中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)追趕歷程

摘 要：本文客觀展示中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)追趕歷程，試圖揭示追趕過程中所遇到的主要問題，雖然半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)因其自身特性導(dǎo)致進(jìn)入壁壘較高，但主要問題是西方領(lǐng)先國家利用戰(zhàn)略性壁壘對(duì)中國進(jìn)行阻撓貫穿整個(gè)追趕過程。

關(guān)鍵詞：華為事件；中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)；技術(shù)追趕

引言

2018年注定是不平凡的一年，中國科技在40年改革開放中取得了快速進(jìn)步，但核心技術(shù)依然嚴(yán)重依賴美國等西方發(fā)達(dá)國家。近期加媒體報(bào)道，應(yīng)美國要求，加拿大警方于12月1日在溫哥華逮捕了華為公司副董事長兼首席財(cái)務(wù)官孟晚舟，理由是“涉嫌違反美國對(duì)伊朗的貿(mào)易制裁”。該理由與今年四月份美國制裁中興事件十分相似。中興事件已經(jīng)以中方同意美方派駐工作組進(jìn)駐中興美國公司，中興接受巨額罰款，股價(jià)大跌元?dú)獯髠麨榇鷥r(jià)告一段落。華為事件則充斥著美國公然動(dòng)用國家力量抹黑和打擊中國高科技企業(yè)，暴露出美國對(duì)中國半導(dǎo)體戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢的擔(dān)憂，不惜一切代價(jià)遏制中國制造2025戰(zhàn)略目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的意圖。

1理論回顧

從理論上說，隨著技術(shù)追趕理論的完善，后發(fā)國家技術(shù)追趕應(yīng)該會(huì)更容易實(shí)現(xiàn)，但事實(shí)并非如此，這在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更為明顯。盡管日本、韓國和中國臺(tái)灣均在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了追趕，可以給中國大陸帶來很多參考價(jià)值，但中國大陸追趕過程并不順利，直到此時(shí)尚未實(shí)現(xiàn)全面追趕。這是因?yàn)椋海?）自上世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)國家對(duì)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行封鎖，加上技術(shù)生命周期極速縮短以及對(duì)國外技術(shù)的依賴等原因，發(fā)展中國家通過技術(shù)引進(jìn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)差距縮小的可能性變得越來越小[1]。（2）在WTO、TRIPS和SCM等制度框架約束下，技術(shù)追趕國的政策自主性受到了很大限制，無論是技術(shù)模仿還是保護(hù)性手段，都受到了一系列制度制約。一些演化經(jīng)濟(jì)學(xué)家的研究佐證了：技術(shù)追趕并沒有因?yàn)槔碚摰陌l(fā)展而變得更容易；相反，技術(shù)追趕更加困難[2]。（3）技術(shù)體系發(fā)展化使得技術(shù)的系統(tǒng)性和自增強(qiáng)效應(yīng)越來越明顯，在“第二種機(jī)會(huì)窗口”上出現(xiàn)了先進(jìn)者越先進(jìn)、落后者越落后的“馬太效用”[3]。（4）后發(fā)國家企業(yè)自身在技術(shù)水平、創(chuàng)新能力及管理能力等方面與國際領(lǐng)先企業(yè)存在較大差距，阻礙了后發(fā)企業(yè)與國際主流客戶的近距離接觸，致使企業(yè)難以獲取外部市場的需求信息以及前沿技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展動(dòng)態(tài)[4]。

2 中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)追趕歷程

中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的追趕可以追溯到20世紀(jì)50年代，只是在局部的核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，市場占有率極低，我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的CPU、MPU，通用電子系統(tǒng)中的FPGA/EPLD和DSP，通信裝備中的嵌入式MPU和DSP，存儲(chǔ)器設(shè)備中的DRAM和NandFlash，顯示及視頻系統(tǒng)中的DisplayDriver，國產(chǎn)芯片占有率都幾乎為0[13]。

