發布日期:2022-04-26 點擊率:170
當價格不變時,集成電路上可容納的元器件數目,每隔18-24個月就會增加一倍,性能也將隨之提升一倍——摩爾定律
換言之,根據摩爾定律,同樣價格的電子產品性能,會在18-24個月翻一倍。
在一個指甲蓋大小的芯片上,種上成百上千萬個晶體管
摩爾定律標示著信息技術進步的速度,至少在50多年內,該定律都被認為可靠。
但人類的工藝是有極限的,摩爾定律也不可能一直延續
2001年,當時的芯片制成工藝是130納米,我們那時候用的奔騰3處理器,就是130納米工藝。
2004年,是90納米元年,那一年奔騰4采用了90納米制程工藝,性能進一步提升。
而當時能達到90納米制成工藝的廠家有很多,比如英特爾,英飛凌,德州儀器,IBM,以及聯電和臺積電
8年后,2012年制程工藝發展到22納米,此時英特爾,聯電,聯發科,格芯,三星等,世界上依舊有很多廠家可以達到22納米的半導體制程工藝。
但從22納米開始,成了一個分水嶺
當制程工藝進入14納米時,聯電(臺灣聯華電子)止步于此
臺灣地區的“聯電”和“臺積電”,曾被譽為世界芯片制造雙雄,這兩家公司,占據全球60%以上的芯片制造份額。
聯電,更是曾經的老大,但是聯電的制程工藝就止步于14納米了。
2017年,工藝步入10納米,英特爾倒在了10納米,曾經的英特爾芯片制程獨步天下,臺積電三星等都是跟在屁股后面追趕的。
但是當工藝進入10納米后,英特爾的10納米芯片只能在低端型號機器上使用,英特爾主力的I5和I7處理器,由于良率問題而遲遲無法交貨。
而在7納米領域,英特爾更是至今無法突破,而美國另一家芯片代工巨頭“格芯”,也是在7納米處倒下的
格芯宣布放棄7納米,在前文“敵人不會仁慈”中,提到,格芯是美國軍方2016-2023年的合作伙伴,美國軍方和航太工業所需要的芯片等都是包給格芯代工的。
但是因為7納米研發成本和難度太大,格芯最終決定放棄7納米。
于是這才出現了美國政府將“臺積電”納入美軍合作伙伴中,并且準備和臺積電簽署2024年后與美國政府的芯片代工伙伴協議。
因為7納米技術,臺積電被美國政府視為“自己人”,而為了長期供貨美國,臺積電也宣布了120億美元的赴美建廠計劃。
美國自己的代工老大英特爾倒在10納米,格芯倒在7納米,而進入更難的5納米,只剩下三星和臺積電。
但三星5納米年初才首發,離量產和高良率還有一大段路要走,之前提過芯片代工,首發,試產,正式量產,這三階段一個比一個重要。
三星在14納米的良率比不上臺積電,在10納米的效能比不上臺積電,在7納米的研發制程比不上臺積電。
你只有達到正式量產且高良率的時候,才能談成功,目前臺積電是全世界唯一一個有能力量產5納米的代工廠。
縱觀整個芯片工藝制程的發展之路,真的是斑斑血淚,即便強大如IBM,英特爾,格芯等國外大廠也是說倒下就倒下,說放棄就放棄
這是一項非常艱難的工程,不成功是大概率的,而成功則需要真正意義上的用命殺出一條血路。
回到中國大陸,目前中芯國際是唯一一家能拿得出手的半導體代工企業,中芯國際的14納米工藝芯片,力供華為。
而在更進一步的7納米領域(性能比14納米提高20%,耗能降低50%),中芯仍然挑戰重重,年底試產,但離量產還比較遠。
但這已經非常不容易了,世界上只剩三家7納米的玩家了,一家臺積電,一家三星,一家中芯。
今年是中芯成立二十周年,這二十年的發展路充滿坎坷,除了技術研發的不易外,更伴隨著和老冤家臺積電的恩恩怨怨
中芯這二十年發展史上有三位重要人物,張汝京,梁孟松,邱慈云
張汝京打下了江山,邱慈云穩住了江山,而梁孟松則是壯大了江山。
中芯的創辦者,張汝京
張汝京1948年生在南京,蔣介石敗退后隨著國民黨一起去了臺灣,臺大畢業后去了美國,攻讀工程科學碩士和電子工程博士
