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半導體芯片急缺,加快了芯片廠的設立和增加產能腳步,此時政企合作分工、加強分層風險管控十分必要


財經十一人2021年度存檔系列(二)
本文首發於2021年5月14日

文|陳伊凡
編輯|謝麗容

中國半導體發展史中,今年73歲的張汝京是一個繞不開的人。他大半生充滿傳奇色彩,最為外界所知的一段經歷是2000年親自創辦了中國半導體製造環節最大公司中芯國際(SH688981)。

中芯國際是決定中國芯片產業發展進程的一個重要公司,但創立中芯國際絕不能成為張汝京被譽為「中國芯片領頭羊」的全部原因。

半導體發展至今的半個多世紀,張汝京已經在這個行業工作了四十餘年。他的每一次創業,都協助開啟了中國半導體產業一個新的方向。

王陽元、張汝京等人創辦和經營的中芯國際,成為中國大陸最大芯片代工廠,眾多中國芯片公司開始看到建立本土供應鏈的希望;新昇半導體則解決了中國大陸300mm半導體硅片依賴進口的局面;芯恩則作為中國大陸第一家CIDM模式的芯片廠,向業界提供了一個CIDM模式(共享IDM模式)的方向。

如果進一步概括,張汝京在業內素有「建廠先鋒」之譽,無論何時何地,他總是有能力以有限的資金和時間,建設出最具規模、員工素質最統一的芯片工廠。

1990年開始,張汝京帶領團隊先後在中國台灣、意大利、日本、新加坡等地參與管理和建廠,每處停留2、3年,把人員培練好、工廠步入正軌後便投入下一個 「建廠/創業循環」。

張汝京的最新的身份是芯恩(青島)集成電路有限公司(以下簡稱「芯恩」)創始人。這家公司創立於2018年。今年4月,在接受《財經》記者專訪時,推動中國半導體產業的IDM(整合元件製造)發展,是他一直以來的心愿。

IDM模式,簡言之就是垂直整合,全部都在一家公司里完成的模式,指的是集芯片設計、研發、製造、封裝、測試、模組等為一體的半導體公司模式。

世界上排名靠前的模擬與數模混合半導體公司大多都是IDM模式,例如美國的德州儀器(TI)、亞德諾半導體、安森美半導體,還有歐洲的英飛凌、意法、NXP,日本的瑞薩、東芝以及韓國的三星等。

不過,按照中國大陸目前的情況,IDM模式挑戰巨大,CIDM是更理想的模式。CIDM模式指的是共享共有式整合元件製造公司,整合芯片設計、製造、封裝等,為終端客戶提供服務。IC設計公司、終端應用企業和IC製造廠商多方共同參與項目的投資,將客戶、設計與生產方整合在一起。芯恩採用的就是這種模式。

目前,中國芯片需求量不斷提升,新能源汽車對市場的需求主要集中在8寸(200mm,0.11微米及以上)和40nm/28nm及以上的12寸(300mm)上。此次席捲全球的缺芯,主要缺的便是8寸和12寸成熟製程的產品。芯恩在2021年開年後有新進展,8寸芯片廠的動力廠房、研發、設計、辦公樓六棟單體完成主體施工,即將於二季度投產,12寸成熟工藝也將於第三季度時生產,這對當前產能急劇緊張的半導體產業鏈將是一個好消息。

過去四十多年時間裡,張汝京親身經歷了美國、中國台灣、中國大陸半導體產業發展。他向《財經》記者表示,中國半導體產業化已經進入一個新的進程,最好的方式是,國企與民企兩條路並行,共同推展。


三次創業都是面對國內的需要

張汝京在中國大陸有三段創業經歷,他認為,這些「都是基於國內和市場的需要」。

第一個項目是代工模式,第二個是為了解決大硅片材料問題,第三個項目是做產品的高端CIDM公司。有需要是必然性,滿足不同領域需要和填補國內空白是必要性。

21年前,張汝京帶領團隊在上海張江創辦中芯國際,中國半導體發展史上的重要節點,許多人因此看到了建設本地化生態鏈的可能。自此,中國IC設計公司如雨後春筍般成立。2000年,中國集成電路產業規模首次突破200億元。

離開中芯國際後,他創辦了新昇半導體。這是半導體產業鏈的上游,同樣工藝條件下,300mm硅片可使用面積是200mm硅片可使用面積兩倍以上,成本也就隨之降低。目前應用在智能手機、雲計算等高端領域的芯片主要都是來自300mm的硅片。2017-2018年,新昇順利通過客戶40nm-28nm大硅片的認證,(此處40nm與28nm指的是線寬,2021年也通過了14nm的認證。)

此後,張汝京又將新昇公司交給了硅產業集團繼續經營管理,自己則投入下一段創業。

《財經》:你在德州儀器(TI)一干就是20年,參與了多個半導體工廠的技術開發和運營,這個過程中哪些習慣被保留下來?

