“芯片鐵幕”前夜, 中國半導(dǎo)體工業(yè)存在另一種可能性
導(dǎo)讀:4月14日,美國聯(lián)邦政府發(fā)布公報,特朗普政府正在發(fā)起對半導(dǎo)體進(jìn)口的調(diào)查,調(diào)查包括了半導(dǎo)體基板和裸晶片、傳統(tǒng)芯片、尖端芯片、微電子組件以及含有半導(dǎo)體的下游產(chǎn)品等,基本上涵蓋了此前在4月11日豁免的“對等關(guān)稅”產(chǎn)品部分。而4月11日,中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布的《關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)品“原產(chǎn)地”認(rèn)定規(guī)則的緊急通知》,建議“集成電路”無論已封裝或未封裝,進(jìn)口報關(guān)時的原產(chǎn)地以“晶圓流片工廠”所在地為準(zhǔn)進(jìn)行申報,引發(fā)廣泛關(guān)注。隨著半導(dǎo)體產(chǎn)品“原產(chǎn)地”成為關(guān)稅戰(zhàn)的焦點,中國究竟需要做什么,又能怎么做?
本文提出,中國要堅持在傳統(tǒng)芯片行業(yè)形成競爭優(yōu)勢,而不僅是關(guān)注先進(jìn)芯片領(lǐng)域的攻關(guān)突破。因為對中國而言,傳統(tǒng)芯片的擴(kuò)產(chǎn)不僅是應(yīng)對美國封鎖的反制手段(如2024年對美芯片禁令的強(qiáng)硬回應(yīng)),更是構(gòu)建本土產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵。中國在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的迅速擴(kuò)張已經(jīng)成為技術(shù)戰(zhàn)爆發(fā)至今的最大“變數(shù)”。在過去一段時間內(nèi),成熟制程的傳統(tǒng)芯片常常被人詬病為“落后產(chǎn)能”,長期受到忽視,中國在傳統(tǒng)芯片上的技術(shù)與產(chǎn)能突破也長期被視為“內(nèi)卷化競爭”。本文指出傳統(tǒng)芯片的重要戰(zhàn)略價值表現(xiàn)在:其一,技術(shù)潛力被低估。傳統(tǒng)芯片雖采用成熟工藝,但在設(shè)計、封裝環(huán)節(jié)仍存在創(chuàng)新空間。其二,市場規(guī)模決定技術(shù)演進(jìn)。傳統(tǒng)芯片占據(jù)全球70%的芯片消耗量,覆蓋汽車、消費(fèi)電子等核心產(chǎn)業(yè),其龐大的應(yīng)用規(guī)模為后發(fā)者提供了技術(shù)迭代的“練兵場”。其三,歷史經(jīng)驗驗證路徑可行性。日本在20世紀(jì)80年代通過計算器芯片積累的CMOS技術(shù)和制造能力,最終反超美國存儲芯片市場,證明傳統(tǒng)領(lǐng)域是后進(jìn)者能力躍遷的跳板。
中國在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域有巨大競爭潛力,美國在先進(jìn)芯片“卡脖子”,中國也可以對等在傳統(tǒng)芯片“卡脖子”。在之前的芯片戰(zhàn)中,美國因難以兼顧高利潤的先進(jìn)芯片與低成本的傳統(tǒng)芯片市場,為中國留下戰(zhàn)略缺口。中國通過傳統(tǒng)芯片的規(guī)?;a(chǎn),既推動了能支持自主技術(shù)進(jìn)步的本土產(chǎn)業(yè)鏈的成長完善,又以成本優(yōu)勢倒逼國際企業(yè)合作(如歐洲意法半導(dǎo)體與華虹合作生產(chǎn)40nm MCU芯片)。這使得中國能夠依托全球最大半導(dǎo)體需求市場,將傳統(tǒng)芯片的產(chǎn)能優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為技術(shù)話語權(quán),最終為突破先進(jìn)芯片封鎖積蓄能力。正如日本教訓(xùn)所示,放棄市場主導(dǎo)權(quán)追求技術(shù)“先進(jìn)性”將導(dǎo)致衰退,而中國選擇以傳統(tǒng)芯片為“根據(jù)地”,正書寫一條迥異于“硅谷模式”的產(chǎn)業(yè)崛起路徑。
本文原載《文化縱橫》2025年第1期,原題為《中國為什么要在傳統(tǒng)芯片上形成競爭優(yōu)勢》,僅代表作者觀點,供讀者參考。
中國為什么要在傳統(tǒng)芯片上形成競爭優(yōu)勢?
