“是的，至少要投入9000 ~ 12000億美元。”
這是2020年美國政府調(diào)研后，要想打造本土完全自主可控的半導(dǎo)體生態(tài)圈，需要消耗的資金。
與此同時，還要加上相關(guān)產(chǎn)品在美國市場上漲價65%的附加條件。
這意味著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈長期全球化發(fā)展，僅靠某一國家或地區(qū)打造完整產(chǎn)業(yè)鏈成本巨大，對一座城市而言更是如此，不如先打造特色產(chǎn)業(yè)，強化產(chǎn)業(yè)鏈中的某一環(huán)節(jié)。
在改革開放時期引進集成電路產(chǎn)線和909工程之后，中國正在經(jīng)歷第三次造芯浪潮。2014年成立國家大基金，后又陸續(xù)推出一系列政策推動鼓勵集成電路發(fā)展，在國家牽頭下，各省市發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)干勁十足，打造特色產(chǎn)業(yè)力爭最終建成完整產(chǎn)業(yè)鏈。
深圳、北京聚集大量芯片設(shè)計公司，華為海思、兆易創(chuàng)新是典型代表，中芯國際駐地上海，芯片制造成為上海的特色。13年前，合肥市拿下京東方建設(shè)LCD面板高世代線項目，兩年后成功投產(chǎn)，結(jié)束我國液晶顯示面板全部依賴進口的局面，“屏”成為合肥重點發(fā)展對象……
以“中國光谷”著稱的武漢，從光電產(chǎn)業(yè)起步，東邊存儲芯片項目和西邊邏輯芯片制造項目共同勾畫出武漢集成電路產(chǎn)業(yè)面貌。
老工業(yè)城市轉(zhuǎn)型，“中國光谷”定基調(diào)
時間撥回到20世紀(jì)末，全球經(jīng)濟衰退下，海外直接投資到中國臺灣的資本銳減，許多公司面臨倒閉風(fēng)險，但光電子行業(yè)在臺灣獨樹一幟，經(jīng)濟浪潮衰退之時欣欣向榮。
黃德修對此感受頗深，在一次兩岸交流活動中目睹臺灣光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)出“20世紀(jì)是臺灣微電子年代，21世紀(jì)是其光電子年代”的感慨。黃德修是華中科技大學(xué)的教授，在光電子，在光纖通信、光纖傳感、光電子器件等方面成績顯著，現(xiàn)為華中科技大學(xué)武漢光電國家實驗室副主任，同時也是武漢市科技專家委員會主任。
這次兩岸學(xué)者交流的最后一天，黃德修教授臨時接到通知要向臺灣同胞介紹武漢地區(qū)光電子發(fā)展情況，當(dāng)時PPT還未普及，黃德修教授用透明膠紙投影了一張武漢光電子產(chǎn)業(yè)分布圖：
以華中理工大學(xué)(現(xiàn)華中科技大學(xué))為中心，東邊是中外合資的長飛光纖光纜廠，是當(dāng)時國內(nèi)規(guī)模最大，技術(shù)最先進的光纖廠;
西邊的武漢郵電科學(xué)研究所是國內(nèi)最早研制出光纖和光纖通信設(shè)備的研究所，同時還是坐擁當(dāng)時國內(nèi)唯一能夠生產(chǎn)光纖通信實用的半導(dǎo)體激光器、探測器的中外合資公司。
講解完這幅分布圖，黃德修很是激動，做了一個影響深遠的類比：“這很類似美國當(dāng)年的硅谷”。
黃德修希望把武漢打造成“中國光谷”的想法與華中理工大學(xué)時任校長周濟不謀而合，一個月后，兩人在蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)博物館偶遇，周濟對黃德修說，“看來光電子要大搞。”
有了周濟校長的鼓勵，盡管黃德修坦言“美國硅谷”的類比有些言過其實，但打造武漢光谷的信心只增不減，搶在1999年開年之前，黃德修以華中理工大學(xué)的名義向武漢市科委遞交了建議將武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)成“中國光谷”的報告。
報告得到市科委的重視，1999年上半年組織專家起草發(fā)展光電子產(chǎn)業(yè)的相關(guān)規(guī)劃，提交給武漢市政府。下半年計劃還未有明顯行動，國際市場上就傳來一些消極聲音，彼時以美國為代表的某些發(fā)達國家，對光纖通信產(chǎn)品市場需求估值過高，大量積壓的貨物讓不少公司蒙受虧損甚至倒閉，國際光電子產(chǎn)業(yè)下滑嚴(yán)重。
不過武漢建設(shè)光谷的決心異常堅定，周濟教授直言開發(fā)區(qū)抓房地產(chǎn)是不務(wù)正業(yè)，抓光谷建設(shè)和光電子才是重中之重。羅清泉書記也尖銳地指出，IT泡沫本身是一種發(fā)展不健全的表現(xiàn)，并贊同黃德修的觀點認為武漢要抓住光電子不放松，將“國際光電子產(chǎn)業(yè)下滑”的干擾視為武漢搶占國內(nèi)外光電子市場的機遇。
時間證明，狂風(fēng)暴雨之中的武漢做出了正確的選擇，一心想要打造“中國光谷”的武漢將原有大型光電子企業(yè)規(guī)模不斷擴大，與此同時原武漢郵電科學(xué)院演變?yōu)榉榛鹂萍技瘓F、光訊等實體公司，產(chǎn)品暢銷國內(nèi)外，富士康、華為、中興、聯(lián)想、華星光電也相繼落戶武漢東湖高新區(qū)。
千億加碼存儲芯片，14年終成IDM
