[原创] 名家专栏 | 蔡南雄：发展中国集成电路产业的另类思考

中美贸易摩擦最近一个受害者，中兴通讯，因为缺“芯”造成部分产品可能停产的危机突出了我国集成电路产业问题真实的严重程度。我国一直重视这个产业，曾经四次(908计划、909计划、金禧年的中芯/宏力，和现在的大基金/紫光)政策性投入大量资金，希望有所提升，虽然有些成果，但是别人跑得更快，落后仍然明显。各种媒体也不时有关心这方面的报道，但多只是说明政府的政策和总结产业状况而已，政府的政策性投入也只及于少数热门产品的个别产业环节，缺少全盘的战略思维，更少见严格检讨及改善执行效果，以至于至今仍然顾此失彼，整体效果不彰（如两次投入DRAM，结果船过水无痕）。本文在产业目前的基础上提出另类思考： 全国一盘棋勤练基本功。 希望有助于推动我国完整的，技术上能独立自主的，产量上能自给自足的集成电路产业体系的建立。

集成电路应用广泛，种类繁多，技术深奥。完整的集成电路产业体系有很多环节，除了产品的规格定义、设计和生产等核心环节之外，还包括支持这些环节的各种设备及材料硬件，和支持个别环节及串联全部运营的软件，是一个错综复杂的有机体，因此建立完整的集成电路产业体系必须以全盘系统规划的思维来落实。

集成电路是国防和产业的核心器件，前者影响国家安全，后者影响经济实力。中国集成电路缺口90%，这些缺口产品主要来自人口总数和我国相当的先进地区（西欧、北美、日本、韩国、台湾、新加坡）。虽说在自由贸易的思路下，全球应该产业分工不必什么都做，但是这些地区目前分别在军事上和贸易上是中国崛起的挑战者，必要时都有在这方面对我国“卡脖子”的风险，这次“中兴通讯事件”就是一个典型的例子。因此，对我国所有会用到的集成电路而言，第一段所述整个产业所有的环节都必须完整，技术上必须能独立自主，产量上必须能自给自足！我国这方面相当弱小，在这次事件的警醒下，目前的进度必须加快。由于任务庞大复杂，方法必须有另类的思考。

1.思考的基础： 企业经营需要不断做 PDCA（规划-执行-检讨-改善-再规划）循环：掌握新情势，善用新成果，才能在新的基础上不断调整企业运营的内容，得到更好的成果。建立我国的集成电路产业体系的运作也应如此。

2.所有产业环节同样重要，必须一视同仁对待，不可偏废： 为建立完整的，能独立自主的，能自给自足的产业体系，所有产品、技术不论先进或成熟，所有生产技术、不论晶圆尺寸6寸、8 寸 或12 寸 ，所有产业环节不论核心或配套，都必须同样受到重视（曾经有人错误地认为大尺寸生产出现后，小尺寸工厂就无法生存，这严重影响适合用小尺寸工厂生产的产品的发展，有时候为了一个几毛钱的小器件，可能使一件几千元的整机无法出货）。

3.全国一盘棋，集中资源勤练产业基本功： 所有和集成电路相关的机关单位，包括学校（学）、研究所（研）、企业（产）的核心任务必须统合思考，依性质安排核心任务，适当分工并且互相支援，使之有序配合，一起实实在在地勤练产业一连串环节，产品定位、研发、设计、生产、销售及周边支援配套，踏实的基本功（不要只练成花拳绣腿）！

1. 要生产什么 是产业链的第一步：知道了才能决定整个产业链其他环节需要增加什么？

生产什么？首先当然至少是必需依靠进口的那90%。这些产品的种类和数量海关有资料（虽然可能存在一定的偏差，但仍然有很好的参考价值）。另外工业信息部也有很多相关的资料，业界也有很多市场调查报告。这些资料（数据）收集来起来后，经过科学的数据分析，总结出的具体数据，就可以决定全国各种相应配套资源（人才、资金、设备等环节）需要增加什么？增加多少？备齐了，必要时就可以进口取代，保障国防和产业的需求，提高我国整机内器件的自制率。

2.合理分工，精准布置各阶层的核心任务，有序合作落实产业的发展： 集成电路是最复杂深奥的高科技产业，产品变化和技术提升都很快。产品开发、转入生产、进入量产都必须个别专心专业，良好分工密切配合才成。学校的核心任务是培育人才，教导的应该以理论及产品的应用和分析为主，必要的实验可以和研究所或企业合作，不宜花钱自建实验线，因为无法不断花钱跟上资金充沛的研究所和企业。集成电路产业牵涉的科技复杂深奥，而且企业以经营效益为本，学生进入企业后参与生产的结果必须回回近乎完美，技术开发的试错分析（trial and err）必须快且正确，这都需要有扎实的理论基础做后盾，在企业是没有多少时间可以做理论学习的。研究所的核心任务除了继续做更深入的理论研究外，应该开发尚未商业化的先进产品和技术。企业的核心任务应该是产品的商业化和生产效益（成本、质量和生产速度）的提升。我们应该理清我国所有上述三个层次相关单位的核心任务，给于充足资源，赋予合作完成建立我国完整的集成电路产业体系的任务。

