魏少军:28nm产业链两年内有望成熟,“替代化”成主流趋势

近两年,国际局势的变化,推动 “芯片”这一话题不断升温。近日,清华大学教授魏少军在接受搜狐科技专访时表示,中国芯片产业在当前的处境下带来的反弹影响深远,将会加速国产及欧日韩元器件作为替代。同时,他提到,中国 28nm 芯片产业链有望在 1-2 年内走向成熟。

作为芯片领域的老兵,魏少军有着 40 余年的从业经历,曾担任电信科学技术研究院副总工程师、大唐电信科技股份有限公司总裁、清华大学微电子研究所所长,现任清华大学教授、中国半导体行业协会副理事长及核高基国家科技重大专项技术总师。

在魏少军看来,中国芯片产业在当前的处境下带来的反弹影响深远,原来中国整机企业不太(愿意)使国产元器件,现在则发生了一个根本变化,开始主动使用国产元器件。“从供应链的安全来说,它要去寻找一种替代的方案,当然也不局限于在国内自己的元器件,还包括其他国家的比如欧洲、日本、韩国的元器件作为替代。”

“替代化”成主流趋势,28nm 产业链 1-2 年有望成熟

芯片被喻为 “工业食粮”,而中国是全球最大的芯片市场之一。为了解决 “卡脖子”的问题,国产替代化方案逐渐成为一种主流。天风证券报告显示,中国市场 “国产替代”是当下时点的板块逻辑,“国产替代”下的 “成长性”优于 “周期性”考虑。华泰证券发布的报告指出,大背景下半导体产业国产替代从材料、设备到设计、制造、封测各个环节国产替代加速推进,半导体板块自 2019 年起估值持续拉升。

“这给了中国企业一个很好的机遇。”魏少军指出,除了元器件本身之外,更重要的是它提供了一种试错的机会。“一种新的技术和产品当它进入市场的时候它不可避免的比起成熟的东西有一定的差距,比如它的稳定性、可靠性、成本优势等等都还不是那么明显,但是经过这样的一个反复使用和迭代就可以使得我们自己的产品更快走向成熟,这个试错的过程往往是最重要的,也是大家比较看中的。”

魏少军表示,中国半导体产业经过过去十多年的发展已经不是以前的样子了,已经达到相当高的层次,虽然和国际巨头比还有差距,但差距不是那么大。“如果说 15 年前我们的产品跟国际同行相比可能有 30%、40% 的差距,可能今天是 5% 这样的差距。”在他看来,绝大部分的应用,整机企业都可以通过在系统方面的努力把这个百分之几的差距弥补掉。

他认为,28nm 芯片的发展,如果说从卡脖子的角度来看那是可以做到的,“可能还不需要到那么远吧,就可以做到。”

今年 8 月,中芯国际公布了其在北京合资 76 亿美元建新厂的计划,将与北京经济技术开发区管委会成立合资企业,生产 28 纳米及以上的集成电路,首期计划投资 76 亿美元,中芯拟出资占股 51%,首期计划最终达成每月约 10 万片的 12 英寸晶圆产能,项目已达到 28 纳米的标准线。

同时,他强调,站在产业发展的角度,他认为我们要承认存在的差距,“不是说我们今天花点力气明天就可以把所有问题都解决了”,在魏少军看来,逆全球化的 “脱钩”不可取,“包括美国也做不到全面解决这些问题,它是一个全球化的产业。”

“我们一方面要有底线的思维,要做好最坏的准备,另外一方面也应该与合作伙伴达成更广泛的合作的协议。能够集国内和国际这些资源可能用到的所有资源来打造自己的实力,这也是任何一个国际化企业必然要走的一条道路。”

“最大的市场在中国”,看好中国芯片产业未来发展

他提到,中国芯片产业问题的关键在于投入尤其是在研发方面的投入。半导体是一个创新驱动的产业,需要投入资源才能够创新,包括人的资源、产业发展的外部意愿以及大量的资金投入。事实上,中国芯片公司研发投入近年来不断提升,芯片制造企业中芯国际发布的财报显示,其 2019 年的研发投入占到销售收入的 22%。

在魏少军看来,人是第一生产要素,目前中国芯片产业人才的发展到了新的阶段,必须开放地引进人才,鼓励更多人尤其是优秀人才参与到半导体行业,加大对人才团队的重视程度,才能达到真正长足的进步。

对于中国芯片产业的未来前景,魏少军表示非常乐观,中国芯片产业的发展速度以每年 16%-20% 的速度增长,是国际同行的 4-5 倍,并开始形成产业持续投资的能力。

根据中国半导体行业协会的统计,过去 15 年我国集成电路产业高速增长,产值增长近 14 倍,年均复合增长率达到 19.2%,远高于全球 4.5%。2019 年,中国集成电路产业继续维持两位数成长,全年销售达到 7562.3 亿元,同比增长 15.8%。

“目前中国每年芯片进口的量级维持大概在 3000 亿美元,占全球总量的 75% 左右,这其中,有一半在中国本地市场消费掉了,一半被装在整机中出口到海外市场。最大的芯片使用市场在中国,最大的芯片消费市场也在中国,作为全球电子信息产品生产大国,如此大的市场必然有大的发展。”

清华大学教授、中国半导体行业协会副理事长及核高基国家科技重大专项技术总师 魏少军

以下是采访原文(经删减、整理):

搜狐科技:如何看待中国芯片产业当前的处境?