1977年張汝京進入當時聲名赫赫的美國半導體巨頭德州儀器,擔任工程師,并且師從集成電路發明者“杰克基爾”的團隊
也許是命運弄人,張忠謀(臺積電創辦者)當時也在德州儀器擔任資深副總裁,張忠謀手下管著4000多人
張汝京,小工程師
張忠謀,資深副總
這兩人在職位上天差地別,也沒人能想到多年后雙方成了“宿敵”,一個在臺灣創立了目前世界上最強大的芯片代工企業
一個幫助大陸打下半導體代工的基石
張汝京當時所做的是關于DRAM芯片的研發制造,可DRAM芯片市場被日本企業殺的支離破碎,80年代美企不是日企對手
美日貿易戰也爆發于那個時代
德州儀器苦苦撐到1997年,最終放棄DRAM產業,這一年正好是張汝京效力于公司的第20年
在第20年,自己深耕的領域被公司放棄,張汝京也無心再逗留,他選擇了提前退休,想回臺灣看看
退休后的張汝京回到了臺灣,繼續搞半導體,可張忠謀1985年就從德州儀器主動辭職,回到臺灣創辦了臺積電。
1997年的臺積電已經頗具影響力了,和臺灣另一家半導體企業“聯華電子”(聯電)在激烈爭奪半導體代工的江山。
在臺灣半導體行業廝殺激烈之時,50歲的張汝京找到了投資人注資,同時利用自己在德州儀器的廣泛人脈,德州儀器校友會里的高級工程師,在臺灣創辦了“世大半導體”,挑戰“臺積電”和“聯電”。
世大半導體創辦的那一年,臺積電年營收13億美元,并且在美國紐交所掛牌上市
而“世大半導體”,有著“德州儀器校友會”的支持,在技術實力上擁有相當實力,僅僅用了三年,“世大半導體代工”就實現了盈利,可謂神速
但就在世大半導體正要蓬勃發展的時候,臺灣半導體代工雙雄,“臺積電”和“聯電”的廝殺進入白熱化
當時“臺積電”因訂單大幅增長,產能跟不上,于是臺積電要求客戶提前支付訂金,不然不給下訂,這一做法讓臺積電口碑暴跌,遭到廣泛批評
在此機遇下“聯電”展開兇猛的合并攻勢,先后合并了聯誠、聯瑞、聯嘉以及合泰等公司。
聯電的“合并攻勢”目的很明白,通過合并快速搶占市場,趁臺積電受困之際,打垮他。
當時聯電通過一連串的合并,一躍成為了一家資本額高達八百多億的半導體巨頭。
在此情況下,臺積電坐不下去了,對手在搞并購的把戲,臺積電也必然要選擇合并其他公司,以求搶占市場和技術,和“聯電”決一雌雄。
很快臺積電看上了才發展三年,但勢頭正盛的“世大半導體”
選定了目標,臺積電便派人多次與張汝京接觸,進行合并前的“盡職調查”(謹慎性調查)
臺積電是當時的龍頭企業,要并購成立僅3年的世大,這件事得到大多數股東支持(誰都知道并購后股東能拿到不少好處)
那張汝京的態度呢?張汝京也并沒有反對并購
但雙方在具體談并購的價格時,張汝京就沒參加談判,最終臺積電以50億美元的高價買下張汝京創立僅3年的“世大半導體”
那一年,是2000年
并購后臺積電直接掌控世大半導體,世大的工程師和管理層也大部分留任
但此時的張汝京已經心生去意,當年他選擇從德州儀器提前退休,就是為了去外面繼續他的半導體理想的,在臺灣創辦世大半導體,雖然3年就發展不俗,但在半導體行業前,始終有臺積電和聯電兩座大山擋在前面
這兩家公司資金雄厚,技術實力也毫不遜色,世大想要彎道超車,幾乎不可能
所以也許在“臺積電”籌劃并購“世大”的時候,張汝今就已經知道自己未來的方向了
臺積電的并購案完成后,張汝京多次向張忠謀提出要去大陸發展,但張忠謀不置可否,始終沒有個明確的態度
張忠謀不表態也是情有可原的
1990年后,中國對半導體產品的需求越來越大,中國每年都要花巨資進口半導體產品,于是我們想發展屬于自己的半導體產業。
但半導體是高科技產業,西方不希望中國掌握,西方希望中國永遠是那低廉產品的代工廠,中國做血汗工廠就夠了,高科技的事,中國人就別管了。