面對美國發(fā)動的技術(shù)戰(zhàn),中國半導(dǎo)體工業(yè)在扛住早期的打壓之后還取得了很大的進(jìn)步。對于這些進(jìn)步,目前的相關(guān)討論大多聚焦于先進(jìn)芯片領(lǐng)域的攻關(guān)突破,往往忽略了另一個重大進(jìn)展——中國企業(yè)在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域進(jìn)行了迅速擴(kuò)張,其增長勢頭不僅使中國一躍成為全球第二大芯片出口國,而且有望成為全球最大的芯片制造國。但是,由于傳統(tǒng)芯片往往被認(rèn)為技術(shù)落后和缺乏財務(wù)效益,這一進(jìn)展的性質(zhì)和意義至今沒有得到充分的討論,甚至被錯誤地認(rèn)為是一種導(dǎo)致產(chǎn)能過剩的行業(yè)內(nèi)卷。
圖片來源:Federal Register美國聯(lián)邦政府公報
本文從技術(shù)進(jìn)步和工業(yè)發(fā)展的視角出發(fā),證明中國在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的擴(kuò)張實際上有著極為重要的意義。傳統(tǒng)芯片雖然采用相對成熟的制造工藝,但同樣存在著大量的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會,而且在應(yīng)用規(guī)模上遠(yuǎn)超先進(jìn)芯片。因此,在領(lǐng)先者主導(dǎo)著先進(jìn)芯片領(lǐng)域的情況下,發(fā)展傳統(tǒng)芯片能夠使后進(jìn)者發(fā)展出獨特的競爭能力。國際半導(dǎo)體工業(yè)的歷史經(jīng)驗則進(jìn)一步證明,成功的后進(jìn)者(無論是國家還是企業(yè))往往是通過在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域持續(xù)擴(kuò)張而成長起來的。
對于中國而言,在傳統(tǒng)芯片上形成競爭優(yōu)勢不僅是對美國在先進(jìn)芯片領(lǐng)域“卡脖子”的戰(zhàn)略反制,更是發(fā)展本土產(chǎn)業(yè)鏈和自主發(fā)展技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在美國再次對中國半導(dǎo)體工業(yè)極限施壓的背景下,中國絕不能“自縛手腳”地限制傳統(tǒng)芯片的擴(kuò)產(chǎn)。
發(fā)展傳統(tǒng)芯片對于技術(shù)進(jìn)步的重要性
傳統(tǒng)芯片是最近幾年才興起的一個概念,泛指以相對成熟的制造工藝而生產(chǎn)的集成電路,也被稱為“成熟制程芯片”。相對于采用最先進(jìn)世代的制造工藝生產(chǎn)的先進(jìn)芯片,傳統(tǒng)芯片往往被認(rèn)為是不重要的:第一,傳統(tǒng)芯片并不處于制造工藝的最前沿,在技術(shù)上顯得“落后”;第二,傳統(tǒng)芯片的市場價格遠(yuǎn)低于先進(jìn)芯片,在經(jīng)濟(jì)上顯得效益低下。因此,在美國發(fā)動技術(shù)戰(zhàn)之后的很長一段時間,無論是中國還是美國的相關(guān)討論都缺乏對傳統(tǒng)芯片的關(guān)注。
然而,這種認(rèn)識實際上低估了傳統(tǒng)芯片的技術(shù)潛力和產(chǎn)業(yè)價值。傳統(tǒng)芯片并不等于技術(shù)落后,只是產(chǎn)品形式比較穩(wěn)定,而且仍然存在著大量的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)會。從產(chǎn)品和技術(shù)的互動關(guān)系出發(fā),每一種產(chǎn)品都可以被視為由若干技術(shù)(以零部件或工藝的形式)組成的系統(tǒng)。但產(chǎn)品的性能特性(例如功能、成本、形狀等)并不是由任何一項技術(shù)所單獨決定,而是同時取決于其他技術(shù)的性質(zhì),以及定義了技術(shù)如何發(fā)揮作用的產(chǎn)品架構(gòu)。對于半導(dǎo)體工業(yè)而言,開發(fā)和生產(chǎn)芯片在總體上需要經(jīng)過設(shè)計、制造、封裝測試三個主要環(huán)節(jié),制造工藝只是芯片技術(shù)的部分內(nèi)容,而不是全部。因此,即使采用成熟的制造工藝,傳統(tǒng)芯片仍然在設(shè)計環(huán)節(jié)和封裝測試環(huán)節(jié)有著開發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的空間。在工藝節(jié)點給定不變的情況下,通過采取新的材料、設(shè)備乃至新的加工技術(shù),同樣可以改進(jìn)傳統(tǒng)芯片的質(zhì)量和成本。換言之,所謂的傳統(tǒng)芯片和先進(jìn)芯片只是存在不同的技術(shù)特征和演進(jìn)方式,但在產(chǎn)品層面并沒有絕對的先進(jìn)和落后之分。