張汝京:第一是訓練與紀律。員工在TI工廠受訓時,每一個員工在操作機器前都要對機器和工藝有相當的認識和操作培訓。實際操作前還要先確認這批芯片是否應該在這一站操作?用的程式是否正確?與電腦中存儲的資料從頭到尾進行確認,避免失誤操作,這也是一種敬業精神。

第二是研發與專注。多年來TI 專注於幾個特殊的半導體領域進行鑽研,成為其中的引領者。TI的這種方法有人稱之為「Micro-domination」。

例如,TI 很早就專注於數字信號處理(DSP)這一領域的研發,擁有許多的專有知識和經驗,並且能夠長時間獨占鰲頭。與此同時,TI 擁有許多相關專利,即便其中的一些專利後來已經過期,一些領域也有廠商陸續進入,但TI 仍然處於領先地位。

當DSP(數字信號處理)即將面向大眾全部開放時,TI 又選定模擬、數模混合、數字光學產品(DLP),以及在功率半導體上繼續發展。

目前TI的DSP、DLP、模擬芯片等仍然保持世界第一。這些產品使得TI 在世界半導體上占有重要的一席之地,這也是一種創新與更新。

另一個是關懷與慈善。TI特別重視對全世界各地的員工在工作、生活和家庭上給予特別與適當的照顧。當年,在不同的地方設有不同的員工關懷的方法。例如某些地區設立員工的互助資金,對家庭有特別需要的員工,經過一個委員會的審核便可以給予財務上的資助。當家庭有需要的時候員工也可以在家辦公,以便就近照顧家庭里的成員。工作上遇到困難也可以由人事部門的輔導或心理諮詢師,給予充分的支持與關懷。

在慈善事業上,TI設立了一個慈善基金,員工與公司共同捐助,基金可以用在社會甚至國外需要救助和救濟的地方。

又例如每一年的感恩節和聖誕節期間,各個工廠都為貧困居民募集食物、衣服、禮品和小朋友的教育文具等。在公司每個辦公樓大門內側放置了很多大的桶子和箱子,員工可以把捐贈的食品罐頭、衣物、玩具等放在裡面。節期前由公司轉發給慈善機構,再由這些機構發放給需要的民眾。

《財經》:2000年,你離開世大半導體,到上海張江成立中芯國際,政府、投資人和企業對於中芯國際的成立分別是什麼態度?

張汝京:2000年前後,政府推動了幾個與半導體相關的計劃,分別是「907工程」「908工程」和「909工程」。(註:「908工程」是中國在20世紀90年代,「八五」期間實施的發展微電子產業的重點工程,主體企業是由742廠和永川半導體研究所無錫分所合併成立了中國華晶電子集團公司。「909工程」的核心工程是投資百億建設一條8英寸0.5微米超大規模集成電路生產線,達到國際先進水平,上海華虹微電子有限公司成立,是「909工程」的具體承建主體。)

但總體來說,邏輯器件方面仍比較落後,民間資本市場尚未形成。中芯國際成立時,中國大陸政府是歡迎的,但因為早期投資來源大多為海外資金,約有十幾家海外投資機構,占總投資額的80%以上,所以被當做外資企業。

時任北大青鳥集團總顧問王陽元院士和楊芙清院士關注到國內需要,說服青鳥集團的許振東總經理全力支持,由該集團在香港上市的公司募集基金,支持中芯國際的項目,成為中芯國際的重要投資人與合作夥伴。

在時任上海市市長徐匡迪與副市長兼浦東新區書記周禹鵬、浦東新區區長胡偉以及上海市張江高科技園區開發公司總經理戴海波等支持下,上海實業也成為一個重要的投資機構,張江集團以土地作為投資。當時國內的投資以這三個機構為主。

當中芯國際北京工廠成立時,北京市政府投入資金,北京銀行團也給予項目貸款,加上中芯國際總部的投資,北京項目得以順利展開。天津項目比較不同,總公司以未上市的中芯國際股份換得摩托羅拉天津廠的所有權。當年在國內的融資相當不易。

《財經》:為什麼要創辦芯恩公司?