于是1996年以美國為首的33個國家,共同簽署《瓦森納協定》,這個協定全稱叫做《關于常規武器與產品和技術出口控制的協定》
簡單講就是,禁止向比如中國之類的國家出口軍事裝備,同時對高科技產品則進行嚴格的審批出口。
對中國出口的高新技術設備,都會以N-2的原則審批
所謂的N-2就是任何高新技術設備,中國都將比西方國家晚至少兩代。
N就是現在最先進的技術,-2就是比最先進的晚兩代
美國對中國施行“技術出口管制”,而當時臺當局的LD輝,以及后來的啊扁,自然緊跟美國步伐,限制臺灣的高科技人才,前往大陸
所以當張汝京和張忠謀談論要去大陸發展時,張忠謀始終不明確表態,擔心的就是這個東西,因為無論是高科技產品,還是高技術人才,流向大陸,都是非常敏感的。
但在這樣的背景下,張汝京依然下了決心,拋售臺積電股票,渡過臺灣海峽,來到大陸。
張汝京先去了北京考察,想在北京為他的投資選址,可在北京期間北京市長和主管科技的副市長都不在,只有一位無法做決策的官員陪同,最后定不下來
隨后張汝京去了上海
張汝京和上海經委副主任江上舟是“老相識”,在得知這么一位人才要來大陸發展半導體,那必然是全力支持。
江上舟力邀張汝京來上海落地半導體產業,同時張汝京在上海考察期間,上海市長,副市長全都在場,一批大小官員陪著張汝京去張江選地,要哪塊都可以,當場就能給你定下來。
2004年4月,張汝京在開曼群島注冊了“中芯國際”,隨后以外商投資的身份在上海設廠
肯定有人會問,為什么注冊在開曼群島?中國的中芯為什么國外注冊?
1,避稅,開曼是國際知名避稅天堂。
2,西方國家忌憚中國自己發展高科技,對中國實施技術N-2的封鎖,所以中芯國際在開曼注冊,用的是外資名義在大陸投資,這樣可以更靈活的進行合資,參股,重組,合并等。
所以你就能看到,中芯國際在注冊后,他的首批投資名單中有中國政府背景的上海實業,北大青鳥,也有美國高盛,中國臺灣的漢鼎亞太,還有新加坡的淡馬錫投資
這樣,中芯國際就是個在中國的外資企業,而不是讓西方國家敏感的中國國企,這更有利于資本,技術,設備,人員等流入中芯。
2000年4月公司創立,5月張汝京帶領數百名工程師團隊和技術來到上海,8月就破土動工,可謂是全世界最快的芯片廠建廠記錄。
在張汝京和中國政府的支持下,中芯國際擴張神速
中芯在上海一口氣建了3座八英寸芯片廠,北京建了2座12英寸芯片廠,隨后又收購了摩托羅拉在天津的一家8英寸芯片廠。
你不可能看到比這更洶涌的投資手筆了,光一條8英寸芯片生產線耗資數億美元,一條12英寸的耗資10億美元。
中芯這一上來沒多久,幾十億美元就砸進去了。
中芯國際洶涌的設廠擴張,讓他的產能在極短時間內迅速沖入世界半導體代工行業的前三甲,僅次于臺積電和聯電
面對中芯國際如此的擴張沖擊力,臺灣當局急了,陳水扁親自下令,以未經相關部門許可去上海投資為由,重罰張汝京500萬臺幣,北京12寸廠建廠后又罰500萬,收購天津摩托羅拉后再罰500萬。
最后臺當局見張汝京“不知悔改”,索性把他名字列入通緝名單,這讓張汝京宣布放棄臺灣護照。
當時張汝京發表一份公開聲明:
我雖是美國公民,但在臺灣長大,對臺灣感情深厚,1990年從美國回臺灣后,在臺灣建造了4座芯片代工廠。
2000年開始在大陸興建芯片代工廠,我為兩岸的半導體產業同樣盡力,為華人的半導體事業同樣盡力。
我深信兩岸同胞同根同源,一脈相承,唯有合作互助才能獲得雙贏,希望臺當局別再來打壓我們在大陸的發展了。
在扛過臺當局的打壓后,2004年創辦僅4年的中芯國際赴美上市
中芯在創辦之初的成功有其特殊性,首先創辦人張汝京是美籍臺商,他不是大陸人,其次中芯國際的股東是全球資本,有大陸的,有臺灣的,有美國的,有新加坡的,這都給芯片生產線的建立提供很大便利
要知道,如果由一個大陸人,或者是純國企背景來搞芯片代工廠的話,那美國的技術封鎖會把你弄死