更重要的是,相對于先進(jìn)芯片,傳統(tǒng)芯片的一個獨特優(yōu)勢是具有更為龐大和穩(wěn)定的應(yīng)用規(guī)模。作為一種工業(yè)中間品,芯片的應(yīng)用規(guī)模大小在很大程度上決定了技術(shù)進(jìn)步的機(jī)會大小。雖然一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域必須使用先進(jìn)芯片,但傳統(tǒng)芯片恰恰由于制造工藝穩(wěn)定和市場價格較低的特征,而被廣泛應(yīng)用于汽車、消費(fèi)電子和機(jī)械設(shè)備等重要經(jīng)濟(jì)部門,每年需要消耗全球芯片產(chǎn)量的70%才能滿足需求。這些下游工業(yè)部門的技術(shù)變化,往往為傳統(tǒng)芯片的技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了更為廣泛的市場機(jī)會。例如,汽車工業(yè)的智能化和電動化趨勢正在帶動傳統(tǒng)芯片的新一輪技術(shù)創(chuàng)新,特別是大量采用碳化硅等第三代半導(dǎo)體材料。正是因為傳統(tǒng)芯片的產(chǎn)業(yè)價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于表面上的財務(wù)價值,即使是領(lǐng)先者也不愿意徹底放棄傳統(tǒng)芯片市場,例如幾乎壟斷了全球先進(jìn)芯片代工業(yè)務(wù)的臺積電仍然保持著相當(dāng)比例的成熟制程產(chǎn)能。
但傳統(tǒng)芯片也是領(lǐng)先者難以兼顧的薄弱環(huán)節(jié),因為傳統(tǒng)芯片和先進(jìn)芯片在產(chǎn)品性質(zhì)和市場需求上存在巨大差異。由于先進(jìn)芯片的市場價格高且應(yīng)用規(guī)模有限,所以領(lǐng)先者可以在生產(chǎn)成本較高的情況下以相對較小的生產(chǎn)規(guī)模實現(xiàn)盈利;傳統(tǒng)芯片的市場價格低,但應(yīng)用規(guī)模龐大,必須以較低的生產(chǎn)成本進(jìn)行更大規(guī)模的生產(chǎn)才能有利可圖。如果借用美國創(chuàng)新學(xué)者提出的概念,將企業(yè)圍繞產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用而構(gòu)成的嵌套商業(yè)系統(tǒng)視為一個特定的“價值網(wǎng)絡(luò)”,那么經(jīng)常發(fā)生的一種情況是:由于價值網(wǎng)絡(luò)反映了用戶對產(chǎn)品性能特性的優(yōu)先偏好(例如是成本優(yōu)先還是性能優(yōu)先),而領(lǐng)先者的能力是基于先進(jìn)芯片的價值網(wǎng)絡(luò)不斷強(qiáng)化的,所以它們往往無法及時發(fā)現(xiàn)和利用來自傳統(tǒng)芯片的市場需求和技術(shù)變化。因此,在先進(jìn)芯片市場往往被領(lǐng)先者“鎖定”而缺乏應(yīng)用機(jī)會的情況下,發(fā)展傳統(tǒng)芯片實際上為后進(jìn)者提供了一個持續(xù)發(fā)展自身競爭能力的成長路徑:一方面,后進(jìn)者可以基于下游應(yīng)用的特定需求,重新定義芯片的性能特性,從而推動在芯片設(shè)計、封裝測試或材料與設(shè)備環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新,由此形成領(lǐng)先者所不具備的獨特技術(shù)能力;另一方面,通過參與以低成本和大規(guī)模生產(chǎn)為核心特征的市場競爭,最終獲勝的后進(jìn)者往往可以發(fā)展出比領(lǐng)先者更為強(qiáng)大的制造能力。
在國際半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展歷史上,許多成功的后進(jìn)者都是在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域發(fā)展出趕超領(lǐng)先者所需的能力基礎(chǔ),一個典型例子就是日本。雖然日本半導(dǎo)體工業(yè)在20世紀(jì)80年代對美國的趕超發(fā)生在先進(jìn)的存儲芯片領(lǐng)域,但它所依靠的技術(shù)能力和制造能力卻是在傳統(tǒng)的消費(fèi)電子芯片領(lǐng)域建立起來的。在20世紀(jì)60~70年代,日本最重要的消費(fèi)電子產(chǎn)品是計算器,但計算器所需的芯片大量依靠從美國進(jìn)口。然而,美國半導(dǎo)體廠商更為關(guān)注用于大型計算機(jī)的先進(jìn)芯片,有些“看不上”市場競爭激烈和價格低廉的計算器芯片。日本計算器企業(yè)獲得的芯片質(zhì)量參差不齊,還要承擔(dān)高昂的合作成本,這迫使它們開始與本國半導(dǎo)體廠商進(jìn)行合作開發(fā)。隨著市場競爭的加劇,日本計算器企業(yè)不斷要求供應(yīng)商降低芯片價格、加快產(chǎn)品型號迭代和壓縮交付周期,日本半導(dǎo)體廠商由此被逐漸“倒逼”發(fā)展出注重產(chǎn)品良率、生產(chǎn)成本和大批量制造的生產(chǎn)能力。同樣在這一過程中,日本半導(dǎo)體廠商形成了不同于美國的技術(shù)路線。