中芯國際吳漢明：IC制造規(guī)模決定出路

原標題：中芯國際技術研發(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)國家(即發(fā)達國家)維持其經濟發(fā)展、保護國家安全的主要措施之一。未來10年中國制造業(yè)該怎么發(fā)展?

集成電路制造產業(yè)是高端制造業(yè)的核心

既要為上游設計公司提供制造服務，同時也要承上啟下，扶植下游設備和材料企業(yè)發(fā)展。

集成電路產業(yè)鏈大體可以分為4個環(huán)節(jié)。最上游的是系統廠商，主要由終端設備產品的公司組成，他們提供的是最貼近用戶的集成電路產品;接下來是集成電路設計公司，主要是為系統廠商提供產品設計;第三個環(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)務是為設計產品制造生產各種芯片;最末端的是為芯片制造企業(yè)提供大生產設備和材料的公司。在上述4個環(huán)節(jié)中，系統廠商是最貼近市場和客戶，完全要根據市場導向運作。集成電路設計是產業(yè)鏈中市場和制造的橋梁。而芯片制造是整個產業(yè)鏈的核心基礎，既要為上游設計公司提供制造服務，同時也要承上啟下，扶植下游設備和材料企業(yè)發(fā)展，因為第4個環(huán)節(jié)是支撐產業(yè)發(fā)展的必備條件。如果說集成電路產業(yè)是先進制造業(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了工業(yè)革命化的各種特征，也是制造業(yè)革命的基礎。目前，集成電路工藝技術已經做到在小手指甲蓋大小的面積上做出10億個以上的晶體管，并將這些晶體管正確地用金屬線連接起來形成正確的邏輯功能。隨著集成度的增加、特征尺寸的縮小(現在已經逼近物理極限)，制造工藝難度越來越大，集成電路純制造業(yè)需要更加精細的管理和近乎苛刻的成本控制。為此，人們在生產中逐步形成了更智能化的網絡管理營運模式。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程(也可以稱為是智能化)相當程度地體現了工業(yè)化第四(工業(yè)4.0)階段的某些特征，未來也可以為傳統產業(yè)向先進制造業(yè)的演進提供借鑒。

產業(yè)規(guī)模擴充成為兵家必爭之地

有了規(guī)模，技術可以通過有效的研發(fā)產生，再在產業(yè)化中實現新技術應用。

集成電路制造是一個以規(guī)模決定成敗的制造行業(yè)。有了規(guī)模，技術可以通過有效的研發(fā)產生，再在產業(yè)化中實現新技術應用，有了規(guī)模，對新技術的應用推廣也有了更多的話語權，如此形成良性循環(huán)。這一點從三星和臺積電的發(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，依靠技術創(chuàng)新，在世界集成電路制造產業(yè)中確立自己的主導地位。

近年來，各芯片代工企業(yè)競相在中國大陸建廠擴充產能，一方面，可以看出中國大陸市場的吸引力;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——生產規(guī)模越大，對國際一流設計企業(yè)的吸引力越大，對于世界設計龍頭企業(yè)而言更是如此。臺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。2012年，臺積電在大生產28nm產品工藝技術研發(fā)成功后，在移動通信類芯片的市場帶動下，迅速投入了90億美元提升其生產規(guī)模，將28nm的生產能力提升3倍，并計劃今年第四季度將28nm的產能提高到總銷售量的30%。據悉，聯電(UMC)和Globle Foundry等芯片制造企業(yè)也計劃在中國大陸興建300mm晶圓廠，生產90nm以下技術節(jié)點的產品。

擺在我國集成電路產業(yè)面前更嚴酷的事實是，我們與世界先進制造企業(yè)的規(guī)模差距正在日益拉大。這種趨勢不得到抑制,后果將是不堪設想的，對我國集成電路產業(yè)的打擊也將是致命的，對國家戰(zhàn)略整體安全的危害更是不言而喻的。由于我國的產業(yè)規(guī)模過小，無法滿足國內市場的旺盛需求，導致我國的集成電路進口額每年大幅上升——2012年進口總額為1920億美元，而僅在2013年上半年進口總額達到1100多億美元(自給率還不到10%。)，超過了原油，成為第一大進口產品，相當于鐵礦石+糧食+銅+成品油四大戰(zhàn)略物資進口的總和。

產業(yè)規(guī)模效應受制于資本投入

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

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

Intel從2010年以來，每年資本投入分別是52億美元、108億美元和125億美元。同樣，三星擴充產能上的投入也是不遺余力，3年來每年投入96億美元、118億美元和131億美元。而臺積電的這一數據分別為59億美元、73億美元和83億美元，使得2012年產能達到1500萬片/年(包括松江廠130萬片，8英寸等效)。

為什么這些企業(yè)對于擴大規(guī)模如此不遺余力呢?對比表格中的幾組數據，可以看出規(guī)模將決定產業(yè)的生存質量。

從建廠成本來看，方案二的投入可以節(jié)約25%(10億美元)，運行成本可以降低40%，新一代技術轉移可以省2億美元，環(huán)保效率(排放溫室氣體等)可以提高約1/3。無論從投資、運行成本以及環(huán)境保護的角度來看，規(guī)模生產是取得行業(yè)競爭勝利的先決條件，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。

再來反觀中國大陸的集成電路企業(yè)，以中芯國際為例，由于受到資金能力限制，3年來總共投入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%。相應的產能從2005年為世界龍頭企業(yè)的1/6降至1/10，其增長遠遠趕不上世界產業(yè)發(fā)展速度。這種以產能規(guī)模為主體的競爭格局不斷強化，使得我們處于起步階段的集成電路芯片產業(yè)，像一個瘦弱的孩童，在未來的競賽中，很容易被身強力壯的對手遠遠拋在身后。我國的集成電路產業(yè)發(fā)展已經到了不得不擴大產業(yè)規(guī)模的關頭了。

相信只要我們盡快地實現科研成果大規(guī)模產業(yè)化轉化，依托具有中國特色的產業(yè)聯盟，中國集成電路產業(yè)將進一步夯實在世界產業(yè)舞臺上的地位。

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