2.1 半導(dǎo)體早期追趕（20世紀(jì)50年代——90年代初）

2.1.1先天不足：20世紀(jì)50年代—70年代

1956年，中國制造了第一個(gè)晶體管，半導(dǎo)體技術(shù)主要來源于蘇聯(lián)，隨著中國與蘇聯(lián)外交關(guān)系的轉(zhuǎn)變，中國面臨著半導(dǎo)體技術(shù)孤立問題。19世紀(jì)60年代，中國只能借助國外公開參考文獻(xiàn)。此后，1968年成立的878Fab和1970年成立的上海19Fab成為半導(dǎo)體研發(fā)重要中心[5，6]。

1956年——1966年期間，40家半導(dǎo)體工廠拔地而起，擁有相對(duì)較好技術(shù)的878Fab產(chǎn)量大幅下滑，阻斷了半導(dǎo)體技術(shù)積累的通道，更進(jìn)一步限制了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從下表1可以看出從20世紀(jì)70年代開始，中國與美國半導(dǎo)體的差距繼續(xù)擴(kuò)大。雖然1972年北京的878Fab、陜西的771Fab、4433Fab三家工廠從拉硅單晶、圓片加工、封裝測試，乃至工裝模具均采用從日本引進(jìn)的3英寸芯片制造線，但是中國IC行業(yè)很難從根本上趕上。1977年和1978年，中國政府試圖在香港成立三家私人公司獲取IC制造技術(shù)，均以失敗告終[5，6]。

2.1.2 政府作為唯一的參與者：20世紀(jì)80年代初到90年代初

改革開放初期，中國地方政府紛紛涌入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，全國共從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了24條過時(shí)的IC生產(chǎn)線設(shè)備，大部分晶圓廠運(yùn)轉(zhuǎn)不佳，月產(chǎn)僅在數(shù)百至2000之間。造成上述現(xiàn)象的主要原因是中央政府把設(shè)施進(jìn)口權(quán)下放給沒有技術(shù)積累的地方政府，出于利益競爭，重復(fù)引進(jìn)超出他們使用范圍的技術(shù)設(shè)施 [7]。江蘇無錫742Fab算是一個(gè)弱成功案例，這家工廠引進(jìn)了一條月產(chǎn)超過10，000片晶圓的3英寸生產(chǎn)線來生產(chǎn)電視方面的集成電路，鑒于這條生產(chǎn)線成功轉(zhuǎn)移了東芝的技術(shù)，因此實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)是有很可能的[5]。

1986年開始，中央政府克服上述地方政府重復(fù)引進(jìn)亂象，實(shí)施了第七個(gè)五年計(jì)劃期間形成的531計(jì)劃。根據(jù)計(jì)劃，中央政府將傳播5毫米技術(shù)，為主要廠商引進(jìn)3毫米制造技術(shù)，并著手1毫米制造技術(shù)的研發(fā)。1985年至1986年期間，中央電子工業(yè)部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改革和重組，將無錫742廠、咸陽 4400 廠以外的半導(dǎo)體制造企業(yè)的所有權(quán)下放到市、省、地方政府。與此同時(shí)，1986國家取消生產(chǎn)稅、削減所得稅、補(bǔ)貼10%研發(fā)成本、對(duì)重要項(xiàng)目的設(shè)備進(jìn)口稅給予減稅等政策。1989 年，無錫華晶、紹興華越、上海貝嶺、上海飛利浦、首鋼日電被選為主力，中央政府允許在外資企業(yè)在高科技領(lǐng)域IC行業(yè)設(shè)立合資企業(yè)，這種策略被稱為“以市場換技術(shù)”[8]。

2.2半導(dǎo)體早期追趕失敗原因分析

首先，國內(nèi)企業(yè)、科研所和高校缺乏研發(fā)能力。由于公共部門組織不斷發(fā)生變化的情況下，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策很難保持持續(xù)性，第八個(gè)五年計(jì)劃期間的908工程，投資25億元，在1995年建設(shè)6英寸生產(chǎn)線，引進(jìn)0.8-1毫米制造技術(shù)，1998年1月生產(chǎn)試點(diǎn)產(chǎn)品，那時(shí)的中國尚不具備使用6英寸的生產(chǎn)線的能力，這個(gè)項(xiàng)目最終失敗[9]。

