中芯國(guó)際吳漢明：IC制造規(guī)模決定出路

原標(biāo)題：中芯國(guó)際技術(shù)研發(fā)中心副總裁吳漢明：IC制造規(guī)模決定出路

“振興制造業(yè)”是目前世界上主要工業(yè)國(guó)家(即發(fā)達(dá)國(guó)家)維持其經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)國(guó)家安全的主要措施之一。未來(lái)10年中國(guó)制造業(yè)該怎么發(fā)展?

集成電路制造產(chǎn)業(yè)是高端制造業(yè)的核心

既要為上游設(shè)計(jì)公司提供制造服務(wù)，同時(shí)也要承上啟下，扶植下游設(shè)備和材料企業(yè)發(fā)展。

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈大體可以分為4個(gè)環(huán)節(jié)。最上游的是系統(tǒng)廠商，主要由終端設(shè)備產(chǎn)品的公司組成，他們提供的是最貼近用戶的集成電路產(chǎn)品;接下來(lái)是集成電路設(shè)計(jì)公司，主要是為系統(tǒng)廠商提供產(chǎn)品設(shè)計(jì);第三個(gè)環(huán)節(jié)是集成電路芯片制造，主要由芯片代工企業(yè)和整合芯片制造公司組成，主要業(yè)務(wù)是為設(shè)計(jì)產(chǎn)品制造生產(chǎn)各種芯片;最末端的是為芯片制造企業(yè)提供大生產(chǎn)設(shè)備和材料的公司。在上述4個(gè)環(huán)節(jié)中，系統(tǒng)廠商是最貼近市場(chǎng)和客戶，完全要根據(jù)市場(chǎng)導(dǎo)向運(yùn)作。集成電路設(shè)計(jì)是產(chǎn)業(yè)鏈中市場(chǎng)和制造的橋梁。而芯片制造是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的核心基礎(chǔ)，既要為上游設(shè)計(jì)公司提供制造服務(wù)，同時(shí)也要承上啟下，扶植下游設(shè)備和材料企業(yè)發(fā)展，因?yàn)榈?個(gè)環(huán)節(jié)是支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必備條件。如果說(shuō)集成電路產(chǎn)業(yè)是先進(jìn)制造業(yè)的核心，那么芯片制造就是核心中的核心。

在制造業(yè)中，集成電路制造集中體現(xiàn)了工業(yè)革命化的各種特征，也是制造業(yè)革命的基礎(chǔ)。目前，集成電路工藝技術(shù)已經(jīng)做到在小手指甲蓋大小的面積上做出10億個(gè)以上的晶體管，并將這些晶體管正確地用金屬線連接起來(lái)形成正確的邏輯功能。隨著集成度的增加、特征尺寸的縮小(現(xiàn)在已經(jīng)逼近物理極限)，制造工藝難度越來(lái)越大，集成電路純制造業(yè)需要更加精細(xì)的管理和近乎苛刻的成本控制。為此，人們?cè)谏a(chǎn)中逐步形成了更智能化的網(wǎng)絡(luò)管理營(yíng)運(yùn)模式。這種從通常的制造業(yè)概念演化到人與資源、物品和信息同步一體化的過(guò)程(也可以稱為是智能化)相當(dāng)程度地體現(xiàn)了工業(yè)化第四(工業(yè)4.0)階段的某些特征，未來(lái)也可以為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)向先進(jìn)制造業(yè)的演進(jìn)提供借鑒。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)充成為兵家必爭(zhēng)之地

有了規(guī)模，技術(shù)可以通過(guò)有效的研發(fā)產(chǎn)生，再在產(chǎn)業(yè)化中實(shí)現(xiàn)新技術(shù)應(yīng)用。

集成電路制造是一個(gè)以規(guī)模決定成敗的制造行業(yè)。有了規(guī)模，技術(shù)可以通過(guò)有效的研發(fā)產(chǎn)生，再在產(chǎn)業(yè)化中實(shí)現(xiàn)新技術(shù)應(yīng)用，有了規(guī)模，對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用推廣也有了更多的話語(yǔ)權(quán)，如此形成良性循環(huán)。這一點(diǎn)從三星和臺(tái)積電的發(fā)展歷程中可以得到印證。兩者都是在擁有龐大規(guī)模的前提下，依靠技術(shù)創(chuàng)新，在世界集成電路制造產(chǎn)業(yè)中確立自己的主導(dǎo)地位。

