中芯国际=国产芯片之光?

财经国家周刊 财经国家周刊 2020-06-23

|导言:“道路艰难险阻,我辈仍需努力。”


作者| 《财经国家周刊》记者 李瑶




如果科技圈有热搜榜,那么中芯国际绝对是近期占据榜一榜二的存在。


从6月1日科创板上市申请获上交所受理,到6月4日获科创板首轮问询,再到6月19日上市委员会审议通过,中芯国际只用了19天,不仅创下科创板最快过会纪录、刷新募资额度,还成功摘得“科创板首家‘A+H’红筹企业”的头衔。


一时间,“国产芯片之光”“国产芯片将更进一步”“第二个台积电”的评价漫天,引得一众吃瓜群众也跟着欢呼“就等这一天了!”,中芯国际仿佛成为了“中国芯片的希望”。


芯片历来是一个投入周期长、回报收益慢的领域,历经40年努力,国产芯片产业仍旧一路风雨,时至今日还被“卡脖子”。如今,一家集成电路芯片制造企业回归A股,国产芯片就真的一朝扬眉,崛起在眼前了?


“建厂狂魔”


在不了解芯片圈的人眼里,中芯国际就是一家国产芯片代工厂。但在业内人士眼中,作为国内芯片代工龙头的中芯国际,有着太多见证国产芯片发展的故事。


2000年,张汝京从台湾返回大陆,在时任上海经委副主任江上舟力邀,上海市市长、副市长最终拍板协助下,在上海张江地区,正式打下中芯国际的第一根桩。仅13个月后,第一座8英寸晶圆厂就正式建成投产,创造了当时全球最快的芯片建厂纪录。


中芯国际创始人 张汝京

 

张汝京乃何人?


张汝京是我国著名炼钢专家张锡纶次子,抗战时期,张锡纶与妻子主持的第21兵工厂,生产了中国90%的重机枪。1949年,张锡纶带着刚满一岁的张汝京去往台湾。之后,张汝京一路考上台湾大学,而后前往美国留学,先后取得工程学硕士和电子学博士的学位。


博士毕业后,张汝京进入有半导体“西点军校”之称的德州仪器,一干就是20年。期间他不仅专注于技术研发,还协助公司在美国、日本、新加坡、意大利等地完成近10座半导体工厂的建设运营,是业内公认的“建厂狂魔”


“你什么时候去大陆建一所工厂?”大概是父亲张锡纶这一问直击灵魂,年近半百的张汝京辞掉德州仪器的工作,回到台湾,创立世大半导体,打算先在台湾站住脚,再迂回操作大陆建厂事宜。


很快,世大半导体就建起了两座工厂,成为台湾第三大芯片公司,并被排名第一的台积电相中。


台积电创始人张忠谋是张汝京在德州仪器的老上司,对于台积电递来的并购计划,张汝京并没有拒绝,但他提了个条件:收购完成后,世大的第三个工厂必须要建在大陆。


不料,在当时的政治环境下,收购顺利完成后,先前还同意的台积电就换了面孔,无论张汝京如何找相关负责人追问大陆建厂事宜,都有如石沉大海。


灰心之下,张汝京决定辞职,去往大陆,准备建厂。上海市也是在此时,向张汝京抛出了橄榄枝。


张汝京这一辞职不打紧,得知他要去大陆建厂,除了德州仪器和世大的100多位海外同事,还有300多个台湾同胞也要跟着他一起走,其中不乏台积电员工。


张汝京的业界口碑和号召力,由此可见一斑。就算放眼如今的半导体圈,也几乎无人能出其右。


而后短短3年时间,中芯国际就拥有了4条8英寸生产线和1条12英寸生产线,跻身全球第三大代工厂,大陆芯片制造业迎来高光时刻。


外有截杀,内有“宫斗”