魏少军 教授:这两年我们面临的外部环境越来越差,但它又是一个千载难逢的机会。因为外部对国内企业造成了一种担忧。当然也不仅仅是我们担忧,其实国际上大家都担忧,人们就会意识说你是不是也会对我也采取同样的做法,这样的情况下大家就会产生一种内心的一种警觉或者反弹。

搜狐科技:这种反弹对产业长期发展会带来哪些影响?

魏少军 教授:带来的影响应该说是非常深远的,最简单的就是从国内的代换开始做起。我们看到一个最重要的机遇就是我们的整机企业不太使用我们自己的元器件,现在发生了一个根本变化——他们非常希望使用我们的元器件,因为从供应链的安全来说,它要去寻找一种替代的方案。当然也不局限于在我们国内自己的元器件,包括其他国家如欧洲、日本、韩国这样的一些元器件的替代。所以我觉得这给了中国企业一个很好的机遇。

这个机遇除了元器件本身之外,更重要的是提供了一种试错的机会。我们知道一种新的技术和产品当它进入市场的时候它不可避免的比起成熟的东西它有一定的差距,比如它的稳定性、可靠性,它的成本优势等等都还不是那么明显。但是经过这样的一个反复使用和迭代就可以使得我们自己的产品更快走向一个成熟,这个试错的过程往往是最重要的,也是大家比较看中的。

搜狐科技:试错的过程会不会影响到整机产业链的发展?比如替换后会不会影响终端产品的使用体验?

魏少军 教授:要从两个方面看。一方面,我们的半导体产业经过过去十多年的发展已经不是以前的样子了,已经达到相当高的一种层次。我们说还有差距,但是差距不是那么大。如果说 15 年前我们的产品跟国际同行相比可能有 30%、40% 的差距,可能今天是 5% 这样的差距。绝大部分的应用来讲,我们的整机企业是可以通过在系统方面的努力把这个百分之几的差距弥补掉的。另一方面整机企业的发展也对我们半导体的这种要求,其实也起到了一个促进作用。所以我觉得这是一个双赢的局面。

搜狐科技:如果让您把脉中国的芯片产业,您认为我们的产业基础整体是怎么样的?哪些方面走得比较靠前?哪些需要追赶?哪些还是空白需要补齐?

魏少军 教授:我们通常把集成电路分成五大板块,就是设计、制造、封测、装备和材料。从现实的情况看的话应该说我们在芯片设计的领域与国际上的差距最小。中国企业在芯片设计方面基本上可以跟国际市场最好的企业去相媲美,甚至在使用的先进工艺上跟国际上是同步的,在大量的产品的种类分布与国际上的差距也不是很大。

从制造上看,应该说这些年进步非常明显,中芯国际已经可以生产 14 纳米的芯片,最近大家也看到它出现了 “N+1”,也就是 7 纳米的产品。当然 14 纳米也好,7 纳米也好,还不是一个能够提供给所有设计公司用的这样一种工艺。但是这证明了,在先进工艺的节点开发上面我们已经找到了一条自己的路,可以往前追赶。当然与国际上的差距还是存在的,也许需要相当长一段时间才能逐渐追平。

从封测上来看,应该讲现有技术跟国际上的差距不大,基本上是平的,或者说叫实现平跑了。我们的差距主要体现在新技术,特别是新的封装技术,系统组装技术上,这个我们国际上还是有一定的潜在差距,这个主要潜在差距在于我们的研发投入不够大。未来比如说像芯片的封装,系统芯片的封装,也许稍不注意会拉大距离。

真正的差距应该体现在装备和材料上,目前自己能够做的材料大概只有 25% 到 30% 的样子。所以这个差距还比较大,但是说实话这种差距也并不是绝对不可以克服的。举一个光刻胶的例子,我也请教过一些这方面的专家,他也跟我讲了,光刻胶有几十种主材,有上百种的辅材,那么各种排列组合可能就有几千种配方,关键在于你要把这几千种配方都试一下,要找到一个最佳的方案,所以要花很多的钱,要花很多的时间,但是不是说不可逾越。

可能大家说装备当中 EUV 可能对我们来说压力比较大的,确实如此,你要想走到 5 纳米或者 3 纳米去可能需要 EUV,但是也并不是说你一定要用 EUV 才能够做 7 纳米,你比如说 DUV 也可以做 7 纳米,只是效率低一点,产出小一点,成本高一点,我想可以通过我们的系统知识去弥补。

所以总体而言我觉得没有特别大的像一些人所渲染的,说我们就被人家一下子给卡死了,我觉得现在的一些这样的一种认为,或者一种思潮,有相当一部分是可能对这个行业不了解,其实我能够感觉到就是由于大家对这个问题的理解不那么深,所以对这些存在的一些短板把它放大了。

搜狐科技:有观点说中国 28 纳米的芯片产业链,在未来 1-2 年差不多能够成熟。您是否认同这一看法?

