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为何一个国家不能独立自主制造芯片?

颜方平：为什么一个国家不能“独立自主”制造芯片？为何一个国家不能独立自主制造芯片?
2020-09-07 11:28:32来源：循迹晓讲 作者： 颜方平关键词：科技我要评论原子弹绝不是靠一群人封闭起来 ， 要钱给钱 ， 专心致志 ， 就搞出来的 。 而是依靠苏联遗留的部分研究基础和在美国接受核物理教育的一批顶尖科学家 。 即使是苏联和美国 ， 他们搞原子弹 ， 也不是完全靠自己 ， 而是建立在已经成型的人类物理科学大厦之上 。 原子弹如此 ， 半导体更是如此 。日前 ， 一则“国内唯一光刻机已被抵押”的新闻传遍网络 。 这台被抵押的光刻机所有权在武汉弘芯公司 ， 成立于2017年11月 。公司成立之初 ， 就请来了曾经在台积电任职十多年的蒋尚义担任首席执行官 ， 不仅如此 ， 还以三倍年薪从台积电挖来了大批技术和管理人员 ， 据说平均年薪都达到了200万人民币以上 。然而 ， 不到三年 ， 武汉弘芯项目就不得不停摆 ， 不仅没有造出一块芯片 ， 连后续投资都无法到位 ， 最终落得个最重要的资产——光刻机被银行抵押的下场 。除了武汉弘芯之外 ， 还有济南泉芯、德淮半导体等 ， 也差不多是相同模式构造 ， 差不多相同原因停摆 。到今天为止 ， 除了举国之力搭建的中芯国际已经相对成熟 ， 各地雄心勃勃 ，耗费了大量资金和人力物力上马的芯片项目几乎全部失败 。01项目为什么会失败?无论是武汉弘芯、泉州泉芯、德淮半导体 ， 它们的主要运营模式都是类似的 ， 即政府主导项目 ， 划拨土地 ， 并在先期垫资;国内知名投资人参与合作 ， 负责联络资本、人才和技术 ， 后期将政府垫资补齐;高薪挖掘国际知名芯片企业的管理和技术人才负责研发和生产 。乍一看 ， 这是个非常好的建设方案 ， 政府手里有土地 ， 有一定的资金;投资人有人脉;高薪挖来的人才有技术 。三方的有机结合 ， 形成政府引导、社会投资、专业运作的良好局面 ， 既能够充分发挥市场主体的积极性 ， 又能够更好发挥政府职能 ， 充分调动资源 ， 共谋发展大局 。这也正是那些深宅大院里的领导们每天在下级和秘书送上来的“材料”中不断重复的语句 ， 并对此深信不疑 。那么 ， 这么“好”的方案 ， 为什么就是做不成功呢?武汉弘芯项目 ， 总投资高达200亿美元 ， 折合人民币约1400亿 。 湖北省2019年一年的一般公共预算收入是3000亿左右 ， 其中武汉一市占一半 ， 为1500多亿 。为何一个国家不能独立自主制造芯片?
光一个武汉弘芯项目 ， 投资额就达到了武汉市全年的财政收入、湖北省全年一半的财政收入 ， 如此巨大的投资项目 ， 光在资金层面就十分困难 。为此 ， 政府在前期垫付了部分启动资金 ， 一共200亿左右 ， 完成土地划拨、厂房建设等前期配套 。 政府原本希望 ， 土地和厂房起来之后 ， 可以筑巢引凤 ， 一方面吸引社会资本投入 ， 另一方面土地和厂房也可以向银行抵押贷款 ， 最终凑齐所需要的1400亿投资 。然而 ， “社会投资”不是停留在领导们的“材料”上的名词 ， 而是真金白银 ， 去哪里弄来这么多真金白银呢?武汉弘芯项目的主要投资方为“北京光量蓝图科技有限公司” 。从网上公开的资料来看 ， 该公司的注册资金18亿元 ， 但是控股超过一半的大股东李某艳 ， 此前都只有认缴资金数百万的控股和参股纪录 ， 且这些企业即便都与半导体行业无关 。从武汉弘芯项目的推进历程来看 ， 在完成了政府前期垫资之后 ， 所谓的“社会资本”就几乎没有一文钱进账 ， 不仅无法开展弘芯项目的后续投资 ， 甚至连厂房建设承包商的工程款都拖欠了 。先不要忙着谴责 ， 那些所谓“社会资本”都是打着“国家战略”旗号的骗局 ， 关键问题是 ， 为什么明摆着不太可能完成的所谓“投资”就能够取得如此重大项目的投资主导权 ， 为什么真正有资金、有实力的企业和投资人根本就对这些“国家战略”的项目毫不感冒?还有 ， 即使武汉弘芯项目真的完成了那么多投资 ， 假设我们所熟知的国内大企业、大资本 ， 都全心全意参与到这个项目中去 ， 它就真的能够作出芯片吗?为何一个国家不能独立自主制造芯片?
我们熟悉的中芯国际 ， 通过20年的发展 ， 营业额数十亿美元 ， 占全球纯晶圆代工市场份额的6% ， 位居全球第四位 。 然而 ， 它的最小芯片制程至今只有14纳米级 ， 并且还处于客户导入阶段 。02芯片是如何制造出来的?我们所熟知的苹果A系列、高通骁龙等 ， 它们的品牌苹果、高通都只是设计方 ， 而不是制造商 。芯片的学名叫集成电路(Integrated Circuit) ， 设计芯片被称为IC设计 。 设计者使用硬体描述语言(HDL)将集成电路描写出来 ， 常使用的 HDL 有 Verilog、VHDL 等 ， 藉由程式码便可轻易地将一颗IC的功能表达出来 。通过芯片设计软件 ， 完成这一步并不难 ， 所以国内一些厂商得以紧跟世界先进水平 ， 设计出性能不错的芯片 。设计好的集成电路是一种层叠结构 ， 在极小的载体表面层叠出复杂的电路系统 。 其中电路部分由金属组成 ， 承载这些电路的载体则是硅片 。 硅片是晶体材料切割成的圆片 ， 也叫晶圆 。一块集成电路的制造分四个步骤 ， 分别是金属溅镀、涂布光阻、离子蚀刻、光阻去除 。


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