當(dāng)時,美國廠商的主流是面向早期存儲芯片產(chǎn)品的NMOS技術(shù),而不是有一定風(fēng)險的CMOS技術(shù)。但日本廠商發(fā)現(xiàn),CMOS技術(shù)的低功耗特征能夠顯著提升便攜式電子設(shè)備的使用價值,新技術(shù)的風(fēng)險和成本則可以由市場規(guī)模的擴(kuò)張所抵消,于是開始在計算器和其他消費(fèi)電子產(chǎn)品的芯片上開發(fā)和應(yīng)用CMOS技術(shù)。隨著日本廠商在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的持續(xù)成長,不斷改進(jìn)的CMOS技術(shù)逐漸形成對NMOS的成本優(yōu)勢,而其中絕大部分的技術(shù)知識掌握在日本廠商而非美國手中。
最終,當(dāng)日本半導(dǎo)體廠商大舉進(jìn)入存儲芯片領(lǐng)域時,美國廠商發(fā)現(xiàn)它們的日本同行居然能夠以遠(yuǎn)低于自己可承受的市場價格提供質(zhì)量更高的芯片。美國人起初認(rèn)為日本人使用了不正當(dāng)?shù)膬A銷手段,但后來的事實證明并非如此——日本的晶圓制造廠不僅實現(xiàn)了自動化大規(guī)模生產(chǎn),而且在生產(chǎn)良率上高出美國一大截,這使得日本廠商在持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)量的同時,能夠充分利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)降低生產(chǎn)成本。因此,在1983~1984年全球半導(dǎo)體市場需求激增的情況下,日本廠商能夠通過迅速擴(kuò)產(chǎn)和改進(jìn)產(chǎn)品來響應(yīng)客戶需要,而美國廠商只能將市場拱手讓人。同時,隨著存儲芯片的晶體管密度不斷上升,具有低功耗特征的CMOS開始體現(xiàn)出對于NMOS的性能優(yōu)勢,日本廠商由此得以加快產(chǎn)品的更新迭代,美國廠商則不斷遭遇挫折。面對市場優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢被逆轉(zhuǎn)的雙重打擊,美國半導(dǎo)體工業(yè)在80年代中期陷入了前所未有的困境,最終美國廠商幾乎悉數(shù)退出存儲芯片領(lǐng)域。到1986年,日本廠商已經(jīng)取得全球存儲芯片市場的絕對主導(dǎo)地位。日本也成功超越美國,一舉成為全球最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國。
頗為戲劇性的是,日本半導(dǎo)體工業(yè)在進(jìn)入20世紀(jì)90年代之后突然陷入了一場持續(xù)近20年的衰退。發(fā)生這一變化的原因是復(fù)雜的,但總體而言日本半導(dǎo)體工業(yè)后來走上了一條與其崛起過程相反的道路——極度注重技術(shù)指標(biāo)的先進(jìn)性,反而忽視了外部快速變化的市場需求,特別是傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的變化。當(dāng)韓國和中國臺灣地區(qū)乃至歐洲地區(qū)分別在消費(fèi)電子、工業(yè)電子、汽車電子和面向個人計算機(jī)與移動通信產(chǎn)品的芯片領(lǐng)域形成沖擊的時候,日本半導(dǎo)體工業(yè)沒有做出及時回應(yīng),最終導(dǎo)致其全球市場份額的持續(xù)下滑和產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)收縮。
無論如何,后進(jìn)者的歷史經(jīng)驗足以證明一個道理:發(fā)展傳統(tǒng)芯片的戰(zhàn)略本質(zhì),是在技術(shù)落后條件下建立起自己的能力基礎(chǔ)。因此,當(dāng)中國在先進(jìn)芯片領(lǐng)域被美國“卡脖子”的時候,發(fā)展傳統(tǒng)芯片為中國半導(dǎo)體工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步提供了一個重要的發(fā)展路徑:以傳統(tǒng)芯片為“根據(jù)地”發(fā)展出獨特的競爭能力(無論這種能力體現(xiàn)為成本、規(guī)模還是某種獨特的技術(shù)積累),從而為發(fā)展先進(jìn)芯片提供能力支持。
中國“主導(dǎo)”傳統(tǒng)芯片的戰(zhàn)略意義
對中國而言,在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域形成競爭優(yōu)勢不僅有著技術(shù)層面的合理性,更重要的是存在著戰(zhàn)略層面的重大意義。理解這一點需要從半導(dǎo)體技術(shù)戰(zhàn)的形勢演變說起。正如前文所說,傳統(tǒng)芯片對于經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)發(fā)展的作用絲毫不弱于先進(jìn)芯片,由此產(chǎn)生的問題是:為什么美國沒有從一開始就全面扼殺中國半導(dǎo)體工業(yè),而只是對先進(jìn)芯片“卡脖子”?