魏少军 教授:这里面有两种不同的认识,一个是站在产业发展的角度去看问题,还有一个是从打破禁运、打破遏制、打破垄断这样的角度去看问题。我们要承认我们的差距,并不是说我们今天花点力气明天就可以把所有问题都解决了,事实上包括美国也做不到全面解决这些问题,它是一个全球化的产业,是不是应该更开放的心态去看待我们一个全球化这样一个过程和充分利用国际上的资源和力量来帮助我们摆脱受制于人的局面,我觉得这是一个很不一样的思路和看法。至于谈到 28 纳米的发展,我觉得如果说从卡脖子的角度来看那是可以做到的,可能还不需要到那么远吧我们就可以做到。

搜狐科技:要达到您说的大规模成熟的程度,未来 1-2 年能够实现吗?

魏少军 教授:我想应该是有希望的,关键在于我们的投入有多少,半导体产业从一诞生它就是一个创新驱动的产业,创新是我们这个产业的一个特点,但创新不是免费的,一定要投入资源才能够创新。资源包括有人的资源,有产业发展的外部资源,当然还有很重要的就是资金的投入,特别是我们研发投入更是重中之重,应该看到我们的企业在研发投入上这些年是有长足的进步的,比如说中芯国际在发布它的年报的时候我们看到它的研发投入占到它销售收入的 20% 了。这是非常重要的一个进步。

搜狐科技:产业界该如何推动芯片发展?

魏少军 教授:人是第一生产要素,这些年我们人才的发展已经到了一个新的阶段,开放的引进人才使我们有了一批重要的领军人物,但是我们也看到了在整体人才的数量和质量上还是差距非常大。我们要鼓励更多的人参与半导体,特别是优秀人才参与半导体,给这些人采取特殊的待遇。

搜狐科技:您对中国芯片产业未来的发展前景怎么看?

魏少军 教授:从大势上来说我觉得是非常乐观的,为什么这么乐观?首先我们看到市场在中国,这几年中国进口芯片的数量维持在 3000 亿美元,前年 3000 亿美元,去年 3000 亿美元,今年估计还是在 3000 亿美元以上,这个比例是多少呢?全球大概 75% 左右,四分之三,这四分之三进来以后大概有一半留在我们本地消费掉了,还有一半装在整机当中出口了。这说明中国是一个全球的电子信息产品的生产大国。

第二就是我们自身能力的提升,这些年来我们自身能力的提升应该说非常的快,产业的发展以每年 16% 到 20% 的速度在增长,这样的两位数增长比起国际上同行来说大概是人家的 4 倍到 5 倍。第三,就是我们的生产要素上面慢慢的聚集,比如说我们有投资,已经基本具备了产业持续投资的能力。我们开始关注人才,现在集成电路科学与工程是一级学科,人才培养也可以上一个台阶。

有人有钱很多事情好办了,再加上有市场,因此我是抱有很高的期望,也是充满了乐观的态度。但是我觉得也不能够盲目乐观,也要看到我们是有一定的短板,比如说人才结构上还是有短板,短期内我们可能还是无法能够弥补人才上的这种空档;第二,就是我们在策略上是不是能够比较好的能够支撑产业的发展,带领产业的发展,半导体产业是按照摩尔定律来发展的,我们的发展中是否能与产业形成一种匹配、一种共振,是下一步发展中一个非常重要的问题和困境。我们如果解决不了这个问题也可能我们发展速度会放慢,所以我觉得这两者我们看到既要乐观,也是面临着困难的,所以我们总体上是乐观的,叫前途是光明的,但是道路还是曲折的,我们要认真的去做,要认识中间存在的问题。

搜狐科技:从具体的举措上,您觉得我们要对外如何合作,对内如何协同才能找到一个最佳的发展路径?

魏少军 教授:我觉得进一步的开放仍然是我们最重要的一个发展前提,我们一方面要有底线的思维,要做好最坏的准备,但是另外一方面我们应该与我们的合作伙伴达成更广泛的这种合作的协议。能够集国内和国际这些资源可能用到的所有资源来打造自己的实力,我想这也是任何一个国际化企业必然要走的一条道路。

第二点,我觉得我们还是要在产业发展环境上面继续营造有利于产业发展的这样一种态势,要增强我们各个环节企业的能力。

第三个就是创新能力,我们企业由于规模小,利润低,创新资源投入还是受限的,特别是在长远的一些基础技术上的研发,如果能够在长远的基础研究上面有投入比较多的资源的话,我相信我们产业的发展后续是会有劲的,你要后续有力的话你未来的发展空间就非常大。当然最后我觉得还是万事最终归到人身上去,还是要对人,特别是对这个行业的人才团队,给予高度的重视,把资源、政策向人倾斜,我觉得这是很重要的事情。

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