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1989,搶救芯片

2023/05/06
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1989年前,有三件影響集成電路史的大事。

第一件事,1985年,美國在半導(dǎo)體市場上輸給日本后,引發(fā)美國朝野上下高度重視,對日本發(fā)動(dòng)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)爭,打壓日本半導(dǎo)體。

第二件事,1987年,張忠謀在中國臺(tái)灣新竹科學(xué)園區(qū)創(chuàng)建了全球第一家專業(yè)代工公司——中國臺(tái)灣積體電路制造公司(臺(tái)積電),開啟了輝煌的代工時(shí)代。同年,大陸成立華為公司。

第三件事,1988年,中國集成電路年產(chǎn)量突破1億塊,中國芯片產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)入工業(yè)化大生產(chǎn)階段,但是比美國和日本晚了20年。

風(fēng)暴的中心

1989年的三年前,我國集成電路產(chǎn)量出現(xiàn)了急劇的下滑。按照之前既定戰(zhàn)略,國家將集中資金建設(shè)二三個(gè)骨干大廠、扶持一批十個(gè)左右中型企業(yè)、允許存在一批各有特色的一ニ十個(gè)小廠。一時(shí)之間,全國各地芯片產(chǎn)業(yè)鏈的相關(guān)企業(yè)都派出考察團(tuán)奔赴無錫。

1989年2年,在江蘇無錫,召開了一場名為“‘八五’集成電路發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”的會(huì)議。這場會(huì)議上,總結(jié)了制約中國IC產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題,包括對IC產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略地位發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)不足;投資不足又很分散;國內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)差,未能提供先進(jìn)的設(shè)備、儀器等。

當(dāng)時(shí)中國電子報(bào)辟出專欄討論:中國集成電路何處去?在專家、教授和政府主管官員廣泛發(fā)表文章討論之后,機(jī)械電子工業(yè)部于1990年2月從各單位抽調(diào)人員集中編寫1微米集成電路項(xiàng)目建議材料,于當(dāng)年8月份立項(xiàng),命名為“908工程”。

不太成功的908工程

1989年8月8日,中國華晶電子集團(tuán)公司成立,它是由無錫742廠和24所無錫分所合并而成。

中國華晶電子集團(tuán)公司大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線(908工程)開工典禮

908工程總投資20個(gè)億,其中大部分投給了無錫華晶電子,目的是從美國朗訊引進(jìn)一條0.9微米的生產(chǎn)線。在那個(gè)普通人工資幾百塊的年代,20億元絕對是大手筆的投資。這也能看出國家想要發(fā)展集成電路的決心。

正因?yàn)槿绱舜蠊P投資,遇上1988年后國務(wù)院電子計(jì)算機(jī)和大型集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室取消,在審批上誰提起筆都發(fā)虛,審批公文轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)去,兩年過去了。

行政審批花費(fèi)了2年后,開始經(jīng)歷漫長的技術(shù)引進(jìn),花費(fèi)3年,先后與美國的ATMEI公司、朗訊公司、日本的富士通公司、加拿大的北方電訊公司的談判,最后在1995年,選擇了與美國朗訊公司簽約。

一來二去,審批花費(fèi)2年、引進(jìn)花費(fèi)3年,建廠施工又花費(fèi)2年,一整套流程下來,7年過去了。

摩爾定律大家都非常熟悉:集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目在大約每經(jīng)過18個(gè)月到24個(gè)月便會(huì)增加一倍。七年時(shí)光流逝,國際上依舊依照著摩爾定律不斷迭代產(chǎn)品。因此,七年的時(shí)間下來,等到生產(chǎn)線投產(chǎn)時(shí),國際上的主流制程已經(jīng)達(dá)到了0.18微米,技術(shù)差距反而更大了。

在建成投產(chǎn)時(shí),華晶的技術(shù)水平已經(jīng)大大落后于國際主流技術(shù),當(dāng)年就實(shí)現(xiàn)了虧損2.4億元。成為了“投產(chǎn)即落后”的失敗案例。

耗資如此巨大,忙忙碌碌七年,投產(chǎn)后卻大大落后于國際技術(shù),908工程算不上是成功。再之后的幾年中,無論是國家還是民營資本,大家都對芯片敬而遠(yuǎn)之。國內(nèi)集成電路陷入了沉默期。