張汝京:我一直有一個心愿,希望協助推進中國的IDM(整合元件製造)半導體事業。2018年4月我們開始專心籌備「共享共有的垂直整合模式」半導體公司,也就是CIDM模式( C代表Commune,即共享、共有的意思)。

《財經》:在創業過程中認為在管理企業和鼓勵員工上最重要的是哪些原則和方法?

張汝京:從TI 到芯恩,在管理公司和栽培員工方面我們學習到有五個至關重要的因素。

首先是讓員工在工作上有成就感(Achievement)。即當員工發現參與研發、製造、生產的產品被廣泛應用在各種科技、工業、家電、通訊上,會讓員工有很大的成就感和滿足感(Satisfaction)。

其次,提供員工有不斷學習的機會(Opportunity to learn),一邊工作,一邊學習,「做」學相長。

第三,提供員工不斷升遷(Promotion)的機會,讓員工承擔更多的責任,也教導他們成為一個勝任的專業技術或管理人才。

第四,給予員工完整的報酬、福利與回報機制(Total Compensation),包括薪資、股票、分紅、獎金及福利、住宅、子女受到平等和高品質的教育的機會,以及培訓、在職接受更高等教育的機會。

第五是提供員工一個愉悅的工作環境(Pleasant working environment),這不單單是指辦公室、建築環境等,更重要的是與同事之間的關係,上下級以及團隊之間有良好的默契,和諧、和睦的工作氛圍。

應對缺鋅現狀,踩好平衡木

半導體是一個全球產業鏈分工極其成熟的產業,但在政治因素以及全球缺芯的影響下,各國都在思考如何建立本土供應鏈,保證供應鏈安全。

張汝京認為,技術開發過程中,最好採取技術分工和產業合作的方式。另一方面,對中國來說,CIDM模式是其中的一個方向,這也是他成立芯恩的目的。另外,對於半導體項目,做到風險管控與產能需求的平衡。

IDM企業規模巨大,投入很高、需要很強的設計能力才能不斷迭代出新。20世紀90年代之前,半導體產業幾乎都是IDM模式。上海市集成電路行業協會常務副秘書長趙建忠曾總結,頭部IDM企業幾乎都有整機系統單位的背景,例如英特爾、安森美和瑞薩等。

對於中國半導體來說,IDM廠的誕生必須且必要。中國半導體親歷者莫大康就曾表示,中國不可能等到IC設計成熟後,再動手來搞IDM,如此會延誤時機。相反要通過上IDM來推動IC設計業質的飛躍。

不過,就中國大陸現階段來說,組建一家頭部的IDM廠難度很大。中國一些半導體公司曾經也是IDM模式,但很多因缺乏整機系統背景,要麼做不大,要麼轉成垂直代工模式。相比之下,CIDM模式,則是一種「進可攻,退可守」的方法,張汝京曾說過,在當前階段,下游製造環節對上游設計環節的支持十分重要。然而,現在投資和維持一家晶圓製造廠的成本太高。這種方法並非首創。由德州儀器(TI)、新加坡經濟發展局、佳能和惠普所投資的TECH就是CIDM模式。

與IDM模式相比,CIDM模式的利潤更高,在不使用先進工藝的情況下,快速高效的設計能力能夠降低成本。這一模式一開始只需要提供10-20種工藝,力量集中,自家產能的分配可以內部協調,根據設計公司的需要增加產能,如果產能過剩,可以對外服務客戶。

但根據中國大陸的需要,一家CIDM公司遠遠不夠。

通過國家發改委窗口指導,一定程度上避免錯誤的投資導致的國家財產和資金的損失的考量下,可以積極推展國家需要的這類半導體公司。但是如果管控過於嚴苛,也可能會把這個產業的發展遏制住,減緩國家集成電路與半導體產業的發展。

風險管控和滿足產能需要,二者的平衡非常重要。分層負責,風險管控,針對不同投資金額的項目,進行不同的風險管控,可能是一種相對好的方式。

《財經》:2000年創辦中芯國際,2014年創辦新昇半導體,再到2018年創辦芯恩,一個項目要做起來,最需要什麼?

