬中小規模集成電路,沒(méi)法跟上國際上主流水平?,F在主要生產(chǎn)4大領(lǐng)域產(chǎn)品:功率半導體、聲光電傳感器(MEMS)、聲光電ASIC和高可靠器件。在工藝和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面已經(jīng)與多所高校和科研院所建立產(chǎn)學(xué)研教聯(lián)盟,形成技術(shù)創(chuàng )新體系。因此營(yíng)業(yè)收入連續四年來(lái)保持23%以上增長(cháng),好不容易到2019年達到13.3億元。
燕東公司技術(shù)人員來(lái)源,早期來(lái)自878廠(chǎng)和北京市半導體器件二廠(chǎng),后來(lái)從774廠(chǎng)過(guò)來(lái)一些。由于國內實(shí)行按年齡的退休制度,還因老國有企業(yè)效益不好而提前退休。燕東為加強技術(shù)力量,就從774廠(chǎng)和878廠(chǎng)返聘了幾位高工和教授級高工。但沒(méi)能得到大學(xué)和科研單位的支持,更沒(méi)有來(lái)自海外的半導體專(zhuān)家。雖然與引進(jìn)設備的美國BIT公司辦了中外合資的手續,后因BIT公司主要負責人在廣東遭遇車(chē)禍死亡而未執行。在1996年年底上級領(lǐng)導單位北京市電子辦貫徹國家關(guān)于國有企業(yè)領(lǐng)導班子年輕化的政策調整了燕東班子,從774廠(chǎng)調來(lái)恢復高考后畢業(yè)的年輕干部來(lái)?yè)慰偨?jīng)理,選一位國內大學(xué)碩士生擔任總工程師。就是依靠這批技術(shù)力量把驗收后的燕東4英寸線(xiàn)運轉起來(lái),艱難地經(jīng)過(guò)多年“爬坡”而發(fā)展起來(lái),再經(jīng)過(guò)建6英寸線(xiàn)達產(chǎn),近年才上升到8英寸線(xiàn)。
發(fā)展到現在,經(jīng)過(guò)債轉股、北京市電控集團(由電子辦改名而成)再投入,近年又得到國家大基金的支持而建成8英寸線(xiàn),但是仍然是純國有企業(yè),始終沒(méi)有上市。因而尚沒(méi)有通過(guò)股市募集到資金,這也是發(fā)展受到制約的原因之一。
總結:
從上述兩對公司的對比和分析看出,要想把集成電路制造企業(yè)搞上去,發(fā)展成為世界級公司水平,有以下這些因素:
(一)要認識到集成電路制造業(yè)是一個(gè)高投資、高技術(shù)、高競爭、高風(fēng)險的產(chǎn)業(yè),只有當你進(jìn)入世界前列之內時(shí)才有高收益。
(二)持續高強度的資金投入才有可能使技術(shù)達到接近趕上世界水平,并跑,乃至到達領(lǐng)先地位, 或恢復領(lǐng)先地位。即使當半導體市場(chǎng)處于低谷時(shí)期也要保持投資。
(三)高技術(shù)水平又強有力的領(lǐng)軍人才是企業(yè)保持快速往前奔跑的重要條件,要有一批有經(jīng)驗、且團結一致的技術(shù)和經(jīng)營(yíng)團隊長(cháng)期穩定工作。
(四)工藝不斷進(jìn)步、產(chǎn)品不斷更新,擁有強烈的創(chuàng )新精神和敢于探索冒險的精神,一往直前地永不停止。
(五)國家和地方政府不僅在政策層面上制定各項優(yōu)惠政策給以支持,而且要在資金投入上持續不斷地支持發(fā)展。
(六)堅持以企業(yè)為主,大學(xué)和科研院所緊密配合,形成切實(shí)的產(chǎn)學(xué)研合作體系,堅決克服過(guò)去“兩張皮”的現象。大學(xué)和科研院所要在技術(shù)創(chuàng )新和人才培養上大力支持企業(yè)。
(七)廣納海外半導體專(zhuān)家教授,鼓勵出國留學(xué)工作多年的專(zhuān)業(yè)制造方面人才回國報效祖國。培養教育半導體和微電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)子勇于獻身到芯片制造領(lǐng)域,干上二、三十年以解決高端制造領(lǐng)域的缺板。
(八)抓住機遇從海外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),爭取從高起點(diǎn)開(kāi)始奔跑。努力開(kāi)展對外技術(shù)合作,有可能爭取合資經(jīng)營(yíng)。切實(shí)實(shí)施“引進(jìn) 消化 吸收 創(chuàng )新”的策略方針。
一萬(wàn)年太久,只爭朝夕!
完稿于2021.02.02.
作者簡(jiǎn)介:
朱貽瑋:教授級高級工程師
1937年2月2日生于上海市。
·清華大學(xué)1963年7月無(wú)線(xiàn)電系半導體專(zhuān)業(yè)畢業(yè)。
·北京電子管廠(chǎng)(774廠(chǎng))1963.8.-1968年,技術(shù)員,三室固體電路組大組長(cháng)。
· 國營(yíng)東光電工廠(chǎng)(878廠(chǎng))1968-1987年,技術(shù)員-工程師,技術(shù)科副科長(cháng)、技術(shù)科科長(cháng)、副總工程師、副廠(chǎng)長(cháng)。
·北京燕東微電子聯(lián)合公司1987-1997年1月,高級工程師,副總經(jīng)理。
·北京地區電子振興領(lǐng)導小組辦公室1985-1990年,兼職集成電路主管。
·退休1997.2.2.至今,教授級高工。
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