華虹電子:神秘的909工程

轉(zhuǎn)眼到了1995年,時(shí)任中共中央總書記、國家主席江澤民出訪韓國,在三星公司考察半導(dǎo)體工廠的時(shí)候非常感慨:“以前我們認(rèn)為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)美國、日本很強(qiáng),現(xiàn)在連中國臺(tái)灣地區(qū)、韓國都起來了?!?/p>

回國后,在一次專門會(huì)議上,江澤民說到:“就算砸鍋賣鐵也要把我們國家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)搞上去?!?/p>

一聲令下,909工程開始上馬。這是當(dāng)時(shí)中國電子工業(yè)有史以來投資規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的一個(gè)國家項(xiàng)目:投資100億元,建設(shè)一條8英寸晶圓、從0.5微米工藝技術(shù)起步的集成電路生產(chǎn)線。

吸取了908的經(jīng)驗(yàn),909工程的特點(diǎn)就是快。由時(shí)任電子工業(yè)部部長胡啟立,親自出任工程主體(華虹微電子)董事長,特事特辦,規(guī)格之高難有匹敵。909工程是關(guān)系國家命脈、體現(xiàn)國家意志的重點(diǎn)工程,也是中國對芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)起的第五次沖擊。如果這一次沖擊失敗,短時(shí)間內(nèi)國家再難拿出如此多的資金投入半導(dǎo)體,國內(nèi)技術(shù)將持續(xù)落后。

909工程立項(xiàng)后,遲遲找不到合作伙伴。一個(gè)很重要的原因,西方國家的技術(shù)限制。1996年,以美國為主導(dǎo)的西方各國簽署了《瓦森納協(xié)定》,規(guī)定限制先進(jìn)的技術(shù)、材料、電子器件等商品出口,中國則是“禁運(yùn)國家”之一。

對于外國公司來說,與中國合資建芯片廠,既有頂風(fēng)作案突破剛出臺(tái)的瓦森納協(xié)定技術(shù)禁運(yùn)的嫌疑,又逢國際半導(dǎo)體市場低潮的投資風(fēng)險(xiǎn),還有可能用技術(shù)扶持一個(gè)競爭對手,所以普遍對909工程反應(yīng)冷淡或者漫天要價(jià)。

而這時(shí)日本NEC出現(xiàn)了。從1986年到1991年,日電曾經(jīng)是世界上最大的半導(dǎo)體企業(yè)。從1992年到1999年,它也仍然是僅次于英特爾的全球第二大半導(dǎo)體企業(yè)。

據(jù)曾任華虹微電子有限公司總經(jīng)理的夏鐘瑞回憶:“當(dāng)時(shí)我們接觸了很多國外的著名電子企業(yè),有德國的、美國的、日本的。日本NEC和我們接觸的時(shí)間比較晚,但他們積極主動(dòng)尋求和我們合作。NEC的合作條件既提供技術(shù),又負(fù)責(zé)員工培訓(xùn),并且提供訂單,還負(fù)責(zé)經(jīng)營,保證公司能最終盈利?!?/p>

在多方位的權(quán)衡下,1997年5月28日,中日雙方正式簽訂合資合同,決定合資成立上海華虹NEC電子有限公司,建設(shè)一條8英寸0.5—0.35微米技術(shù)水平的芯片生產(chǎn)線。

友好的合作下也藏著利益的糾葛。盡管,18個(gè)月內(nèi)上海華虹NEC電子建成了,但上海華虹 NEC 的管理由日本電氣派團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé),訂單也主要由日本電氣提供,相當(dāng)于被綁在日本電氣的戰(zhàn)車上。

2001年恰巧趕上芯片行業(yè)寒冬,唯一沒有懸念的是,三星再次祭出自己的逆周期投資,拽著整個(gè)行業(yè)跳懸崖。一年之內(nèi),合作方NEC面目全非,曾經(jīng)的西裝革履被整成當(dāng)下的破衫襤褸,不但業(yè)務(wù)巨虧,而且剝離了半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。自顧不暇中,哪里還顧得上華虹NEC,華虹NEC在2001年巨虧14億。

2003 年 5月,上海華虹全面收回華虹 NEC 的委托經(jīng)營權(quán),日方管理團(tuán)隊(duì)退出。經(jīng)過考慮,華虹選擇了國內(nèi)市場急需、設(shè)計(jì)難度較小且能體現(xiàn)國家意志的芯片作為切入點(diǎn),以IC卡芯片、通信芯片等作為產(chǎn)品開發(fā)方向。