3.建立共享平台以同时加速开发及完善所有产业环节： 共享平台的例子之一是（註一）中所提的 设备共享生产平台。 这个平台的部分作用在解决（註二） 连一个实验机会都不给怎么生产出好芯片的困境！ 文中所提国内下游产品使用企业对采用国产新产品心存犹豫，连一个实验机会都不给，是可以理解的。因为企业是要负责赢亏的，高科技产品技术复杂，不但‘换装’新产品不易，而且容易出错，用新元件（不单是国产的）风险比较大，一旦出错将影响企业利润。因此（註一）倡议建立共享平台。这个平台新的经营模式就是 要你做实验！ 以加快建立我国完整的集成电路产业体系！

4.重视提高研发效益，强调正确研发方法的重要性： 我国因为接触西方科技比较晚，落后较多，历来科技的提升多以为就是技术引进，因此不但缺少自己从头研发的方法的训练，而且缺乏把研发成果导入批量生产过程的认知，以为试品就是产品，因此新科技和产品的开发和商品化相对较少较慢。研发就是创新，必须做很多大胆假设小心求证的试错过程。我国集成电路产业落后很多，要全面赶超先进水平有无数的试错要做，其方法是否正确有效，直接影响资金投入的多少和时间长短！这是我国这个产业最要重视的短板！国内产、研、学最近在海内外延攬很多有过独立研发和量产经验的工程师，将有助于这方面水平的提升。

5.媒体报道必须实事求是不要假大空： 比如以为把试品就是产品，把专用当成通用，常常误导大众对产业状况的熟知，产生错误的期待和评论，甚至影响政府和投资者的决策，延误产业的发展，不可不慎。

6.资金的配置： 资金再多也必须配合任务的需合理运用。主要运用有下面几方面：1.学校和研究所应该有最精密的量测和分析工具；研究所也要有能制造还在开发中的特殊器件、电路或产品的设备； 2. 建立各产品量产的全部硬件和软件；3. 支持所有环节技术开发必要的试错试验所有的相关费用；4. 支持建立共享平台，及支持各环节参与共享平台开发过程的费用。

（图一）过去四十年来集成电路产业维持长期成长

（图一）显示过去四十几年来集成电路产业的规模虽偶有起伏，但长期维持成长，主要原因有二：一是使用入口不断增加，二是新产品及新应用不断出现，这种趋势将长期继续。在1990年以前的20年，集成电路的使用人口主要在北美、西欧、日、韩、台湾等高科技发达地区，共只有大约13亿人口的市场。从1990年中国改革开放基础建设初具成效后，人民富裕起来，再增加13亿。因此，可以预期的，未来一旦2013年开始的一带一路全球基础建设也开始初具成效后，沿途人民富裕起来，将会像过去中国一样，逐渐再增加沿途另外的45亿，比这之前总共的26亿增加约1.8倍，即全球潜在的70亿人口的市场还有2/3正等着被开发！因此，中国这时候练好基本功，前途将无可限量！

我从基层工程师做起，从事集成电路电路产业到今年正好40年，前后在先进地区和大陆工作及创业正好各20年。这次“中兴通讯事件”动静很大，媒体多有报道，我深感“匹夫有责”乃献本文，内容乃根据我这40年来在多个产业环节亲力亲为（hand on）的草根经验和深思熟虑而来，纸短情长无法尽述细节，谬误难免，欢迎大家不吝指正。

（注一） 关于打造集成电路设备共享生产平台的建议 ； 蔡南雄2017-09-14，半导体行业观察

（注二）中国芯片困境！连一个实验机会都不给怎么生产出好芯片？AITime 2018,04,19，最新头条

作者简介

蔡南雄博士曾经在美国矽谷Intel和Fairchild担任IC工艺开发工程师。从1983年起，蔡博士先后合伙创办了台湾茂矽电子公司、江苏无锡华晶上华半导体公司、台湾合晶材料有限公司、浙江宁波中纬集成电路以及长沙创芯集成电路有限公司，负责各项专业工作，以及担任总经理和董事长职务；也曾担任过香港华智半导体公司、台湾茂德电子公司、上海宏力半导体公司、及上海北车永电电子科技有限公司总经理。

蔡博士曾经直接参与五座IC生产工厂及一座矽片生产工厂的兴建。并且从事Memory、Logic、IGBT等产品和生产工艺的研究开发、工厂管理和产品销售等企业管理工作。在国际交流方面，蔡博士曾经亲自执行技术移转给台湾/日本/韩国合作伙伴，也曾经从德国/日本/美国合作伙伴接受技术移转。

蔡博士曾获得台湾新竹交通大学杰出校友及台湾十大杰出工程师的荣誉。蔡博士亦曾任职多间港台上市公司高层，包括台湾茂矽电子（台湾上市）、台湾茂德科技（台湾上市）、上海宏力半导体厂（香港上市）、宁波中纬、长沙创芯集成电路、台湾合晶材料有限公司（台湾上市）、北车永电。

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