事后來看,根本原因在于全球半導(dǎo)體工業(yè)當(dāng)時的供給和需求格局。從供給端看,中國企業(yè)在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的市場份額極其有限。2020年,中國本土企業(yè)(總部設(shè)在大陸)生產(chǎn)的芯片只占全球總產(chǎn)量的5%。盡管美國企業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)芯片也不多,但絕大部分的全球市場份額由美國的盟友掌握,來自美國、歐洲和日本的廠商則常年壟斷全球半導(dǎo)體設(shè)備和材料市場。因此,那時中國的傳統(tǒng)芯片產(chǎn)業(yè)對美國而言不足掛齒。
從需求端看,中國從2005年開始就一直是全球最大的單一半導(dǎo)體市場,并且從2020年起成為全球最大的半導(dǎo)體設(shè)備市場和第二大半導(dǎo)體材料市場。美國及其盟友的半導(dǎo)體企業(yè)非常需要來自中國的龐大需求,而且它們的創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步也依賴于在中國市場的應(yīng)用。因此,一旦徹底“打死”中國半導(dǎo)體工業(yè),那么美國半導(dǎo)體工業(yè)同樣將遭受異常沉重的打擊——減少投資、裁員、股價大跌,進(jìn)而導(dǎo)致華爾街的恐慌等連鎖反應(yīng),而這些影響在技術(shù)戰(zhàn)初期就已經(jīng)顯現(xiàn)。這也是美國半導(dǎo)體企業(yè)在早期一直對美國政府的激進(jìn)措施表示不滿的主要原因。
于是,隨著技術(shù)戰(zhàn)的演進(jìn)以及政府與企業(yè)之間的相互妥協(xié),美國逐漸形成了一種企圖“魚和熊掌兼得”的戰(zhàn)略:一方面是在先進(jìn)芯片領(lǐng)域“卡脖子”,通過出口管制和市場管制等方式打擊中國企業(yè);另一方面是在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域“開口子”,使得美國及其盟友的企業(yè)能夠繼續(xù)主導(dǎo)中國市場。因此,在中國半導(dǎo)體工業(yè)需要進(jìn)口的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備被斷供的同時,所有對中國執(zhí)行美國政府禁令的企業(yè)都在努力擴(kuò)大其傳統(tǒng)芯片和相關(guān)設(shè)備、軟件在中國的市場份額。例如,在2020年前后美國出口管制影響中國芯片代工廠擴(kuò)產(chǎn)的背景下,臺積電、三星、聯(lián)電等企業(yè)紛紛計劃在中國新建或擴(kuò)建成熟制程產(chǎn)能;荷蘭光刻機(jī)企業(yè)阿斯麥決定在中國擴(kuò)建升級技術(shù)服務(wù)基地,以擴(kuò)大低端光刻機(jī)的業(yè)務(wù)規(guī)模;全球前三大芯片設(shè)計軟件(EDA)企業(yè)則繼續(xù)在中國占據(jù)主要的市場份額;等等。但這些市場恰恰是中國半導(dǎo)體工業(yè)成長所必需的——如果沒有市場需求,技術(shù)就不可能在應(yīng)用中得到改進(jìn),企業(yè)就不可能對技術(shù)研發(fā)進(jìn)行持續(xù)的高強(qiáng)度投資。不難想象,假如當(dāng)時的工業(yè)格局保持到今天,那么中國半導(dǎo)體工業(yè)的各個環(huán)節(jié)就會繼續(xù)被國際廠商主導(dǎo),技術(shù)戰(zhàn)的結(jié)果就很可能是美國大獲全勝。
然而,當(dāng)時間來到2020~2021年,在全球受到疫情影響和中國電動汽車開始崛起的背景下,全球半導(dǎo)體工業(yè)出現(xiàn)了大規(guī)模的芯片短缺,最大的產(chǎn)能缺口就發(fā)生在傳統(tǒng)芯片。面對“突然”出現(xiàn)的空前市場需求,中國的本土企業(yè)抓住機(jī)會在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域迅速擴(kuò)產(chǎn)。僅在2021年,中國的芯片產(chǎn)量就比上年增長了近40%。雖然2022年下半年全球半導(dǎo)體市場迅速從短缺轉(zhuǎn)為過剩,但本土企業(yè)也沒有放緩擴(kuò)產(chǎn)的步伐。在2023年,中國的芯片產(chǎn)能繼續(xù)以12%的增長幅度“狂飆”,達(dá)到全球平均增幅的兩倍以上,而且這一增長勢頭延續(xù)到了2024年。已經(jīng)有研究機(jī)構(gòu)指出,如果保持當(dāng)前的增速,那么中國的芯片產(chǎn)能將在2025年與領(lǐng)先國家持平,并在2026年成為全球最大的芯片制造國。
