充滿朝氣的青年期

大家還記得自己的青少年時(shí)期嗎?對于大多數(shù)人來說，這大概是人生中最美好的時(shí)期之一。在那段時(shí)間里，

人生雖然充滿了未知，但是也充滿了可能性。整個(gè)世界對我們來說仿佛是一個(gè)埋藏了太多寶物的肥沃土地，

不用花太多挖掘就能挖出閃閃發(fā)光的金子。

有太多事情吸引著我們的目光，讓我們?nèi)橹Σ⑹斋@滿滿的回報(bào)。喜歡鉆研學(xué)術(shù)的人，可以天天泡圖書

館當(dāng)學(xué)霸，并收獲解出難題的快樂;喜歡浪漫的人，可以追求屬于自己的愛情，在花前月下收獲感動(dòng);喜歡探索

世界的人，可以花時(shí)間游歷各地看看不同的風(fēng)景…有太多太多的事情值得我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去嘗試，并從中快速

成長。

青年時(shí)的我們雖然一無所有，卻也擁有整個(gè)世界。集成電路也如此。

第一個(gè)集成電路

半導(dǎo)體行業(yè)在上世紀(jì)下半葉到本世紀(jì)初的第一個(gè)十年正是處在這樣充滿朝氣蓬勃發(fā)展的青年期。

那時(shí)候，半導(dǎo)體行業(yè)依據(jù)著摩爾定律以指數(shù)規(guī)律飛速發(fā)展，在短短半個(gè)世紀(jì)內(nèi)把集成電路制造工藝的特征尺

寸從微米量級(jí)縮小到納米量級(jí)，整整一千多倍，而CPU的時(shí)鐘頻率則從MHz級(jí)別提升到了GHz級(jí)別，性能提升

超過了數(shù)千倍。大家對于摩爾定律帶來的性能提升保持極度樂觀的態(tài)度，當(dāng)年英特爾甚至還預(yù)計(jì)在2010年把

時(shí)鐘頻率提升到10GHz!

半導(dǎo)體市場也是頻頻出現(xiàn)各種機(jī)會(huì)。每個(gè)十年都有各自的半導(dǎo)體市場寵兒：

八十年代是商用計(jì)算機(jī)，九十年代是個(gè)人計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，本世紀(jì)第一個(gè)十年則是無線移動(dòng)設(shè)備。

除了時(shí)代的主旋律外，還有一些細(xì)分市場也獲利頗豐，例如數(shù)字電視，個(gè)人導(dǎo)航等等。半導(dǎo)體市場對于從業(yè)

者來說有著太多機(jī)會(huì)，只要仔細(xì)發(fā)掘都能獲得屬于自己的寶藏。

大家都相信隨著摩爾定律的繼續(xù)發(fā)展，集成電路的性能會(huì)繼續(xù)飛速進(jìn)化，從而使更多應(yīng)用成為可能并開拓新

的市場。當(dāng)然，在這樣對于樂觀氛圍下，各路資本也特別青睞半導(dǎo)體行業(yè)。就像今天各大風(fēng)投都在瘋狂追逐

人工智能公司一樣，當(dāng)年的各大風(fēng)投都砸錢在半導(dǎo)體行業(yè)上，位于加州北部舊金山附近的高科技公司聚集區(qū)

叫做“硅谷”而不是叫做“碼谷”也是因?yàn)楫?dāng)年半導(dǎo)體行業(yè)比起計(jì)算機(jī)行業(yè)來說要潮太多。

當(dāng)年半導(dǎo)體業(yè)黃金時(shí)代的一些故事至今還在資深從業(yè)者中間互相流傳。

中年的煩惱：錢！錢�。″X�。�！

隨著年齡慢慢長大，青年期的浪漫與夢想也漸漸被現(xiàn)實(shí)的考量所取代。

對大多數(shù)人來說，無論在年輕時(shí)做過多美麗的夢，一旦到了必須獨(dú)當(dāng)一面的成熟年齡，最大的煩惱都是錢。

在我剛讀大學(xué)的時(shí)候，我喜歡動(dòng)漫，喜歡打游戲，喜歡音樂，喜歡漫無目的地四處閑逛，每個(gè)月可以瀟灑地

把錢投到自己喜歡的事情上過月光的生活。

然而一畢業(yè)，買房的壓力頂在頭上，不得不放棄這種自由而無用的生活方式，不僅花在興趣上的錢少了，用

在興趣上的時(shí)間也少了(“時(shí)間就是金錢，我的朋友!”)。對于度過了青年期后進(jìn)入社會(huì)艱苦打拼的每一個(gè)朋友，

我相信最大的考量都是經(jīng)濟(jì)問題。

摩爾定律背后的邏輯慢慢失效：先進(jìn)工藝的單個(gè)晶體管價(jià)格不降反升

半導(dǎo)體業(yè)也是這樣。

在伴隨著光榮與夢想走入成熟期(2010年)之后，突然發(fā)現(xiàn)正面臨一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題：摩爾定律遇到了瓶頸。

在之前，摩爾定律背后的邏輯是：半導(dǎo)體行業(yè)需要以一個(gè)合適的速度增長以實(shí)現(xiàn)利潤的最大化。

上世紀(jì)60年代，摩爾發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個(gè)半導(dǎo)體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進(jìn)化，

同樣的芯片的制造成本會(huì)更低，因?yàn)閱挝幻娣e晶體管數(shù)量提升導(dǎo)致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制

程發(fā)展速度如果過慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導(dǎo)致利潤無法擴(kuò)大。

另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程，則風(fēng)險(xiǎn)太大，一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。

摩爾發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)市場上成功的半導(dǎo)體廠商的制程進(jìn)化速度大約是每年半導(dǎo)體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍，

