【原创】中国半导体行业发展的最关键十年中,深圳如何异军突起?

winniewei 提交于 周四, 09/03/2020
【原创】中国半导体行业发展的最关键十年中,深圳如何异军突起?

作者:张国斌

谈及中国半导体行业的发展历史,南方科技大学微电子学院副院长、国家集成电路设计深圳产业基地原主任周生明教授无比遗憾的表示,早在30多年前,中国半导体产业在设计、制造都有涉足,甚至部分领先,然而在最关键的十年(1990到2000年),行业却错失发展的最佳机遇。但正所谓每一朵乌云都镶有银边,中国却因此走上了另一条更适合自己的独特发展之路,而深圳更是异军突起,成为集成电路设计领域的领军者。

图1  周生明教授

图1  周生明教授

作为一名在中国半导体领域有30多年经验的老将,周生明教授是中国半导体行业发展历程的见证者和参与者,也一路目睹了深圳的崛起和突围,他的反思和分享对目前的半导体产业建设大有裨益。

失去最关键的十年发展机遇,中国半导体行业另辟蹊径

据周生明教授回忆,早在20世纪80年代,中国集成电路行业就已经拥有北京878厂(即国营东光电工厂)和无锡742厂(华晶)两张王牌。他毕业后进入的878厂曾经在1978年建成中国第一条2英寸线,于1980年建成中国第一条3英寸线,并采用IDM模式,自行设计电路、制版、加工芯片、直至封装测试和最后的打印包装,连特种材料和外壳都自给自足。878厂生产的中速TTL电路和高速S-TTL电路产品曾经达到过国际标准,还较早涉足到CMOS电路的研究,也曾生产过8位微处理器,对中国电子工业的起步发展起到了重要推动作用。谈及中国IC行业的辉煌时刻,周教授一脸骄傲。

然而到了90年代,本应该进入黄金发展期的中国IC行业,反而停滞不前了。周生明回忆说受制于当时的制度、认识、投入不足等等多个原因,两个产线的IC良率不高,导致成本居高不下。当时无论是政府、行业还是大众对集成电路的认识都不够,没有认识到集成电路产业是一个需要长期投入的产业,878厂在已有引进设备,但没有持续对工艺投入、人才投入,也缺乏产业合作,完全靠自主力量去研发,工艺落后,良率偏低,难以把成本降低。

这样的冲击也导致很多半导体人改行。“我是山东大学物理系毕业的,我们系100多人半导体专业30多人,但到2000年开同学会的时候,只有两个人还在做半导体,很多人因为不看好半导体行业而转行了。”他回忆说,“不过,这两个产线为中国培养了一大批半导体人才,到2000年以后,随着政府开始重视半导体产业,这些人才为中国半导体发展做出了巨大贡献。”

从90年代开始,中国市场对于芯片的需求日益增大,中国的电子产业、特别是应用和整机企业在巨大的市场需求推动下开始发展。而随着改革开放的大潮、人才的回归带来了技术的不断进步,极大推动了国内的芯片开发和产业进步。进入新世纪,由于政府的高瞻远瞩,大力发展集成电路开始被提上日程,全球的产业分工也给中国带来了换道超车的机会。

图2 当年的“北霸”--878 厂

图2 当年的“北霸”--878 厂

另外,他也表示随着我们国家国力增强以及产业的成熟,很多专家、人才回国效力,大量的人才支撑起这个产业的发展,所以我们国家的IC产业进入了一个新的时期。

深圳集成电路设计产业为何可以拔得头筹?

1989年,改革开放的桥头堡深圳准备进军集成电路产业,并成功引进STM与赛格集团合资成立了赛意法微电子一分时时彩,先做封装测试,然后再发展前道工序。1996年,深圳市政府成立了超大规模集成电路前工序领导小组办公室,再次将建设6英寸IC生产线提到日程。周生明教授进入该办公室,负责产线项目的引进,他透露从1996年到2000年左右,几乎所有国内在建的产线都来跟深圳谈过,但由于深圳用地紧张、人力水电较贵、以及最主要的认识不足等问题,最终都没有在深圳落地。

最让他遗憾的是没有将UMC投的厂留在深圳,“1999年UMC在深圳留仙洞准备投100亿美金,计划建两条芯片线和两条TFT生产线,如果做成了,将奠定珠三角的IC行业国内老大的地位。但由于当时思想意识的不足,最终计划未能落实,”他回忆说。

虽然深圳错失了中国集成电路制造重镇的机遇,但在IC设计方面却一枝独秀,引领全国,这也是国家集成电路设计产业基地落户深圳的原因。对于深圳IC设计产业崛起的原因,周生明教授也给出了详细的分析。