可惜的是,中芯国际接下来并没有像张汝京期待的那样,一路顺风。


2003年8月,中芯国际在香港上市的前几天,台积电突然来了个“截杀”:以“中芯国际员工盗取台积电商业机密”为由,在美国加州起诉中芯国际,并索赔10亿美元。


10亿美元在当时意味着什么?中芯国际2003年的收入才3.6亿美元,10亿赔偿是再明显不过的“痛下杀手”了。


但有个因素让张汝京不得不重视——中芯国际的工程师很多都是来自台积电,谁都说不清楚,工程师会在一些项目上或有意或无意地用到台积电的菜单等信息。


官司拖到2005年,中芯国际选择了庭外和解,6年分期赔偿台积电1.75亿美元,所有技术都要存到台积电设置的“第三方托管账户”,供台积电“自由检查”。

台积电创始人 张忠谋

 

台积电当然不会心慈手软,随后的几年,每当中芯国际在制造工艺上有突破时,台积电都会祭出“侵权”的杀招,打得中芯国际无法招架。


直到2009年,台积电再要求中芯国际赔钱、赔股份之余,还要求61岁的张汝京必须离开中芯国际,让他签署一份竞业协议:从2010年算起,三年之内不得再从事芯片相关的工作。


中芯国际的“张汝京时代”结束后,一手促成中芯国际落地上海的江上舟,成了扛起中芯国际的人。


中芯国际成立之初,为了应对国外的技术封锁,张汝京拉来上海国资和众多外资股东,希望淡化政府背景。但2008年国际金融危机爆发后,存储芯片价格崩盘,中芯国际资金出现缺口,张汝京向有关部门求援,最终引入大唐电信,以1.76亿美元持有中芯国际16.6%的股份,成最大股东。


张汝京一离开,中芯国际内部的平衡关系被打破,江上舟一面要补上人事空缺,平衡内部各方关系,一面还要利用自己多年从政积累,说服国家主权基金性质的中投集团入股,为中芯国际寻找更多的资金支持,避免被大股东所控制。


江上舟太希望中芯国际蒸蒸日上了,但现实并没有如他所愿。


一方面,接任中芯国际执行董事及CEO的王宁国,和出任COO的杨士宁,分别代表了中芯国际管理层中台湾背景及大陆背景的最高职位,公司内部也因为领导者的背景和历史原因,分成了台湾派和大陆派两大派系。


另一方面,对于中投集团的引入,大股东大唐电信表现出极大反对,最终迫使中投只拿下11.6%的股份;而且,危机意识越来越强的大唐电信,越来越希望把中芯国际彻底变成大唐电信4G发展的产业链一环。


2011年,江上舟因病去世

 

直到2011年6月27日,江上舟因癌症去世,中芯国际股东关系更加复杂激烈,“宫斗”之下,王宁国、杨士宁先后离职,邱慈云前来救场,出任执行董事兼CEO,稳住了中芯国际的基本盘


2017年10月16日晚间,中芯国际传出消息,宣布历经台积电、三星的半导体“名将”梁孟松加入中芯国际,出任CEO兼执行董事。


298天后,中芯国际宣布攻克14纳米工艺,良率从3%提高到95%,并在等效7纳米工艺上取得阶段性进展。中芯国际也终于回归到了江上舟所期待的“蒸蒸日上”正轨。


“中国芯的希望”?


一个多月前,在中芯国际20周年晚宴上,参会员工每人都拿到了一套华为荣耀Play4T手机。


这款手机的特别之处在于,手机的背面除了印有中芯国际成立20周年的专属Logo,还带有“Powered by SMIC FinFET”字样,显示着这款手机的海思麒麟710A处理器,采用的是中芯国际(SMIC)14纳米制程代工。


当时就有分析认为,这意味着在梁孟松的推动下,中芯国际14纳米FinFET 代工的移动芯片,真正实现了规模化量产和商业化。


由于跟张汝京一样,都是台积电旧将,都被台积电逼迫签下竞业禁止协议,都推动了中芯国际工艺制程大幅进步,坊间不乏将梁与张作比,称中芯国际进入“梁孟松时代”,期待中芯国际走进一片新天地。


回归A股,显然是当下开启新天地的一种方式。从5月末传出提交科创板上市申请,到6月中旬闪电过会,结合此间华为事件,外界对中芯国际科创板上市自然而然地赋予了多重含义。