于是寫了著名的論文告訴大家這個(gè)發(fā)展速度是成本與風(fēng)險(xiǎn)之間一個(gè)良好的折中，半導(dǎo)體業(yè)以后發(fā)展可以按

照這個(gè)速度來。摩爾定律背后的終極推動(dòng)力其實(shí)是經(jīng)濟(jì)因素。

依據(jù)摩爾定律縮小特征尺寸獲得紅利的過程就像挖掘金礦：在過去，離地表較近比較容易挖掘的金礦已經(jīng)

被挖光了，到了今天，剩下的都是金礦深處的難啃的骨頭。

芯片特征尺寸縮小已經(jīng)越來越困難，必須克服各種科學(xué)技術(shù)和工程上的難題。歸根到底，再繼續(xù)縮小特征

尺寸不是不能做，只是要錢，很多錢。

隨著特征尺寸縮小，芯片的成本上升很快。芯片的成本包括NRE成本(Non-Recurring Engineering，指芯片

設(shè)計(jì)和掩膜制作成本，對于一塊芯片而言這些成本是一次性的)和制造成本(即每塊芯片制造的成本)。

在先進(jìn)工藝制程，由于工藝的復(fù)雜性，NRE成本非常高。例如FinFET工藝往往需要使用double patterning

技術(shù)，而且金屬層數(shù)可達(dá)15層之多，導(dǎo)致掩膜制作非常昂貴。

另外，復(fù)雜工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則也非常復(fù)雜，工程師需要許多時(shí)間去學(xué)習(xí)，這也增加了NRE成本。

對于由先進(jìn)制程制造的芯片，每塊芯片的毛利率較使用落后制程制造的芯片要高，但是高昂的NRE成本意

味著由先進(jìn)制程制作的芯片需要更多的銷量才能實(shí)現(xiàn)真正盈利。這使得芯片設(shè)計(jì)和制造所需要的資本越來

越高，而無力負(fù)擔(dān)先進(jìn)工藝制程的中小廠商則不得不繼續(xù)使用較舊的工藝。這也部分地打破了摩爾定律

 “投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯。

進(jìn)入門檻高，資金需求大，之前幾個(gè)工程師孤軍奮戰(zhàn)在自家車庫里設(shè)計(jì)出商用芯片的浪漫故事不再出現(xiàn)，

因?yàn)槿鄙儋Y金的支持不可能使用先進(jìn)工藝，而不使用先進(jìn)工藝在市場上就缺乏競爭力。

對于大公司而言，由于先進(jìn)工藝需要的資本越來越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)也越來越大。越來越多的

公司在市場上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競爭對手死磕變成了如何降低風(fēng)險(xiǎn)在市場上堅(jiān)持下來。

15年，半導(dǎo)體行業(yè)并購額超過了1300億美元。而今年，這一熱潮不但沒有減退，反而呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢，

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年前三個(gè)季度，全球半導(dǎo)體行業(yè)并購額就超過了1200億美元，全年總額超過2015毫無懸念。

這輪兼并也是半導(dǎo)體行業(yè)走向成熟期的標(biāo)志之一，意味著將來一方面使用先進(jìn)工藝的成本越來越高，另一

方面豪強(qiáng)兼并市場上的玩家都是巨頭，新玩家?guī)缀醪豢赡苋ヌ魬?zhàn)這些巨頭。

　危機(jī)也是轉(zhuǎn)機(jī)

對于歐美日韓這些半導(dǎo)體大廠來說，現(xiàn)在的半導(dǎo)體市場對他們來說，是明顯的強(qiáng)弩之末，龐大的投入，微薄

的利潤，會(huì)讓他們感到前所未有的壓力，或強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，或優(yōu)勢互補(bǔ)，扶持共同度過這個(gè)“寒冬”。

但這對全球久負(fù)盛名的半導(dǎo)體廠商來說是一個(gè)危機(jī)，對于中國這些半導(dǎo)體基礎(chǔ)薄弱的廠商來說，是一個(gè)轉(zhuǎn)機(jī)。

眾所周知，中國半導(dǎo)體的根基薄弱，但是中國又是一個(gè)龐大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場，龐大的貿(mào)易逆差，加上國外供

應(yīng)商和政府的時(shí)不時(shí)限制，終于令國內(nèi)業(yè)界自上而下加快建設(shè)半導(dǎo)體。在國家和多地基金的推動(dòng)下，外收內(nèi)發(fā)

展，中國半導(dǎo)體也終于初具規(guī)模。也給中國半導(dǎo)體的未來種下了一個(gè)希望。

但我們也要清楚明白一點(diǎn)，國內(nèi)半導(dǎo)體和國際先進(jìn)企業(yè)的差距，無論是設(shè)計(jì)、制造、封測、設(shè)備或者材料，中

國與國外的差距是非常明顯的。我們國際在未來要集中在中低級(jí)產(chǎn)品和技術(shù)的推動(dòng)，逐步從這個(gè)領(lǐng)域入手，替

代國外產(chǎn)品。

另外，用市場換技術(shù)，用中國的龐大市場，向國際半導(dǎo)體廠商換取技術(shù)，雖然不能拿到最先進(jìn)的技術(shù)或者核心

技術(shù)，但對于國內(nèi)半導(dǎo)體來說，這些技術(shù)也是欠缺的，吸收過來對提高國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的整體水平有百利而無

一害。

在這方面，我覺得中國高鐵的發(fā)展是榜樣，未來的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展能像高鐵發(fā)展那樣獲得相應(yīng)的收益，那就算

比較成功了。

展望未來一步步發(fā)展積累，中國半導(dǎo)體終有一日會(huì)騰飛。