中国芯，到底什么时候能中国造？

9月25日21时50分左右，孟晚舟乘坐的包机落地深圳宝安机场。孟晚舟在机场哽咽着说：“祖国，我回来了！”获得祖国同胞一片喝彩。

理性而言，孟晚舟的回国并没有改变华为被美国制裁，无芯可用的局面。

不过在一些证券分析师眼里，似乎美国一封锁，我国芯片产业便能一下子站起来了。

在某微信群里，对于业内人士的行业看法，某券商分析师直言你算老几，惊呆众人。 

中国半导体产业到底还有多久才能真正独立自主，摆脱被掐脖子的局面呢？今天老何就来给读者们好好解析下这个问题。

1、中国曾是一线梯队

实际上，可能让大家意外的是，中国在芯片产业并不是一直落后，反而还一度是国际先进水平。

1964年，中国在一穷二白的情况下试爆第一颗原子弹，可谓家喻户晓。

不过很少有人知道的是，1956年，中国电子工业被列为重点发展目标，中国科学院借机成立了计算技术研究所。

1965年，中国就研制成功了第一块硅基数字集成电路，也就是我们现在俗称的芯片，比现在的芯片制造最大产能国韩国，早了整整10年。

那么问题来了，如今的光刻机巨头ASML甚至都还没有诞生，我国在国际社会上也被欧美技术封锁，芯片是怎么造出来的呢？

答案其实很简单，不仅芯片是纯自主研发，造芯片的65型光刻机也是中科院自主研发的。 

中国不仅能造出来芯片，和当时的国际先进水平差距也没有如今那么大，在随后的20年时间，中国在芯片领域也一直保持追赶的步伐。

1976年，中科院109厂，也就是现在的中科院微电子研究所，研究出了1000万次计算大型电子计算机。

1980年，清华大学研制成功第四代分步式投影光刻机，光刻精度达到3微米。

这台光刻机先进到什么程度呢？

1978年，美国GCA公司推出世界第一台商品化的分步式投影光刻机——DSW4800，光刻精度3微米左右。

和如今韩国引领半导体行业不同，当时欧美依然处在半导体行业第一梯队，也就是说中国凭借自己的力量第一次赶上了世界的技术水平。

那么问题来了，明明我们到达过第一梯队，怎么如今就被人卡脖子了呢？ 

这里主要由三个原因：

在改革开放后，因为一些原因，国家下马了大量军工和非军工项目，例如航母项目在当年也曾被下马，差点胎死腹中。

如今在大力发展的大飞机，光刻机等自主研发项目当年也被下马。

既然国家不再投入，芯片产业又非常烧钱，那么自然要从市场化解决。

这时候造不如买，买不如租的想法开始占据了主流，在芯片领域，国家也开始支持和日本合资，走市场换技术的路线。

1982年，无锡742厂从东芝引进电视机集成电路生产线；

1991年，首都钢铁公司和日本NEC公司成立合资公司——首钢NEC电子有限公司；

1997年，上海华虹集团与日本NEC合资组建上海华虹NEC电子有限公司；

然而这几次的合资并不如预想的那么顺利，由于立项审批，建设流程的原因，加上韩国半导体产业的崛起，中日合资的公司很多都经历了刚建成，产品便已落后市场的窘境，被韩国三星杀得片甲不留。

2、汉芯改变了行业发展

21世纪初期，欧美日的半导体产业已经相当成熟，韩国，中国台湾的发展也欣欣向荣，这时候中国又获得了一次追赶的好机会。

半导体行业鼎鼎大名的张汝京决定来大陆开厂，受到了国家及上海政府的大力支持，中芯国际在2000年成立，国家也加大了对半导体行业的资金投入，我国似乎又有重新崛起的机会。

不过这个时候，一个人的出现改变了行业的发展格局，他就是陈进。

陈进，1991年毕业于同济大学，1992年赴美留学，1994年、1997年先后获德州大学奥斯汀分校计算机工程硕士与博士学位，1998年1月获美国德州大学博士学位。专门从事超大规模集成电路设计和检测方面的研究，他曾在美国IBM、摩托罗拉等公司担任高级主任工程师、芯片设计经理等职，主持系统芯片开发等工作。