他认为,政策的引导是关键因素。他回忆说在2000年18号文出来之后,科技部主抓IC设计,于是以严晓浪教授为主的一些大科学家,提出在全国布点一些 IC设计产业化基地,从设计的角度促进产业的发展。“当时深圳市副市长刘应力认为这个事要搞起来,所以我就负责设计产业化基地的筹建。我后来开玩笑说这是采取一个曲线救国策略先从设计和应用抓起来,然后再上芯片制造。”他回忆说。

其次是开创了EDA公共服务平台的模式。周生明教授回忆说:“随着集成电路规模的扩大,做IC设计必须需要EDA工具。我大概是1997年第一次接触EDA工具,就是参加新思科技组织的培训。当时在香港科技大学培训了3天,我也从不懂到理解到重视EDA对IC设计的重要性。所以在组建国家IC产业基地的时候,科技部跟国外EDA厂商商谈了一种新的服务模式,开创了EDA公共服务模式的先河。也就是EDA厂商新思科技等公司允许我们作为一个中间孵化器机构,作为中间公共服务平台,可以采购软件给众多新创企业使用,这样可以让大量中小IC设计公司用到最先进的正版EDA工具,并可以享受最新技术培训。”

他说这个模式对后来的深圳IC设计产业发展有很大的推动作用,也契合了当时全球IC设计产业发展的趋势。从2000年开始,全球IC产业代工厂和fabless模式开始流行,产业分工细化,这样的细分给本土设计公司带来了很多机遇,IC公司不用再进行重资金投资发展IDM模式,只要可以设计出自己的产品,让代工厂制造后就可以迅速切进市场。

在深圳IC产业基地的公共服务平台支持下,很多初创企业实现了快速成长,“深圳IC产业基地虽然是全国最后一个获批的基地,但到2013年的时候,我们的设计产值就超过了其他基地,扶持了很多家初创企业,最近要上市的五六家IC设计公司也是基地培养起来的,”他自豪地表示。

本土IC产业未来的机遇,坚持就是胜利

展望未来,周生明教授认为,中国有巨大的IC应用市场和巨大的电子整机产业需求,将推动中国IC设计行业的快速发展。深圳当前的领先地位,正是源自于其独特的模式,即IC设计与整机企业的结合非常紧密,同时深圳非常注重实用技术,设立有明确的市场和产品定位,这些都有利于深圳IC设计产业的进一步发展。他说:“顺着这个思路看,目前新基建、物联网、人工智能、大数据的发展,也需要长期投入,只要你执着并专一,以后一定可以成功。”

他总结说未来本土IC设计公司有很多发展机遇,但是对于一家公司来说还是要踏实专注,芯片产业需要沉淀5到8年才有自己的成果。“我从业35年,最大的感受就是要坚持,坚持就是胜利,坚持就不会被别人制约,坚持就会成功。我们的国家部门要有持之以恒的思想,企业也要有持之以恒的理念,总想捞一把就走挣快钱的思路不适合搞IC。”他总结说,“IC产业要发展起来,需要脚踏实地,不能走山寨别人产品的路子,科学无捷径,要坚持研发自己的产品,执着地去做,最后一定可以成功。国家需要你,产业需求你,市场等着你!”

解决人才难题,产学研密切合作

他认为目前本土IC设计产业面临的最大难题就是人才问题。由于受到互联网暴富成功的影响,很多高校学生更喜欢互联网模式的创业,制造类实业难以留住人才。针对这个问题,周教授表示产学研加强合作可能会提供一种解决方案,“所以我们也正在做些改变,比如开展工科培养新模式,引进一些产业教授到我们这上课、做讲座,引进一些企业开展校企联合培养研究生,让人才更快地适应这个过程。”

图3  南方科技大学引进了很多高精尖学科带头人

图3  南方科技大学引进了很多高精尖学科带头人

他表示作为为产业提供人才的重要基地,南方科技大学深港微电子学院布局了两大平台,一个是IC设计与检测平台,一个是制造和封装平台,并正筹备建造一条超越摩尔先进工艺实验线,通过这两大公共平台支撑科研和学生的培养,让其掌握从设计到制造的全流程技术。另外,学院也在人工智能、5G通讯和生物芯片等方面进行深入应用研究,为企业提供先进的技术成果。

“在人才培养方面,我们与企业紧密合作,未来将联合十家企业成立联合实验室,我们还将聘请十个产业教授,建立十个实训基地,建立十家校企联培研究生的基地,全面布局IC人才培养。”

同时,他还呼吁行业重视并习惯使用国产EDA工具,尊重国际EDA厂商的知识产权,并加强与EDA厂商在工具研发、IP研发和人才培养方面的合作,打造全产业价值链,实现整个行业的健康可持续发展。

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