其次，政府作為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)者的局限性。陳玲通過采訪了當(dāng)時(shí)幾位參與IC產(chǎn)業(yè)政策制定的決策者，證明了這一點(diǎn)。908項(xiàng)目實(shí)施過程中，28個(gè)政府部門存在一系列的爭議：起初，對(duì)建立生產(chǎn)線裝置的地理位置存在爭議；然后，對(duì)從哪些國家和公司進(jìn)口技術(shù)產(chǎn)生了爭議；最后，如何在ASIC和DRAM之間抉擇是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)，經(jīng)過一系列激烈的爭論做了一個(gè)無效決定，同時(shí)生產(chǎn)DRAM和ASIC產(chǎn)品 [9]。

再次，中國引進(jìn)技術(shù)被限制。這種限制起源于1949年成立的多邊出口管制協(xié)調(diào)委員會(huì)。當(dāng)時(shí)，該委員會(huì)禁止成員國向大約30個(gè)共產(chǎn)主義東歐國家出口用于戰(zhàn)略目的的材料和技術(shù)。1950年朝鮮戰(zhàn)爭結(jié)束后，中國也被列入該名單。中國在改革初期大量進(jìn)口舊設(shè)備的原因之一是該協(xié)議限制向被制裁國家出口大于5英寸的晶圓和小于2納米的生產(chǎn)設(shè)備。1994年以后，這項(xiàng)協(xié)議被美國的主導(dǎo)的1996年瓦森納爾協(xié)議取代。瓦森納爾協(xié)議仍然限制成員國向共產(chǎn)主義國家出口可能具有戰(zhàn)略用途的材料和技術(shù) [10]。除了西方國家對(duì)技術(shù)轉(zhuǎn)讓的限制，臺(tái)灣禁止向中國大陸投資IC制造，也是一個(gè)重要的制度障礙。

2.3半導(dǎo)體近期追趕（20世紀(jì)90年代——21世紀(jì)初期）

“908”項(xiàng)目失敗后，中國政府緊接著組建“九五”期間的“909工程”，建設(shè)一條以DRAMs為主的8英寸生產(chǎn)線。1996年制定的 “909政策”包括將NEC作為技術(shù)學(xué)習(xí)的合作伙伴，明確NEC在生產(chǎn)線操作上進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓條件。得益于政府的努力，“909工程”取得不錯(cuò)的效果，良品率短期內(nèi)大幅度提升[6]。

2000年成立的中芯國際的快速成長對(duì)中國創(chuàng)新體系發(fā)展具有重要意義。中芯國際在中國擁有2條先進(jìn)的12英寸生產(chǎn)線，并且擁有最好的設(shè)備（除去國外公司），它引領(lǐng)著整個(gè)中國IC行業(yè)的技術(shù)追趕。其次，中芯國際顯示出中國政府采用適合的產(chǎn)業(yè)追趕戰(zhàn)略發(fā)展道路——促進(jìn)本土企業(yè)發(fā)展。由于中芯國際的所有者和初始資本均來自海外（臺(tái)灣），再加上關(guān)鍵工程師也來自臺(tái)灣，因此它最初被視為一家外資控股公司。然而，中芯國際的總部設(shè)在中國，且在香港交易所上市，通常被視為一家國內(nèi)公司。此外，近年來中國大唐收購了該公司16.55%的股份，成為最大股東。在臺(tái)灣CEO辭職后，中芯國際成為一個(gè)具有明確立場的國內(nèi)公司[11]。從某種程度上說，我們認(rèn)為中芯國際的成立和發(fā)展是政府培育國內(nèi)企業(yè)、實(shí)現(xiàn)行業(yè)追趕的成功案例。

2.4半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)近期實(shí)現(xiàn)有限追趕原因分析

