中国芯片产业“烂尾潮”背后 解决“卡脖子”问题路在何方?

10月22日，华为手机史上最强大的Mate40发布，然而，因为受美国制裁，这款搭载麒麟9000芯片的手机，或将成为华为高端手机的绝唱。

10月4日晚，内地规模最大、技术最前沿的芯片代工企业中芯国际发布公告称，确认受到美国出口管制，向中芯国际出口的部分美国设备、配件及原物料须申请出口许可证后，才能继续供货。

近年来，中国芯片进口额都超过石油，成为第一大宗进口商品。2019年，中国集成电路的总进口量约为4451.3亿块，进口总金额超过3000亿美元。芯片是决定电子设备正常高效运转的大脑，因其以半导体为主要原材料，集成电路为实现功能的核心，因此常以半导体或集成电路代称。从2018年的中兴事件，到近两年华为危机、中芯国际受限，暴露出中国企业“缺芯少魂”的致命软肋。

9月16日，中科院院长白春礼在国新办发布会上表示，2019年中科院就已启动处理器芯片与基础软件等5个科研专项，未来还将部署光刻机等卡脖子领域攻关。

实际上，早在2014年，随着《国家集成电路产业发展推进纲要》颁布和国家集成电路产业投资基金(以下简称“大基金”)的启动，全国各地就掀起芯片产业发展热潮，一个项目投资动辄数百亿元乃至千亿元。而在最近一年多里，各地有多个投资目标百亿元级别的半导体项目停摆，引发烂尾潮。

10月20日，在国家发改委的例行发布会上，发改委新闻发言人孟玮表示，要按照“主体集中、区域集聚”的发展原则，有序引导和规范集成电路产业发展秩序;建立防范机制，引导地方加强对重大项目建设的风险认识，对造成重大损失或引发重大风险的，予以通报问责。

“脖子”卡在哪里

芯片的“出世 ”要历经设计、制造、封装三个环节。眼下，国产芯片在设计和封装领域与世界先进水平的差距不断缩小，“卡脖子”的环节主要在于制造。华为就是典型代表，以麒麟9000芯片为例，因其只布局了设计，没有涉足制造，因而只能找拥有全球最领先5纳米制程工艺的台积电为其代工。

所谓5纳米，是指构成芯片基本单位晶体管上源极和漏极间的距离，这一数值越小，芯片上能排列的晶体管数就越多。目前，台积电正研制3纳米制程，预计于2021年下半年试产。中芯国际在2019年实现了14纳米工艺量产，工艺水平与台积电相比还落后至少两代。

更致命的是制造设备和材料的匮乏。制造芯片时先要将原材料硅提纯，再切成薄厚均匀、厚度不超过1毫米的硅片，称为晶圆，这相当于芯片的“地基”。晶圆越大，意味着能封装出的芯片越多，成本降低，对生产工艺要求也越高。

中国半导体行业协会副理事长、清华大学微电子学研究所所长魏少军对《中国新闻周刊》说，目前，国内集成电路加工所需的纯度为99.9999%乃至更高的大尺寸硅片基本依赖进口，由数百种原料构成、加工工艺复杂的光刻胶虽说技术上并非不可逾越，但因国内研发起步晚，也主要依靠日本美国企业。

被称为“半导体工业皇冠上的明珠”的光刻机的重要性更是广为人知。目前最先进的光刻机是由荷兰ASML公司所生产的5纳米工艺制程的极紫外(EUV)光刻机，1台售价超过1亿美元。而目前国产光刻机工艺水平为90纳米。国内领先的半导体设备制造企业上海微电子设备(集团)有限公司将于2021年～2022年交付首台28纳米工艺的国产浸没式光刻机。

国家工信部下属的赛迪智库集成电路所集成电路制造研究室主任史强对《中国新闻周刊》说，这一产品还要经过验证才能上生产线，往往还需要一到两年。除光刻机外，尖端工艺所需的诸如刻蚀机、离子注入机等设备、材料也都大多掌握在东京电子、应用材料、泛林等欧美日韩企业手中。

由于产业结构和需求的失配，中国所需处理器/存储器等核心芯片主要依赖进口。一位在半导体行业有数十年从业经验、曾在多家顶尖芯片公司担任高管的资深业内人士对《中国新闻周刊》表示，表面上看，近年来国内企业取得了一些进步，但实际上进步是“非常脆弱”的，因为生产装备、原材料、管理生产流程的工业软件MES90%以上都要进口。

即便在设计领域，中国的芯片业也有软肋。芯片设计的自动化软件EDA由两家美国公司与德国西门子的一家子公司掌控。此外，全球90%的智能手机和平板电脑芯片中都运用ARM架构，ARM与在电脑中占据霸主地位的英特尔X86架构，并称为当下芯片主流的两大架构。但在9月14日，美国芯片巨头英伟达宣称，将以400亿美元的价格收购日本软银公司旗下的知名芯片设计架构公司ARM。在外界看来，这或将使得美国政府限制ARM架构在中国的使用。

芯片产业烂尾潮