張汝京:至少需要五個重要因素。

首先,能夠進入並獲得的市場;

其次,一個好的管理、技術和運營團隊;

第三是技術來源,這一點可以來自合作夥伴,也可以是自己開發的IP或是和客戶之間合作帶來的技術;

第四是足夠的資金,不僅包括海內外的金融投資,也包括地方政府合作夥伴以及民企支持的各種基金;

第五是政府支持,包括地方政府和中央政府,中央政府通常是在政策和稅務上的支持,地方政府通常是給予土地和項目獎勵等支持,為了引進一些新項目,需要各級地方政府制定一些准入的指導。

當五個因素都具備時,其實各級地方政府所承擔的風險是很小的,但對整個產業發展可以起到極大拓展和提升。

《財經》:半導體是一個全球產業鏈十分成熟的產業,但現在由於政治環境的影響,很多地區和國家都在思考本土供應鏈的建設,對中國來說,自主可控的產業鏈和全球供應鏈之間的平衡點在哪裡?

張汝京:半導體產業是關乎國計民生的重大項目,在全球化趨勢下大家各自分工合作。

目前,該趨勢在某些國家干預下受到阻攔,很多先進的科技受到制約,尤其是中國。在這方面我們一定要自力更生、突破難關,逐漸達到自立自強的地步。

在技術開發過程中,最好採取技術分工和產業合作的方式。例如對於最先進的邏輯工藝,需要的設備、人力、物力、財力都非常高昂,這方面建議由國家隊專注趕超。

經過多年的刻苦耕耘,這方面中國已經位居全球第四。例如14納米的邏輯技術由台積電、三星、英特爾和中芯國際所掌握,14納米以下的技術目前也只有這四家能夠提供。技術研發與生產耗費巨大。

如今,中芯國際經過了多輪融資並獲得了國家基金的支持,加上有實力雄厚的研發團隊以及卓越的管理和研發領軍人物,實力大增而且與日俱進。

另一方面,世界上排名靠前的半導體公司大多數還是IDM模式。例如美國的 Intel、TI、ADI、Onsemi;歐洲的英飛凌、NXP、STM;日本的瑞薩、東芝;韓國的三星、海力士等;中國台灣有很強的代工公司,但是專注在IDM的不多。

中國大陸目前還沒有真正大的、先進的IDM企業。我們推展的芯恩公司採取CIDM模式。

但是根據中國大陸的需要,一家CIDM的公司遠遠不夠,通過發改委窗口指導,能夠在一定程度上避免因錯誤投資所導致的國家財產和資金的損失,在此考量下,可以積極推展國家需要的這類半導體公司。但是如果管控過於嚴苛,也可能會遏制這個產業的發展,減緩國家集成電路與半導體產業的發展。

另外,最近半導體芯片急缺,大家都希望加快芯片廠的設立和增加產能。風險管控和滿足產能的需要,兩者取得平衡非常重要。

政策與執行上要做到有效分級控管、降風險、發揮創意、增加自由度和靈活度。

前不久有好幾位業界人士討論到如何優化管控制度,大家有以下的幾點看法和建議:分層負責,風險管控。

例如,投資金額小於10億元以下的,按現有方式進行備案;對於政府投資金額低於某一數位的(譬如說50億元以下的)由省市相關發改委窗口指導。金額更大的由上一級的發改委管控。至於民企或外資為主的(例如民間資本投資超過80% 以上的,總投資額小於99億元以下的),因為政府擔的風險較小,可適度放寬指導窗口。

這樣做能夠實現優化的風險管控、分級負責、發揮國企與民企各自的優勢和長處、支持建設質優的半導體廠、滿足集成電路與半導體市場的需要,自力更生、自立自強。如此產能失調的問題也可以迎刃而解。

國企民企,兩條路並行

今天的中國半導體行業,投資洶湧而入,半導體項目估值成倍增長,就連原本冷門的半導體設備零部件企業,其估值都讓人望而生畏。

2014年,國家集成電路大基金成立,帶動了地方政府和民間資本的投資。但半導體項目畢竟專業門檻高,盡調難度高,一些地方政府對項目預估不足,往往導致很多項目匆匆上馬,爆雷告終。

為了降低半導體項目的風險,國家發展和改革委員會聯合多部門對全國半導體項目進行「窗口指導」,通過審核後,能夠享受到一些優惠政策。

但這種做法很容易產生管控上「一刀切」的現象。如果項目沒有通過窗口指導,是不是就意味着其不是一個好項目?如果管控過於嚴苛,也可能會遏制產業的發展。

對於中國半導產業來說,最好的路徑是國企和民企兩條路並行。在風險管控上要注意,民企願意也能夠承擔大部分風險的情況下,政府可給予較大的准入支持。

《財經》:政府、企業、民間資本對半導體企業的支持上,中國大陸與其他國家或地區有什麼不同?