近年來(lái)，各芯片代工企業(yè)競(jìng)相在中國(guó)大陸建廠擴(kuò)充產(chǎn)能，一方面，可以看出中國(guó)大陸市場(chǎng)的吸引力;另一方面，也凸顯了規(guī)模在芯片制造代工模式中的重要性——生產(chǎn)規(guī)模越大，對(duì)國(guó)際一流設(shè)計(jì)企業(yè)的吸引力越大，對(duì)于世界設(shè)計(jì)龍頭企業(yè)而言更是如此。臺(tái)積電是世界集成電路芯片代工商業(yè)模式的創(chuàng)始者，其代工的主要商業(yè)模式是為IDM企業(yè)提供芯片制造服務(wù)。2012年，臺(tái)積電在大生產(chǎn)28nm產(chǎn)品工藝技術(shù)研發(fā)成功后，在移動(dòng)通信類芯片的市場(chǎng)帶動(dòng)下，迅速投入了90億美元提升其生產(chǎn)規(guī)模，將28nm的生產(chǎn)能力提升3倍，并計(jì)劃今年第四季度將28nm的產(chǎn)能提高到總銷售量的30%。據(jù)悉，聯(lián)電(UMC)和Globle Foundry等芯片制造企業(yè)也計(jì)劃在中國(guó)大陸興建300mm晶圓廠，生產(chǎn)90nm以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)品。

擺在我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)面前更嚴(yán)酷的事實(shí)是，我們與世界先進(jìn)制造企業(yè)的規(guī)模差距正在日益拉大。這種趨勢(shì)不得到抑制,后果將是不堪設(shè)想的，對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的打擊也將是致命的，對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略整體安全的危害更是不言而喻的。由于我國(guó)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模過(guò)小，無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的旺盛需求，導(dǎo)致我國(guó)的集成電路進(jìn)口額每年大幅上升——2012年進(jìn)口總額為1920億美元，而僅在2013年上半年進(jìn)口總額達(dá)到1100多億美元(自給率還不到10%。)，超過(guò)了原油，成為第一大進(jìn)口產(chǎn)品，相當(dāng)于鐵礦石+糧食+銅+成品油四大戰(zhàn)略物資進(jìn)口的總和。

產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)受制于資本投入

在規(guī)模擴(kuò)充的資本投入上，我們與世界龍頭企業(yè)的差距正在日趨擴(kuò)大。

集成電路是一個(gè)需要“持續(xù)高投入”的產(chǎn)業(yè)，擴(kuò)大規(guī)模更需要提高投入，而令人擔(dān)心的是，在規(guī)模擴(kuò)充的資本投入上，我們與世界龍頭企業(yè)的差距正在日趨擴(kuò)大。

Intel從2010年以來(lái)，每年資本投入分別是52億美元、108億美元和125億美元。同樣，三星擴(kuò)充產(chǎn)能上的投入也是不遺余力，3年來(lái)每年投入96億美元、118億美元和131億美元。而臺(tái)積電的這一數(shù)據(jù)分別為59億美元、73億美元和83億美元，使得2012年產(chǎn)能達(dá)到1500萬(wàn)片/年(包括松江廠130萬(wàn)片，8英寸等效)。

為什么這些企業(yè)對(duì)于擴(kuò)大規(guī)模如此不遺余力呢?對(duì)比表格中的幾組數(shù)據(jù)，可以看出規(guī)模將決定產(chǎn)業(yè)的生存質(zhì)量。

從建廠成本來(lái)看，方案二的投入可以節(jié)約25%(10億美元)，運(yùn)行成本可以降低40%，新一代技術(shù)轉(zhuǎn)移可以省2億美元，環(huán)保效率(排放溫室氣體等)可以提高約1/3。無(wú)論從投資、運(yùn)行成本以及環(huán)境保護(hù)的角度來(lái)看，規(guī)模生產(chǎn)是取得行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)勝利的先決條件，集成電路芯片制造規(guī)模在集成電路芯片制造業(yè)中的重要性是不言而喻的。

再來(lái)反觀中國(guó)大陸的集成電路企業(yè)，以中芯國(guó)際為例，由于受到資金能力限制，3年來(lái)總共投入15億美元。其資本投入由2005年世界龍頭企業(yè)的40%降至2012年的6%。相應(yīng)的產(chǎn)能從2005年為世界龍頭企業(yè)的1/6降至1/10，其增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度。這種以產(chǎn)能規(guī)模為主體的競(jìng)爭(zhēng)格局不斷強(qiáng)化，使得我們處于起步階段的集成電路芯片產(chǎn)業(yè)，像一個(gè)瘦弱的孩童，在未來(lái)的競(jìng)賽中，很容易被身強(qiáng)力壯的對(duì)手遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在身后。我國(guó)的集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)到了不得不擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模的關(guān)頭了。

相信只要我們盡快地實(shí)現(xiàn)科研成果大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化，依托具有中國(guó)特色的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)將進(jìn)一步夯實(shí)在世界產(chǎn)業(yè)舞臺(tái)上的地位。

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