值得指出的是,即使經(jīng)歷了2023年的低價競爭,作為擴(kuò)產(chǎn)主力的本土企業(yè)不僅仍然處于營收和利潤同時增長的狀態(tài),而且保持著很高的產(chǎn)能利用率。例如,中芯國際2024年第三季度營收相比2020年同期翻了一番,凈利潤同比增長超過56%,產(chǎn)能利用率超過90%;華虹半導(dǎo)體(華虹集團(tuán)旗下的上市公司)2024年第三季度營收相比2020年同期也翻了一番,相比上年同期實現(xiàn)大幅扭虧為盈,產(chǎn)能利用率達(dá)到105.3%;晶合集成2024年前三季度營收同比增長超過35%,凈利潤同比增長771%。上述三家企業(yè)(計入華虹集團(tuán)的整體產(chǎn)能)已經(jīng)躋身全球前十大晶圓代工企業(yè)的行列,而且都在持續(xù)提升制造工藝。這足以證明在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的擴(kuò)產(chǎn)是建立在制造能力持續(xù)成長的基礎(chǔ)之上的,而不是所謂的“內(nèi)卷競爭”。如果硬要說中國的做法導(dǎo)致了“產(chǎn)能過剩”,那么過剩的對象也不是這些具有競爭優(yōu)勢的新增產(chǎn)能,而是那些處于劣勢的“落后”產(chǎn)能。
除此之外,傳統(tǒng)芯片的擴(kuò)產(chǎn)還帶動了本土半導(dǎo)體設(shè)備、材料和EDA企業(yè)的空前成長。由于中國市場長期由國外芯片廠商主導(dǎo),中國企業(yè)在生產(chǎn)芯片所需的設(shè)備、材料和EDA環(huán)節(jié)同樣處于邊緣地位,本土市場份額普遍只有10%乃至更低。雖然技術(shù)戰(zhàn)使這些上游環(huán)節(jié)的國產(chǎn)替代成為業(yè)界共識,但在既有產(chǎn)線上進(jìn)行替代存在很大的技術(shù)風(fēng)險和生產(chǎn)成本,同時需要芯片用戶的認(rèn)證許可,因此最初幾年的國產(chǎn)替代仍然受阻。在這一背景下,無論是為了盡快投產(chǎn)以搶占市場,還是為了避免受到美國追加制裁的影響,中國企業(yè)在擴(kuò)產(chǎn)過程中大幅增加了對本土供應(yīng)商的采購比例,創(chuàng)造出關(guān)鍵的市場成長空間。在設(shè)備領(lǐng)域,國內(nèi)最大企業(yè)北方華創(chuàng)的營收規(guī)模從2020年開始以每年50%的幅度迅速增長,2024年前三季度營收已經(jīng)追平2023年全年,幾乎是2017年的10倍。在材料領(lǐng)域,以西安奕斯偉和上海新昇為代表的半導(dǎo)體硅片企業(yè)同樣進(jìn)行了產(chǎn)能擴(kuò)張,其中奕斯偉在全球12英寸半導(dǎo)體硅片產(chǎn)能的占比已經(jīng)增長至7%,而中國在2020年之前還無法大規(guī)模生產(chǎn)該產(chǎn)品。在EDA領(lǐng)域,國內(nèi)最大企業(yè)華大九天2023年營收首次超過10億元人民幣,是2019年的4倍。在營收飆升的支撐下,這些本土企業(yè)不斷加大技術(shù)研發(fā)投入和拓展產(chǎn)品線。于是,本土設(shè)備、材料和EDA企業(yè)的成長同樣為先進(jìn)芯片的突破提供了有力支持。