張汝京:在過去30-40多年間,美國、日本、歐洲的半導體產業發展過程中,民間資本都扮演着很重要的角色。這些地區的民間企業歷史悠久、實力雄厚,並且持續投資發展半導體,政府持鼓勵和支持的態度。

中國台灣和新加坡的半導體產業發展早期,政府對其支持力度相當大,包括制定優惠政策、獎勵辦法以及直接投資企業等。銀行界對半導體投資和放款支持力度更大,例如一般性放款多採用信用貸款的方式,很少需要抵押貸款,半導體企業融資成本也較低。但當企業進入良性循環,可以自給自足時,政府資金就會逐漸退出,與金融界形成良好互動、互助和互惠。

但中國大陸的資金情況與海外不同。早期民間資金幾乎沒有進入半導體產業,政府有限的資金大多只能支持國企。

2000年,中芯國際在大陸成立時,絕大部分資金還是由海外投資人提供。來自中國大陸的資金來源主要是王陽元院士和楊芙清院士所支持的北大青鳥集團和上海實業提供,另有張江園區以土地作價投入。

十幾年後,一些在其他行業積累了足夠資金的民間企業開始轉型,對半導體產業進行投資,金融界也開始加強關注,對國有半導體企業或民間半導體企業都有不同支持。

《財經》:中國大陸半導體產業發展有哪些特點?其他國家和地區的半導體發展模式有哪些是中國大陸可以借鑑和學習的?

張汝京:中國大陸半導體產業發展有幾個特點,首先,中國大陸是全世界最大的半導體市場;其次,有充沛的人力;三是民間資本和政府在資金上逐漸加大的支持力度。中央政府政策培植,同時鼓勵民企和國企雙管齊下,齊頭並進,共同為中國半導體做貢獻。

個人認為,中國台灣、新加坡和中國大陸一樣,都是炎黃子孫為主的地區。中國台灣和新加坡這兩個地區的半導體發展比中國大陸早,金融和風險投資界對半導體企業支持力度大,持續、長期並且輔導力道強,中國大陸可以借鑑。

半導體產業發展最好的路徑是國企和民企兩條路並行。在風險管控上要注意,在民企願意,且能夠承擔大部分風險的情況下,懇請政府給予較大的准入支持。

綜合來看,中國台灣和新加坡的半導體發展早,在技術設備上並沒有受到限制。中國大陸目前受到的限制較多,但發展潛力更大,只要鍥而不捨、假以時日,我們的半導體產業一定能開花結果,成為一個半導體強國。

《財經》:如果要成為半導體強國,中國半導體產業發展需要哪些推力?

張汝京:中國半導體產業的發展,不同時期有不同發展動力。

最早是來自中央政府和海外產業和資金的推動,之後大基金、地方政府、民企和民間資金一起參與推動。海外資金逐漸被國內資金取代,各級政府與金融界逐漸增加對半導體的支持,二者良性配合,共同推動半導體產業進入良性循環。

有鑑於國內幾項不良企業造成的資金損失,發改委提出三無項目(無市場、無技術、無團隊)不予以支持的指導方針。地方政府也從冒進式投資中吸取了教訓,各項投資改由民企和地方政府共同推動,多數民間資金也願意承擔大部分的責任。

政府制定的防風險政策產生非常正面的效果,此時給予企業多一點的鼓勵可以起到非常正面的效果,是很好的。資本適當的投入,選擇性、從優的投入一直是必須的。

最近,世界各地的科技媒體也報導;美國、歐洲、日本 等地政府都大力倡導,並且撥巨款或特殊政策支持發展半導體、芯片及其產業鏈。中國在這方面需要繼續努力,必須組建及保持在全世界的第一梯隊,及時把中國的半導體的質與量都做大、做強。

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作者為《財經》記者

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