依靠二代身份證芯片華虹氣死回生。2001年1月,華虹NEC試制IC卡成功,這標(biāo)志著我國智能IC卡應(yīng)用結(jié)束了完全依賴國外進(jìn)口的歷史,從此走上獨(dú)立自主的道路。

舉個(gè)例子,在華虹 NEC 建成之前,中國移動(dòng)通信 SIM 卡芯片全部依賴進(jìn)口。此前,手機(jī)里的小小的SIM卡,全部必須進(jìn)口,平均價(jià)格為82元。華虹NEC打破進(jìn)口依賴后,國內(nèi)SIM卡平均價(jià)格跌到了8.1元。

還有原本價(jià)格高達(dá)4、5美元的8K容量的IC卡芯片,在華虹NEC能生產(chǎn)后,32K容量的IC卡芯片的價(jià)格也還不到1美元。

此外,從2004年開始,華虹集團(tuán)開始穩(wěn)定盈利,華虹NEC的8寸生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)了自主經(jīng)營。同年,華虹NEC在全球半導(dǎo)體代工企業(yè)中排名第七。

無論如何,到了2005年6月,華虹已經(jīng)完成和超過了當(dāng)初立項(xiàng)的所有的目標(biāo)。而項(xiàng)目建設(shè)之初提出的應(yīng)大力發(fā)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)的思想,也讓中國的集成電路發(fā)展產(chǎn)業(yè)受益匪淺。

全新的IC“產(chǎn)業(yè)化元年”

總的來說,“908”、“909”兩項(xiàng)集成電路工程建設(shè)為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了重大的作用。

回顧908工程這段歷史,有些惋惜,也有一些不甘。但是戰(zhàn)斗就是這樣,需要有沖鋒陷陣的隊(duì)伍。實(shí)際上,后來華晶為了自救,找到了香港上華接盤。再后來,華潤并購了華晶,華潤微電子成為國內(nèi)為數(shù)不多的IDM廠商。

從這個(gè)意義上來說,908 不能說完全失敗。

盡管華晶被折騰的七葷八素,被譽(yù)為中國芯片的“黃埔軍?!钡娜A晶電子,還是培養(yǎng)了一大批集成電路人才。據(jù)統(tǒng)計(jì),500多位中國芯片公司的管理人員和技術(shù)骨干都有在華晶的工作和學(xué)習(xí)經(jīng)歷,包括包括原華晶電子集團(tuán)總工程師許居衍院士、華進(jìn)半導(dǎo)體董事長于康、華虹半導(dǎo)體副總裁倪立華、中芯國際副總經(jīng)理彭進(jìn)等。

并且在“908”、“909”建設(shè)的這一歷史階段我國先后建立了中國華大、杭州士蘭、華潤矽科、上海復(fù)旦微電子等20多家集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)。

于燮康曾在撰文《我與中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)結(jié)緣三十年》中提供了一張具有標(biāo)志性意義的時(shí)間表。

1998年1月,華晶集團(tuán)公司與香港上華公司合作成立華晶上華公司,華晶上華公司采用100%%代工的Foundry模式。標(biāo)志著中國大陸集成電路完全代工模式的企業(yè)正式運(yùn)營。

1998年2月,由北京有色金屬研究總院半導(dǎo)體材料國家工程研究中心承擔(dān)的“909”工程硅單晶拋光片生產(chǎn)項(xiàng)目順利完成,我國第一條8吋硅單晶拋光片生產(chǎn)線正式投產(chǎn)。

1998年6月,深圳超大規(guī)模集成電路工程——后工序生產(chǎn)線及設(shè)計(jì)中心在深圳賽意法微電子有限公司正式投產(chǎn),其集成電路封裝測試的年生產(chǎn)能力可以擴(kuò)展到10億塊的水平。

1999年2月,上海華虹NEC電子有限公司建成投產(chǎn),標(biāo)志著我國從此有了自己的深亞微米超大規(guī)模集成電路芯片生產(chǎn)線。

1990年后,我國集成電路開始了年年增長的局面。1994年產(chǎn)量達(dá)到2.5億塊,銷售額達(dá)到3.5億塊左右。在908、909工程的這段時(shí)間內(nèi),我國IC產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,設(shè)計(jì)業(yè)、芯片業(yè)、封裝業(yè)都得到發(fā)展,使得我國具備了轉(zhuǎn)折發(fā)展的基本條件,可以開始IC“產(chǎn)業(yè)化元年”。

作者:九林

 

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