中国“芯绞痛”缘起:错失的黄金三十年
作者 | 熊文明编辑 | 刘爱国数据支持 | 钛禾产业研究院大国产业No.081950年1月 , 在美国普渡大学任教的王守武受留美科协的感召决定回国 , 为刚解放不久的新中国做一点贡献 。然而这一年朝鲜战争爆发 , 杜鲁门当局对中国留学生回国百般阻挠 , 王守武只得以回乡探望年事已高的寡母为由 , 通过印度驻美使馆协助由香港入深圳 , 曲线回国 。与王守武先后辗转回国的 , 还有英国布里斯托尔大学的黄昆、麻省理工学院的谢希德、英国爱丁堡大学的夏培肃、芝加哥大学的汤定元、哈佛大学的黄敞、宾夕法尼亚大学的林兰英等人 。正是这些归国的科学家 , 为新中国的半导体产业打下了第一根桩基 。这批人才带不回国外的设备 , 只能带回脑袋里的知识 , 自己制备材料、自己动手造设备、自己编撰教材 , 培养了新中国半导体领域的第一批学生 , 白手起家开拓事业 。这段时期的中国半导体 , 与技术发源地美国的差距只有5-7年 。 在“两弹一星”等重大项目的需求牵引下 , 一些领域的技术攻克甚至比日韩还早 。 例如平面工艺的突破距离仙童半导体诺伊斯只晚了5年 , 第一块集成电路的研制也只比美国晚7年 。有人把中国半导体产业称为“梦幻开局” , 但随后的事实却是 , 中国人在向大规模和超大规模集成电路的进军过程中 , 逐渐被美国甚至日韩拉开差距 。把中国和美、日、韩等国的集成电路发展拉到同一条时间轴上来看 , 中国掉队始于70年代 , 在上世纪80年代差距达到最大 , 虽然90年代开始奋起直追 , 但仍然步履蹒跚 , 直到今天仍在追赶的路上 。本文希望复盘的是 , 上世纪70-90年代我们到底错过了什么 , 问题出在哪里?给今天的“举国造芯”又能带来哪些启示?望洋兴叹的技术引进1973年5月 , 在中科院半导体研究所担任业务副所长的王守武 , 率领13人专家团队赴日考察 。出发前的3个多月 , 四机部(后改名电子工业部)召开了一次集成电路座谈会 。 会上的一项重要议题 , 是指出国营东光电工厂(又称878厂)生产的集成电路质量问题 , 这批国产集成电路质量不过关 , 影响到电子计算机整机调不出来 。 会后调研 , 878厂把质量原因总结为四个字:脏、虚、伤、漏——即肮脏、虚焊、划伤和漏气 。
878厂的部分清华校友合影此时隔海相望的日本已经在美国扶持下 , 通过官产学联合的方式初步建立了自己的半导体工业体系 。 经过60年代对美国技术的引进、消化和吸收 , 日本半导体产业逐步具备了二次创新的能力 。 到1969年 , 日立公司已经能自主研发并开始大规模制造全晶体管彩色电视机 。这是1972年中日邦交正常化后 , 中国半导体领域技术人员首次组团赴日考察 。 70年代出国不易 , 王守武和考察团专家们珍惜机会 , 一趟下来把日立、东芝、NEC、松下、三菱、富士通、夏普各家公司看了个遍 。除了看设计和生产流程 , 专家们也特别关注设备和技术工艺 。 这一看发现差距不小 , 日本在1972年已经可以批量生产MOS集成电路 , 部分企业开始采用3英寸晶圆生产线 。 而中国人还在解决小规模集成电路的质量问题 。日本和后来韩国、中国台湾半导体产业的兴起 , 都曾得益于美国的技术和产业转移 , 源于美国的半导体技术在这些国家和地区生根发芽后 , 再反过来支持美国电子工业——而作为社会主义国家的中国 , 自然是被严防死控的对象 。当时有一个名声赫赫的专门组织叫“巴黎统筹委员会” , 专门针对社会主义国家搞禁运 , 其中盯得最紧的就是中国 。 四类禁运清单上 , 中国独占一单 , 比苏联和东欧国家所适用的禁单项目还多出500余种 。 上世纪90年代 , “巴统”解散后 , 又有《瓦森纳协议》补位 , 做出N-2的审批原则 , 即输入中国的任何技术 , 都比西方国家晚至少2个世代 。