我们被卡脖子

猎头的电话接二连三,那些在上海张江高科从事芯片设计的工程师,明显感觉到自己正变得炙手可热。

这些优秀的芯片设计人才,在中国加入WTO之后的很长一段时间,并不怎么“受待见”,这可以从他们的薪资当中看出端倪。虽然博士、硕士扎堆,但他们的收入大大低于从事互联网、房地产、金融这些热门行业的从业者。半导体这个行业的创业成功造富效益,也远低于其他行业,在那个飞速狂奔的年代,人们记住了马云、马化腾、王兴、王石、柳传志、许家印,但是没有多少普通人能够说出中国半导体行业涌现出来的知名企业家。

在国际上,那些强大的竞争对手,如英特尔、三星、高通等的领先地位看上去似乎不可撼动,这多少让人有些沮丧。中国生产的手机、电脑、汽车大量使用着进口的芯片,每年的进口金额高达3000亿美元,超过石油的进口额。

但现在,一个过去年薪50万元的芯片设计人才,动辄被猎头在前面加个1或者2,变成150万元或者250万元年薪挖走。他们开始和家人盘算更换更大更舒适的住宅。即使是刚刚毕业的和半导体相关的优秀硕士毕业生,年薪动辄都能涨到七八十万元。这甚至推动了上海张江高科区域的房价飞涨。

新的半导体企业融资或者上市的消息经常见诸报端。各种半导体行业的交流会议总是人满为患,来自江苏、浙江、湖北、安徽、江西、陕西的各类招商代表热情地上来和你换名片,开出各种听上去诱人的招商条件,比如土地、资金、税收优惠,邀请你去当地某个并没有多少半导体产业基础的园区投资或者创业。

短短几年之内,无数的热钱涌入半导体行业。这种“不正常”的繁荣皆源自“卡脖子”所带来的巨大不安全感。

几年前,正是因为美国对华为等中国科技企业实行了粗暴的“卡脖子”措施,触发了中国全民“大造芯片”的热潮。2014年和2019年,两期国家集成电路产业投资基金先后成立,资金规模高达3500亿元。与此同时,各个地方政府成立了数十只集成电路投资基金,总规模高达几千亿元。就连一些财政并不宽裕的地方政府,也拿出巨资来,投入这场国产替代大潮。

然而热钱的涌入并没有马上缓解中国对于芯片被“卡脖子”的担忧,某种程度上这种状况还在恶化。

大部分的新进入资金都涌向了最轻资产的芯片设计环节。中国的芯片设计公司从2022年初开始猛增到4000多家——超过了世界其他国家所有芯片设计公司的总和。其中的佼佼者,例如华为旗下的海思和紫光展锐,在部分产品的芯片设计方面已经具有国际先进水准。

而那些新成立的中小型芯片设计公司,则拿着风投的钱开始疯狂挖人。这种中国芯片设计企业之间互相挖人的恶性竞争情况,极大地擡高了行业成本。

然而最容易被“卡脖子”的芯片产业上游,却因为进入资源的不足依旧面临着极高的被继续“卡脖子”的风险。

芯片设计工程师们需要使用EDA(electronics design automation)软件作为工具,就好像美术设计师需要使用Photoshop软件一样。在这个市场上,Synopsys、Cadence与Mentor三家瓜分了绝大部分市场,这三家本质上都是美国公司。

芯片设计完成后,需要将设计好的产品送到晶圆代工厂进行流片并最终代工生产,而来自中国台湾的台积电、韩国三星等公司,垄断着高端芯片代工业务,中国大陆企业中芯国际尚只能生产中低端的芯片。

半导体加工生产需要使用数十种主要加工设备,其中最知名的是光刻机。来自荷兰的阿斯麦尔(ASML)公司垄断着高端光刻机市场。由于《瓦森纳协定》,美国禁止向中国出口光刻机,这意味着中国只能极其艰难地从许多最上游的零部件开始,自行建设整条光刻机的产业链。

生产光刻机的上游是激光源与光学系统——高端的激光源仅剩下ASML旗下的美国西盟(Cymer)公司与日本的亘福(Gigaphoton)公司;最好的光学系统来自德国的卡尔蔡司、日本的尼康和佳能。

光刻机的辅助设备包括蚀刻、研磨、等离子注入、沉积等百余种设备,绝大多数份额被美国的应用材料、泛林科技与日本的东京电子瓜分。

在半导体晶圆的生产过程中,还有一个重要的领域是晶圆的前道测试。晶圆的前道测试与制造紧紧耦合。这个领域的核心设备,是基于经典物理与量子力学的各类探针与显微镜,被美国的科天垄断。

高纯度单晶硅晶圆最重要的两个供应商是日本的信越与胜高。与光刻直接相关的材料光刻胶,几乎被日本的JSR、信越与TOK垄断。剩余的辅助材料被日本与欧美企业瓜分。

半导体行业发生的事情是中国人面临“卡脖子”现象的一个缩影。在过去40年,有太多中国的聪明人,投身到那些容易快速见钱的领域,比如VCD、组装汽车、手机、电脑、互联网应用、贸易、房地产、金融。而对于半导体产业的设备、材料、软件这样投入大、见效慢、风险高的领域,长期乏人问津。如今,中国人正在为之付出惨痛的代价。

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