尤其是根据招股书,中芯国际拟募集资金总额200亿元,其中40%将用于补充流动资金,20%的资金用于先进及成熟工艺研发项目储备资金项目,另有40%将用于12英寸芯片SN1项目,以满足建设1条月产能3.5万片的12英寸生产线项目的部分资金需求,把这条生产线生产技术水平提升至14纳米及以下。


“中芯国际此次募资扩大14纳米产线,说明产线成熟度进一步提高;新的工艺产线形成后,有客户踊跃进来,这是一件好事。”海微技术工业研究院总经理丁辉文评价说。


14纳米意味着什么?


芯片所谓的“纳米”制程数值,指代的是每一款芯片中最小的栅极宽度,也叫“栅长”。简单来说,栅长决定了电流通过时的损耗,栅长越短,意味着芯片面积越小、功耗越低、成本越低。


从当前制程工艺的发展来看,从28纳米到14纳米是一道关键节点,业界也据此划分企业制程能力先进与否。而如今全球范围内具备14纳米制程能力的纯集成电路晶圆代工厂,只有台积电、格罗方德、联华电子、中芯国际4家。


2018年纯晶圆代工企业全球市场销售额排名。来源:新华财经

 

所以,中芯国际此举,自然而然被外界一些人士解读为,“国产半导体芯片进一步稳固第一梯队位置,回归A股后有望带动国产芯片崛起。”


还有机构给出评估预测,称中芯国际的估值约为2000亿元,2020年的年增长率在11%~19%,毛利率预计维持在20%,保持盈利。


前海开源基金经济学家杨德龙也表示,“首家A+H股上市公司是芯片企业,对于国内半导体产业链是一个刺激信号”,有助于推动芯片产业国产化步伐。


更有某国际知名存储芯片制造商内部人士指出,国内半导体要壮大起来,突破路径极可能是站出来一个“带头大哥”聚集整个产业链,如同昔日的手机产业。


群情激昂下,原本就是国内芯片代工龙头的中芯国际,被拱到了这个“带头大哥”的人选位置,成了“中国芯的希望”


切勿捧杀,认清现实


但现实告诉我们,中芯国际目前并未有能力完全撑起整个国产芯片产业链的下游。


首先,从技术能力上看,虽然中芯国际14纳米在2019年第三季度就已经量产,但相比台积电、格罗方德等主要竞争对手,仍然晚了2~4年。

 

本刊根据公开资料整理

 

尽管中芯国际在谈及国际竞争力时表示,“公司第一代14nm FinFET技术具有一定性价比,目前已同众多客户开展合作。”并且还透露,在下一代技术节点的开发上,全球纯晶圆代工厂仅剩其和台积电2家,“公司正不断缩短与台积电之间的技术差距。”


但不能忽视的是,中芯国际14纳米产能目前仅处于初步布建阶段,现有产能呈现出“需求巨大但供给不足”的局面,在全球市场所占份额较低。


其次,从毛利润看,根据财报披露的信息,中芯国际近三年来的毛利率基本稳定在23%左右,而台积电的毛利率基本保持在50%,前者还不足后者的一半。


如果再考虑到中芯国际的投新、折旧成本,情况就更令人揪心。据中芯国际透露,受全球半导体行业28纳米产品市场产能过剩影响,中芯国际28纳米产品毛利率为负。


另据IBS统计,随着技术节点的不断缩小,集成电路制造的设备投入呈大幅上升的趋势。以5纳米技术节点为例,其投资成本高达数百亿美元,是14纳米的两倍以上,28纳米的四倍左右。


可以预见,随着新产线投产、扩产,28纳米制程相关产线在一定时期内必然面临较高的折旧负担,进而影响整体毛利率波动,考验中芯国际的利润水平。


众所周知,集成电路晶圆代工行业是资本密集型产业,无论是人才的培养还是技术研发,都离不开大量资金的长期投入。


从日本、韩国、中国台湾等国家和地区的芯片产业发展经验来看,“产、官、学”三者配套模式背后的“集中力量办大事”逻辑,是推动芯片产业快速获取高效发展成果的正解。


但无论是日本的东芝、日立,还是韩国的三星(非纯晶圆代工厂),台湾的台积电,都是在政府资金及政策的支持下,短期内顶住了盈利压力,咬牙进行长期投入,才进入独立商业企业发展模式,并逐渐为产业链上下游提供能量。