之前國企背景的華虹,就打算整一條12英寸廠,可多少年過去了,美國就是封鎖著技術和設備不運過來,讓你的廠沒法建
雖然中芯的前幾年發展神速,可以用洶涌來形容,但步子邁的太快太大,總會出問題
上面說了中芯國際是國際資本,美籍臺商帶著一大批美籍和臺灣工程師搞起來的。
這就讓中芯內部存在著三股不同勢力
1,大陸勢力,大陸扶植中芯毫無疑問的是要做出屬于大陸自己的半導體代工產業,完善大陸從設計到制造的整條芯片產業鏈。
可以這么講,大陸勢力是為了國家安全而存在的。
2,創辦人勢力,創辦人張汝京不管是先前在臺灣搞“世大半導體”,還是來大陸搞“中芯”,他的目的在于一個半導體夢,一個華人的半導體理想,他更注重于技術升級,也更希望中芯國際成為能和臺積電、聯電相比肩的世界級半導體廠。
3,資本勢力,資本的唯一目標是盈利,投資中芯可以賺錢,賺大錢,要知道中芯創建之初,美國高盛,臺灣漢鼎,新加坡淡馬錫,這都是只看重資本增值的投資公司。
讓中芯賺錢,是他們的唯一利益,他們并不在乎中國人有沒有自己的半導體產業鏈。
也正因此,公司內部的分歧越來越大,外資股東認為張汝京盲目擴張,從2000年創辦到2009年,這接近十年時間里,中芯沒有一年是盈利的
但張汝京是做技術出身的工程師,他思考的角度當然不是資本盈利,他說:
股東只看到中芯業績差,卻不懂其他同行比中芯起步早了20年,中芯國際是在用自身連年虧損,來拉動整個中國半導體產業的快速升級
但資本勢力不會管你這些,更何況從2008年開始,存儲芯片價格暴跌,中芯國際陷入財務困局,急需新資本注入
由于擴張太快,產品價格又暴跌,中芯快撐不下去了,但中芯并不缺來錢的途徑
包括黑石在內的多家國際著名私募找過張汝京,希望收購股權,入駐中芯,同時多家國企也愿意出資,比如大唐電信,華潤,中國電子信息產業集團
這時張汝京面臨著一個重大抉擇,是拿私募的錢,還是拿國企的錢,中芯董事會當時為此事產生巨大爭論
最終張汝京決定選擇國企,在大唐,華潤,中國電子集團里選一個。
最終董事會選擇了大唐電信
2008年11月,國企大唐電信入股中芯國際,成為第一大股東
本以為這波財務危機過去了,可沒想到更大的危機還在后面。
2009年,美國加州聯邦法院傳來消息,臺積電起訴中芯國際侵權的官司,中芯敗訴了
90年代的大陸,是沒有太多高端半導體人才的,2000年張汝京創辦中芯國際,是靠著把“世大半導體”(后來被臺積電50億美元收購了那個)里的高端人才,一起帶到了大陸。
所以在很長一段時間內,中芯國際的管理層的核心,都是臺灣人馬
除了挖人外,中芯國際的運營模式也復制自臺積電,工藝流程也模仿臺積電,于是臺積電一紙訴狀,起訴中芯國際侵犯專利,竊取商業機密。
2009年11月,加州地方法院判中芯國際敗訴,中芯在65個有爭議的專利項目中,非法使用了61個,臺積電要求中芯賠償10億美元。
面對10億美元的高額賠償金,中芯國際希望和解,不過好在當時臺當局的領導人是馬英九,在馬英九和大陸這邊領導的撮合下,臺積電同意就和解展開談判
你要和臺積電和解,當然要接受很多條件
在當時很多媒體都報道,臺積電同意和解的第一個條件就是,張汝京必須辭職,必須離開中芯國際,如果張汝京還掌管著中芯,那就不可能和解
這也不難理解,在臺積電眼中,張汝京可能真的就是那根眼中釘肉中刺,他和他的團隊用了十年時間幫助大陸建立起自己的半導體代工基礎,雖然和臺積電還是有相當差距,但只要發展勢頭不變,總有一天能挑戰臺積電。
在和解談判的過程中,張汝京選擇了辭職,在接受采訪時張汝京說:
辭職決定是我主動提出的,我是覺得和臺積電的官司讓我精疲力盡,而我盡力了。
張汝京提出辭職后,股東一致同意
就這樣,創辦中芯國際,中芯三劍客之一的張汝京辭職了。
中芯國際的十年張汝京時代,正式告別歷史舞臺