由此,中國半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了一個重大的結(jié)構(gòu)性變化:過去在各個產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)“各自為戰(zhàn)”的本土企業(yè)之間開始建立起較強(qiáng)的供需聯(lián)系,形成了一個支持自主技術(shù)進(jìn)步的本土產(chǎn)業(yè)鏈雛形。但這種變化并不會導(dǎo)致讓一些人聞之生畏的“與全球產(chǎn)業(yè)生態(tài)脫鉤”,反而會促使國際企業(yè)更加積極地與中國的上下游企業(yè)合作——只不過它們?nèi)缃裥枰扇「悠降鹊淖藨B(tài),否則中國同行就會將它們淘汰出中國市場。最新的例子是歐洲的半導(dǎo)體巨頭意法半導(dǎo)體(ST)宣布與華虹半導(dǎo)體合作在中國生產(chǎn)40納米的MCU芯片,其CEO的表態(tài)則是對合作原因的最好解釋:“如果你不在那里(中國市場),你就無法及時做出反應(yīng)……如果我們把在中國的市場(份額)讓給另一家在工業(yè)或汽車領(lǐng)域工作的公司,即中國企業(yè),它們將主導(dǎo)自己的市場。而且它們的國內(nèi)市場如此巨大,這將是它們與其他國家競爭的絕佳平臺。”到底怎么做才能最有效地“加強(qiáng)國際合作”,不言而喻。
美國顯然也感受到了中國半導(dǎo)體工業(yè)的變化,所以在2024年底實施的新一輪出口管制中大幅加強(qiáng)了對中國企業(yè)的打擊范圍和強(qiáng)度,而且明確將“削弱中國本土半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)”列為核心目標(biāo)。中國的回應(yīng)也變得前所未有的“強(qiáng)硬”。不僅中國商務(wù)部宣布禁止軍民兩用物項對美國軍事用戶或軍事用途出口,而且中國互聯(lián)網(wǎng)協(xié)會、中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會和中國通信企業(yè)協(xié)會一致聲明“美國芯片產(chǎn)品不再可靠,不再安全”,呼吁中國企業(yè)“審慎選擇采購美國芯片”。中國能夠強(qiáng)硬“反擊”的一個重要原因,無疑是中國已經(jīng)能大量生產(chǎn)本國工業(yè)體系所需的傳統(tǒng)芯片,極大減輕了對進(jìn)口芯片的依賴程度。
因此,中國在傳統(tǒng)芯片領(lǐng)域的迅速擴(kuò)張已經(jīng)成為技術(shù)戰(zhàn)爆發(fā)至今的最大“變數(shù)”。假如這一擴(kuò)張趨勢能夠持續(xù)下去,那么中國將在戰(zhàn)略上獲得自主發(fā)展技術(shù)的主動權(quán):既然美國在先進(jìn)芯片“卡脖子”,那么中國也可以對等在傳統(tǒng)芯片“卡脖子”,形成戰(zhàn)略反制;中國還可以傳統(tǒng)芯片為基礎(chǔ)持續(xù)做大本土產(chǎn)業(yè)鏈,龐大的本土市場需求將為中國企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造出比美國更強(qiáng)的投資能力和應(yīng)用機(jī)會,由此中國將以更快的技術(shù)進(jìn)步速度趕超美國。
中國還需要做什么
目前,中國已經(jīng)具備了在傳統(tǒng)芯片上形成競爭優(yōu)勢的所有條件。經(jīng)過七十多年的發(fā)展,中國半導(dǎo)體工業(yè)不僅在各個主要環(huán)節(jié)都有參與市場競爭的本土企業(yè),而且這些企業(yè)在傳統(tǒng)芯片擴(kuò)產(chǎn)的帶動下正在形成本土產(chǎn)業(yè)鏈。中國擁有的全球規(guī)模最大和門類最齊全的工業(yè)體系一方面創(chuàng)造出了全球最大的半導(dǎo)體市場需求,另一方面提供了最為齊全的設(shè)備、材料和設(shè)計軟件等生產(chǎn)資料供給。中國建立起的全球最大的理工科教育體系,則為半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展提供了豐富的科技人力資源。繼續(xù)保持這些有利條件并使之壯大,無疑是中國半導(dǎo)體工業(yè)保持增長勢頭的必要前提。
但是,能不能使這些條件充分發(fā)揮作用,仍然取決于中國半導(dǎo)體工業(yè)自身能不能持續(xù)擴(kuò)張,特別是在傳統(tǒng)芯片的發(fā)展勢必引發(fā)更大外部遏制的情況下。在這樣的歷史關(guān)頭,阻礙后進(jìn)者的最大因素往往不再是客觀條件,而是后進(jìn)者在戰(zhàn)略層面的判斷和選擇——到底是發(fā)展“到頭”了,還是相信“彼可取而代也”?