相比之下,作为集成电路代工厂的中芯国际,目前仍处在需要政府资金及政策长期支持的阶段,即使通过科创板上市募集更多资金补贴研发费用,也未到能够“丢下拐杖”“自我造血”的地步。


中芯国际与可比上市公司研发投入情况。来源:新华财经


所以,此时忙着欢呼“国产芯片之光”,未免过早。须知“捧杀”一次,既可盲了吃瓜群众的眼睛,也可造起外部舆论之势,乱了企业、产业节奏。


“我辈仍需努力”


国产半导体要强大,绝不是推出一个代工龙头当“带头大哥”就够了。


半导体产业通常分为芯片设计、芯片代工、芯片封装测试三大环节领域,所以,国产半导体要想真正实现崛起,必须从设计到代工、封测都要实现自主化。


如果以此反推,大陆芯片设计公司寻求大陆晶圆代工厂,大陆晶圆代工厂寻求大陆封测厂,代工高端制程产能的落地再吸引导入更多芯片设计公司,是必然的循环趋势。


从这个角度而言,中芯国际作为国内代工龙头,的确具备串联及带动封测、芯片设计等整个产业链的潜力。


但一个摆在面前的鸿沟是,长期以来,受“巴黎统治委员会”和“瓦纳森协议”限制,西方国家对中国半导体技术出口,一般都必须按照“N-2”的原则审批,也就是说比最先进的技术晚两代。


如果再在审批过程中适当拖延一下时间,基本上中国能够拿到的技术设备,都会比发达国家最先进的晚三代甚至更长。


所以截止到目前,我国除了在利润率低的封测环节占据较大市场份额、华为海思在芯片架构上保有“备胎方案”之外,代工制造中必不可缺的光刻机等关键设备,经常在引进上遭到钳制。


从这一点来说,就算中芯国际进入了“寻求融资—提高芯片制成工艺—抢夺代工订单—改善毛利率—继续投入技术研发”的正循环,并带动整个产业链向前,也免不了被“卡脖子”的隐患。


纵观国际半导体产业发展,主要存在三种模式:


一种是Fablesss模式,只设计,不自主生产,比如高通、华为海思;一种是Foundry模式,不设计,只代工生产,比如台积电、中芯国际;还有一种是IDM模式,设计、自主生产、封测一条龙,比如德州仪器。


国产芯片要想快速发展,摆脱时刻被掣肘的风险,必须找到一条“中国道路”:合则设计、生产、封测一条龙;散则硅片、光刻机等基础关键技术也能自主化、先进化。


张汝京曾提到一家名为TECH的新加坡公司,这家公司是由四家公司成立的一个IDM公司,自己设计、自己生产、自己封测销售。


张汝京认为,如果要成立比较先进的IDM公司,一家不容易做起来,但如果是引入5-10个设计公司交叉持股,各家产品技术共享互补,一起合作,分担投资,投资的压力就可大幅减少,也可保证产能利用率。


不过,他也承认,以这个新思路协调这5-10家的产品最好不要有竞争性,市场最好不太一样,也特别需要协同作业。


也是按照这个思路,张汝京于2018年创立了芯恩(青岛)集成电路有限公司。目前,这家公司还在新模式的道路上摸索前进。


2017年一个半导体峰会上,中国工程院院士倪光南给张汝京颁发了中国半导体产业“终身成就奖”,台下掌声雷动,经久不息。

倪光南(左)为张汝京(右)颁奖

 

会后接受《财经国家周刊》记者采访时,年近70的张汝京精神矍铄,讲述了许多关于国产半导体芯片的畅想。


采访末尾,谈起中芯国际的发展,这位“中国半导体之父”低头思忖,转而抬眼答道:“道路艰难险阻,我辈仍需努力。”


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