2001年，陈进被国内半导体产业的政策吸引，回到了祖国。

在21世纪初，大学刚刚扩招的时代，本土名校的大学生都非常的金贵。

陈进这样有学历，有经验的海归人才，国家奉若至宝，一归国便让其赴上海交通大学任教，同时担任芯片研发部主任和汉芯总设计师，对其寄予厚望。

陈进也没有让大家失望，原定4年的研发计划，只花了16个月便完成了汉芯一号，一鸣惊人。

2003年2月16日，“汉芯一号”发布会场面可以说是非常宏大，上海市政府新闻办公室亲自主持，信产部科技司司长、上海市副市长、上海科委、教委负责人悉数到场。

在现场多位院士、专家的评定下，认定汉芯一号不仅达到了国际先进水平，性能更是超过了同期的英特尔产品。

陈进瞬间成为了“民族英雄”，被上海交大聘为长江学者，担任微电子学院院长，成立汉芯公司，拿着国家的高额经费，继续进行科研活动。

尽管业界内部也有质疑之声，认为别人英特尔四十年的发展路径，我们一年半就搞定，难道芯片产业真就可以轻易弯道超车？

但是随着汉芯二号，三号，四号的陆续发布，质疑之声逐渐消失，国人开始逐步相信我们也可以造出世界一流的芯片，屹立于行业之巅。

然而这一切的美好景象都在2006年1月17日戛然而止。

当年春节前夕，一位神秘举报人在清华大学BBS上发布的一则神秘帖子——《汉芯黑幕》，揭露了汉芯的造假实锤。

根据爆料，陈进虽然履历不假，一开始也真的想做出自主芯片，但是实际上手才发现，巨大的技术差距下，自主芯片根本不是自己和交大那几十个博士就能做出来的东西。

面对着国家的巨额经费和潜在的巨大荣誉，陈进决定铤而走险，让自己在美国的弟弟，帮他购买了一批摩托罗拉的芯片，让工人用砂纸将芯片表面的原有标志磨掉，然后加上“汉芯”标志“研制”而成，一套狸猫换太子的操作，就这样顺利完成了。

事发后，陈进被撤销了所有荣誉，但是无论是上海交大，还是国家都没有提及对当事人的法律责任。

陈进本人最终携带大量经费前往海外，如今甚至还成为了多家美国上市公司股东，日进斗金。

汉芯事件严重打击了本来就不先进的中国芯片产业，受到汉芯牵连，大量项目下马，很多想投身芯片制造业，还有已经身处芯片制造业的年轻人也惨遭连累，纷纷转入其他的行业，致使我国芯片行业一度陷入了停滞状态。 

直到10多年后，随着中兴、华为被美国制裁，大家发现原来芯片行业居然被卡脖子到这个程度，国家才再次决定加大投入，可是这时候，最大的问题已经不是资金，而是整个行业生态了。

影响国产芯片发展的最大问题不是芯片太贵，而是太便宜了。

随着芯片行业多年的发展和规模化，芯片的单价已经可以做到非常便宜，这直接堵死了后来者的生存空间。

我们用通俗的比喻来解释一下，在有可口可乐和百事可乐的情况下，我们要搞出一款国人的老何可乐，如果要做成和巨头一样的味道，那么老何的成本根本拼不过会亏到死，如果把成本降低到和它们一样便宜，那味道就堪忧。即使好不容易把可乐造到同样便宜还好喝，那么消费者为什么不喝可口可乐改喝老何可乐呢，听起来是不是一个死局？ 

3、目前是的最好时机

那么是不是中国的芯片产业就没办法了呢？

其实并不是，或者说目前反而是中国芯片发展最大的机遇期。集聚了天时、地利和人和，且听老何一一说来。

中国芯片发展最大的天时便是摩尔定律可能逐渐走向极限。

数十年来，电子产业一直循“摩尔定律”(Moore’s law)所设定的开发蓝图——晶片上可容纳的电晶体数量大约每隔两年增加1倍。

然而，英特尔近年来一直停留在14纳米，直到近两年11代和12代CPU才采取10纳米工艺，除了竞争对手给的竞争压力不够外，客观而言，摩尔定律开始放缓也有部分因素。

不仅如此，权威的国际半导体机构已经不认为摩尔定律的缩小可以继续下去了，国际半导体技术蓝图(ITRS)已经宣布不再制定新的技术路线图。

尽管芯片制程工艺的升级从90nm起步，经历了14nm时代，到现在的7nm、3nm，一直在突破进步，三星最近更是宣布了2025年量产2nm芯片。

但是在业界人士看来，2nm很可能是一段时间来行业最后的突破。

硅原子的直径也就是0.12纳米，如果再继续极限下去，对于光刻机的要求已经不是在刀尖上跳舞，而是针尖上跳舞，难度系数将会指数级增长。

换句话来说，行业的发展存在一种可能，在颠覆性技术出现前，目前行业终点已经确定，只有先到后到的差异，到了终点的人已经不太有可能继续出发大幅甩开差距，这给目前还在28nm,14nm的国产厂家们一个绝佳的追赶窗口期。