首先，領(lǐng)先者自身能力不斷增強(qiáng)。英特爾于1971年創(chuàng)建了微處理器，一直在40多年的時(shí)間里保持了領(lǐng)先地位。ASIC（專用集成電路）也沒有發(fā)生明顯的領(lǐng)導(dǎo)層變化：領(lǐng)導(dǎo)者仍然是美國芯片設(shè)計(jì)公司，如高通公司和Broadcomm公司。只是內(nèi)存芯片已經(jīng)清楚地看到工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層發(fā)生兩次變化，從美國到日本（1980年）再從日本再到韓國，三星電子于1993年成為產(chǎn)業(yè)界的頭號(hào)存儲(chǔ)器生產(chǎn)商，從此韓國一直穩(wěn)坐全球頭號(hào)存儲(chǔ)器生產(chǎn)商寶座。在它成為世界第一之前，領(lǐng)導(dǎo)層一直在變化：每當(dāng)內(nèi)存芯片轉(zhuǎn)向下一代產(chǎn)品時(shí)，市場領(lǐng)導(dǎo)者就會(huì)從在位領(lǐng)先公司轉(zhuǎn)移到新的挑戰(zhàn)者身上。三星在過去的二十年里一直是業(yè)界無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者，可以認(rèn)為是先行者的能力擴(kuò)張[12]。

其次，產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生重大變化。從20世紀(jì)90年代開始，存儲(chǔ)器行業(yè)的技術(shù)開始發(fā)生變化，并且適用于DRAM的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量大幅增加。在20世紀(jì)90年代早期，當(dāng)DRAM和其他存儲(chǔ)器以33MHz的速度運(yùn)行時(shí)，命令和封裝只有大約10個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。然而，到20世紀(jì)90年代末，DRAM的速度已經(jīng)提高到100 MHz，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量急劇上升。例如，第二代DDR（雙數(shù)據(jù)速率DRAM，高速DRAM），DDR2，卻擁有約330項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這一變化使現(xiàn)任技術(shù)領(lǐng)先者受益匪淺，領(lǐng)先者可以比競爭對(duì)手更有效地為新系統(tǒng)和技術(shù)做準(zhǔn)備，并且在投資競賽中處于領(lǐng)先地位，他們也可以啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)或在設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)揮更大的作用。再加上DRAM市場不是細(xì)分的，而且是高度整合的，這意味著后來者沒有（低端市場）的空間。因此，后來者很難通過差異化生產(chǎn)和營銷來抓住市場機(jī)會(huì)，隨著所需投資不斷增加和生命周期的縮短，情況會(huì)越來越糟[12]。

雖然在封測和制造上，的確存在著日-韓-臺(tái)次序的梯次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，而三者也均實(shí)現(xiàn)了芯片價(jià)值鏈上的高端攀升，但這一規(guī)律并不適用于中國大陸。在世界工廠時(shí)期，面臨的是同為發(fā)展中國家的底部競爭，鏈主利用中國和其他發(fā)展中國家之間，以及中國本土內(nèi)部不同代工廠商間的可替代性，榨取中國企業(yè)利潤，使其難以獲取有強(qiáng)度的研發(fā)資金，而在中國企業(yè)開始向著高端市場的方向上攀升時(shí)，則受到了更為復(fù)雜組合型阻截，如強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)專利策略、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、質(zhì)量安全、環(huán)保市場準(zhǔn)入壁壘等，以阻止后發(fā)國家在價(jià)值鏈上攀升[13]。

最后，領(lǐng)先國家政治施壓。2018年3月23日，特朗普高調(diào)宣布針對(duì)中國的301調(diào)查結(jié)果，主要是四項(xiàng)所謂“不合理和歧視性政策”：其一、中方迫使外國企業(yè)向中方轉(zhuǎn)移技術(shù)；其二、限制和干預(yù)美國企業(yè)技術(shù)許可的市場交易條件；其三、中方通過在美國投資并購大規(guī)模獲取先進(jìn)技術(shù)；其四、將在美國獲取的先進(jìn)技術(shù)用于支持中國國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)政策，特別是《中國制造2025》[14]。

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作者簡介：陳委芹（1990-），女，漢族，安徽阜陽人，廣西大學(xué)商學(xué)院研究生，研究方向技術(shù)創(chuàng)新，530004.