日本半導(dǎo)體工業(yè)在20世紀(jì)90年代迅速由盛轉(zhuǎn)衰的一個關(guān)鍵因素,就是國家首先在戰(zhàn)略上選擇了退縮。面對美國在80年代中期發(fā)起的貿(mào)易戰(zhàn),日本政府連續(xù)簽訂了兩個不平等的“半導(dǎo)體協(xié)議”,不僅要求國外芯片在日本市場的占比至少達(dá)到20%,甚至限定了日本芯片的價格,不允許以低成本進(jìn)行競爭。在美國對日本芯片課以重稅的同時,日本卻不得對美國芯片加稅。在此之后,隨著美國半導(dǎo)體工業(yè)開始復(fù)蘇,以及韓國和中國臺灣地區(qū)在美國扶持下開始進(jìn)入存儲芯片和芯片代工制造環(huán)節(jié),“自縛手腳”的日本半導(dǎo)體工業(yè)走向了追求技術(shù)先進(jìn)性和“獨門絕技”的道路。但是在丟掉市場之后,再先進(jìn)的技術(shù)也有被追上的一天。于是,日本先是失去了在存儲芯片的主導(dǎo)地位,接著又丟掉了消費(fèi)芯片和制造環(huán)節(jié),最后只能退守依靠“獨門絕技”的設(shè)備和材料領(lǐng)域——目前看來也不一定能守住。當(dāng)然,日本對美國的政治和軍事“依附”讓它們很難有別的選擇,但仍然足以表明在戰(zhàn)略上選擇退縮的結(jié)果只能是失敗。
實際上,國內(nèi)對發(fā)展傳統(tǒng)芯片的負(fù)面評價,反映了因長期技術(shù)落后而造成的社會心理狀態(tài)。這種落后心理的行為體現(xiàn),就是中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域長期存在的“跟隨模式”——不僅將領(lǐng)先者的技術(shù)指標(biāo)和發(fā)展軌跡視為發(fā)展工業(yè)的唯一正確道路,而且不斷懷疑自主發(fā)展的可能性。在這種語境下,國際企業(yè)的擴(kuò)張是合理的市場競爭,中國企業(yè)的擴(kuò)張就是擾亂行業(yè)秩序的“內(nèi)卷”;美國禁止本國企業(yè)采購中國生產(chǎn)的芯片是不對的,所以中國也不應(yīng)該管制本土市場,甚至還要不加原則地開放;美國指責(zé)中國半導(dǎo)體企業(yè)從硅谷偷竊技術(shù)和人才,所以中國的發(fā)展是有“原罪”的——殊不知美國當(dāng)年也是拿這種伎倆來對付日本的。
實際上,中國在2020年前后出現(xiàn)的半導(dǎo)體投機(jī)潮也是跟隨模式的產(chǎn)物。面對美國來勢洶洶的斷供威脅,中國社會當(dāng)時的關(guān)注重點不是放在推動本土企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)和市場擴(kuò)張,而是在很大程度上模仿所謂“硅谷模式”,依靠對所謂新技術(shù)和新產(chǎn)品的風(fēng)險投資來“彎道超車”,而且美國有什么,中國就要投資什么。但是,半導(dǎo)體工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步從來不是僅靠投融資就能自動實現(xiàn)的,而是必須將資本持續(xù)投入到開發(fā)和改進(jìn)產(chǎn)品的長期過程中,通過市場競爭而獲取利潤。因此,當(dāng)中國將注意力轉(zhuǎn)向本土產(chǎn)業(yè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)張之后,資本投機(jī)浪潮就迅速銷聲匿跡,而進(jìn)入行業(yè)的金融資本只能選擇成為長期支持企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)和市場擴(kuò)張的產(chǎn)業(yè)資本,否則不可能在市場競爭中全身而退。
正是在這樣的歷史背景下,中國能否在政策和戰(zhàn)略上堅定發(fā)展決心,將在根本上決定中國半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展前景。中國沒有義務(wù)屈從美國的利益,所以不能“自縛手腳”:第一,中國不能自我限制傳統(tǒng)芯片的擴(kuò)產(chǎn),而是應(yīng)當(dāng)以獲得市場主導(dǎo)地位為戰(zhàn)略目標(biāo),堅定支持本土產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)擴(kuò)張和進(jìn)入全球市場,至于傳統(tǒng)芯片發(fā)展的“上限”則交給市場競爭決定;第二,在美國市場實質(zhì)上對中國芯片禁入的情況下,中國需要敢于對本土市場進(jìn)行對等管制,不允許支持禁令的美國企業(yè)反過來擠壓本土企業(yè)的市場空間。只要中國在政治上堅持獨立自主,在產(chǎn)業(yè)上堅定采取“兩條腿走路”的方式,在堅持自主發(fā)展先進(jìn)芯片的基礎(chǔ)上,支持本土企業(yè)在傳統(tǒng)芯片上形成競爭優(yōu)勢,那么中國半導(dǎo)體工業(yè)的技術(shù)趕超和全面崛起將只是時間問題。

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