在这种长期被封锁的状态下 , 中国人一直是关起门来自己琢磨半导体 。 自力更生搞半导体并不容易 , 尤其是在十年动乱期间 , 大批科学家被批斗下放 , 只能在扫厕所之余偷偷做一些理论研究 。中日两国的蜜月期 , 成为70年代中期一次中国差点抓住的机遇 。 1973年的这次考察有个意外收获 , NEC表示愿意将全套先进的3英寸芯片生产线转让给中国——这是我们引进集成电路先进生产线比较近的一次机会 。 如果当时引进这条生产线 , 我们或许将比台湾地区早3年、比韩国早5年开展COMS工艺批量生产 。当时NEC的出让报价是:一种工艺技术及全线设备3000万美元 , 两种工艺及设备4000万美元 , 三种工艺及设备5000万美元 。 但当时我们的情况是 , 最多只拿得出1500万美元 。缺钱 , 也是上世纪70年代中国集成电路发展中拖后腿的重要因素 。 1966年至1995年间 , 我国对半导体累计投资仅有50亿元人民币——也就是说 , 举国30年间的总投入 , 不及国外一家大公司一年的资金投入 。王守武回国后 , 向时任国防科工委科学技术委员会副主任的钱学森汇报情况 , 钱学森却表示有心无力 。 当时正是四人帮闹得最凶的时期 , 四机部老部长王诤因为“蜗牛事件”再次被迫害 , 四机部大院里贴满大字报批判“洋奴主义” , 引进外国技术 , 被江青等人认为是“事关国格”的路线问题 。这样的背景下 , NEC的全套设备和技术当然是买不成了 , 折中方案是由国内7家单位分别从日本和美国购买单台设备散拼生产线 , 但实际上都无法进行MOS电路的规模化生产 。 直到1988年 , 上海无线电十四厂与比利时贝尔合资建厂 , 中国才算是初步建成规模化的MOS电路生产线 , 整整蹉跎了15年 。动乱、封锁、缺钱 , 让那个年代的中国电子工业人 , 面对国外的先进技术设备只能望洋兴叹 。 钱学森晚年曾经感慨道:“60年代我们全力投入两弹一星 , 我们得到很多 。 70年代我们没有搞半导体 , 我们为此失去很多 。 ”全国大炼半导体60至70年代 , 国内掀起一股“半导体热” 。 各省市纷纷兴建电子厂 , 争相上马集成电路项目 , 一时间全国建起了40余家集成电路工厂 。在文革全民狂热的时期 , 甚至出现过用群众运动的方式大炼半导体 。 为了打破“尖端迷信” , 报纸上还专门以老太太在弄堂里拉扩散炉搞半导体作为宣传典型 , 进行长篇报道 。这场群众大炼半导体运动的最早理论来源 , 是陈伯达在文革前夕提出的“电子中心论” , 也算是中央高层领导中对新技术革命最早的领悟者 。 1965年 , 中央政治局常委开会讨论这个问题时 , 邓小平指出:“中国人口多 , 底子薄 , 搞太多新技术恐怕不合适 , 还是一切照旧 , 稳当一点好 。 ”1970年的庐山会议 , 陈伯达倒台 。 “电子中心论”也成为《人民日报》公开批判的对象 。但这毕竟只是特殊年代的一段荒唐插曲 。 60-70年代半导体火爆的主要原因 , 还是因为“巴统”对中国实施封锁 , 中国的电子工业只能靠自己生产的元器件来配套——当时国内一块与非门电路价格高达500元 , 在利润驱动下 , 各地集成电路项目一哄而上 。而这样的火爆引起了一个人的警觉 。江南无线电器材厂(又称742厂)厂长王洪金 , 是一位参加过解放战争和抗美援朝的老革命 , 在部队里学习过无线电通信技术 。 王洪金想到 , 市场就那么大 , 全国的电子厂一哄而上肯定要打架 。 经过深思熟虑后 , 他决定放弃炙手可热的集成电路生产 , 改为主攻分立器件 。 这一次转型 , 也让江南无线电器材厂成为分立器件的龙头企业 , 在市场竞争中站稳了脚跟 。
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