而在地利角度，目前国内厂家也有条件开始追赶了。

还记得之前的光伏吗？

同样使用硅作为原料，光伏产业所使用的多晶硅纯度只需要99.9999%，也就是6个9行了，俗称太阳能多晶硅。

而半导体产业所使用的多晶硅纯度则需要11个9，俗称电子级多晶硅。

这是人类目前能够达到的提纯程度最高的水平。

在2019年之前，我国在这方面领域还是空白。虽然我们有大量可以提纯6个9纯度的多晶硅企业。但却没有能够提纯11个9纯度的多晶硅企业。

这还是只芯片产业上游的第一步，芯片产业难度可想而知。

这也间接解释了，为什么我国光伏行业能够打遍世界，芯片产业却长期受制于人。

而如今，在上下游各个领域，我国企业都开始实现了0的突破。

华鑫半导体目前已经实现了电子级多晶硅量产，产量基本能够满足国内半导体产业的需求，并开始出口海外，填补了我国这方面的空白。

上海新昇半导体和天津中环股份这两年则填补了我国12寸大硅片的技术空白，彻底解决了上游的瓶颈。

到了中游的IC设计和制造环节，在设计领域，华为海思的拳头产品麒麟芯片取得的成就成绩我们有目共睹。

IC制造的过程，就是通过IC设计图纸，然后用光刻机来在大硅片上做极细微的雕刻。

我国目前最大的瓶颈便是卡在光刻机这里。

我们没有最先进的ASML光刻机，麒麟芯片被迫断货便是基于此原因。

但是这不代表我们就没有光刻机企业。这里就要提到上海微电子了。

上海微电子从2002年成立以来只做一件事，做光刻机，经过多年以来的研发，今年终于即将开花结果，交付今年交付28nm国产光刻机，填补业内空白。 

听上去28nm似乎和5nm的华为麒麟芯片相去甚远，其实并没有想的那么糟糕，大概也就是2012年的手机水平，如果只玩玩王者荣耀应该还是能胜任的。

换一句话来说，中国已经度过了一旦断货就彻底无芯可用的危机。

然后就是最大的人和，无论是2018年开始的贸易战，还是孟晚舟被扣事件，从国家到个人层面，自力更生的呼声空前高涨，从业人士在扶持力度和士气上都有了空前的提升。

我们之前提过，目前我国发展半导体最大的瓶颈之一就是现有的成熟方案价廉物美，国内不成熟的产品根本无法匹敌，导致越不成熟越没使用的机会，更加得不到发展，从而默默被市场淘汰。

但是目前芯片国产化已经成为了重大的国家战略，华为鸿蒙生态用户破2亿也证明了在国家利益面前，哪怕它依然在襁褓之中，还是有很多人民群众愿意支持国产。

只要有了用户基数，在中国的巨大市场面前，不断地经过市场迭代升级，芯片产业走出互联网企业那样Copy to China到Copy from China的逆向输出也并非镜花水月。 

4、不要迷信弯道超车

在有了汉芯的前车之鉴后，有不少人认为既然传统的芯片拼不过，那么就搞弯道超车，换一个技术路线，类似新能源一样大家从0起步。

有的选择从材料下手，搞不定硅就换一个元素。

去年，北京元芯碳基集成电路研究院宣布，解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈。

乍听之下，有点道理，因为碳基半导体的成本更低、功耗更小、效率更高。它是一种有别于现在芯片的硅材料，似乎我们弯道超车有望，资本市场也一度热潮碳基概念股。

实际上这个仅仅只是碳基材料上的一个突破而已。距离在碳基材料上去制造芯片，特别是我们平常说的通用芯片，还有十万八千里。硅基芯片在未来的数十年内都讲持续占据行业主流的地位。

也有的企业觉得，既然CPU拼不过国外企业，那么我们就去做GPU、TPU、NPU，这也是弯道超车嘛。

可是我们仔细想想，虽然人工智能，深度学习是未来的发展方向，这些芯片也的确大有可为，但是如果基础都没有打好，基础技术累计不够到位，就想要直接跨越式发展，无异于空中楼阁。

因此想要发展好半导体行业，还是需要下功夫在传统领域一步一个脚印，该走的路一步都不能少。

对于半导体产业，我们当前的确存在的诸多问题需要正视。

但是我们不能一看到问题就极度悲观，也不能看到一些进展就妄自菲薄。

老何就是希望，通过客观的介绍，让从业者们也好，读者也好，用积极乐观的态度迎难而上，唯有如此，中国的半导体产业才能真正的自力更生！