“光通訊和激光加工催生了光谷，但在光谷這樣一個‘谷’里面怎樣去推動更多的新技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展值得探索。我們當(dāng)時判斷，如果想要把光通訊等光電子信息行業(yè)往前推進，從半導(dǎo)體、電子器件、材料等方面打造更深厚的產(chǎn)業(yè)技術(shù)很重要，大概在2000年之前我們就有了這樣的認知。”光谷發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)和半導(dǎo)體顯示產(chǎn)業(yè)倡導(dǎo)者鄒雪城教授告訴雷鋒網(wǎng)。
1999年底，鄒雪城教授等人最開始計劃從技術(shù)含量最高的設(shè)計入手發(fā)展武漢集成電路產(chǎn)業(yè)，但對產(chǎn)業(yè)規(guī)模和市場經(jīng)濟來講，發(fā)展芯片制造會有更好的經(jīng)濟數(shù)據(jù)表現(xiàn)，加上芯片人才和企業(yè)的基礎(chǔ)匱乏，武漢最終將目標(biāo)指向芯片制造。
彼時國內(nèi)對芯片制造的認知幾乎局限于晶圓代工，前前后后建設(shè)過不少代工產(chǎn)線，908工程中的無錫華晶，909工程在上海建立起的華虹NEC……要么單純代工，要么采用中外合資的方式代工，武漢想選擇一條不一樣的芯片制造發(fā)展路線，即建設(shè)一座擁有自主技術(shù)的IDM廠。
鄒雪城認為，建IDM廠需要自己設(shè)計產(chǎn)品，做重資產(chǎn)的投資，為攤銷成本必須要保證市場，大宗產(chǎn)品是首選。2000年左右，互聯(lián)網(wǎng)開始進入一波規(guī)?；陌l(fā)展，導(dǎo)致個人電腦的需求激增，大洋彼岸的英特爾的CPU處理器市場一路狂飆。
“CPU能做嗎?可以做，但我們沒法建立起一個圍繞個人電腦的完整生態(tài)和軟件。”鄒雪城說：“除此之外，最大宗的芯片產(chǎn)品就是存儲器。CPU的速度越來越快，對內(nèi)存的需求也越來越高，加上圖像處理等媒體處理應(yīng)用對存儲器的需求大，我們看到了存儲器的未來，是值得發(fā)展的一個方向。”
武漢從一開始，就決定建設(shè)一座覆蓋設(shè)計并生產(chǎn)的存儲芯片IDM。
盡管做存儲芯片從技術(shù)上有極大的挑戰(zhàn)，但是相對復(fù)雜的CPU芯片所需要的復(fù)雜生態(tài)相比，存儲器要相對單純很多。但對于集成電路產(chǎn)業(yè)幾乎為0的武漢來說，建成IDM的挑戰(zhàn)依然不少，一沒有產(chǎn)品及產(chǎn)品定義，二沒有生態(tài)和人才，不過武漢還是硬著頭皮開始建廠。
2006年，湖北省政府、武漢市政府和武漢東湖開發(fā)區(qū)共同投資100多億人民幣，成立武漢新芯集成電路制造公司，專注先進特色工藝開發(fā)，擬建兩座12寸晶圓廠。
正當(dāng)武漢新芯為無核心技術(shù)可用而發(fā)愁時，脫胎于AMD的世界NOR閃存頭號公司飛索半導(dǎo)體也在為沒有晶圓代工而發(fā)愁，兩家公司最終達成協(xié)議，共同開發(fā)3D NAND Flash技術(shù)并生產(chǎn)存儲芯片。與此同時，飛索半導(dǎo)體成為武漢新芯當(dāng)時唯二的客戶之一，另一位客戶就是如今國產(chǎn)MCU的代表兆易創(chuàng)新。
兩位客戶的訂單只能勉強維持武漢新芯的運營，代工模式下的武漢新芯年產(chǎn)能不到2萬片且年年虧損，與武漢最初的目標(biāo)和設(shè)想相差甚遠，兩年后的一場全球金融危機，更是讓武漢新芯置身漩渦，面臨被臺積電及美光等芯片巨頭并購的危機。
為進一步擴產(chǎn)，武漢新芯又為豪威的背照式傳感器做代工和封裝，盡管依舊沒有實現(xiàn)盈利，但國內(nèi)業(yè)界一致呼吁保住大陸當(dāng)時唯一的存儲器公司，武漢新芯咬牙堅持，等待新的機遇出現(xiàn)。鄒雪城教授在回憶這段歷史時直言“武漢新芯慢慢做，做得很艱難”。
轉(zhuǎn)機發(fā)生在2012年，國發(fā)文4號文出臺，對軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)給予稅收鼓勵。湖北省委書記、省長、副書記等省委常委，以及武漢市委書記、市長在一次長達4個小時的討論后，一致認為湖北武漢在國家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，理應(yīng)扛起存儲芯片的大旗。
國內(nèi)對存儲芯片的需求量大，國內(nèi)NAND Flash和DRAM的采購規(guī)模幾乎占據(jù)全球供貨量的三分之一，芯片國產(chǎn)化率10%-15%。“如果30%的存儲器我們都能自己搞定，就意味著有可能將我國芯片的國產(chǎn)化率提升到50%，整個國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局都會發(fā)生改變。”鄒雪城說。
到2014年，武漢東湖開發(fā)區(qū)將發(fā)展重點指向IC設(shè)計業(yè)，同時國務(wù)院也制定今后十年發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略部署，將首個主攻對象指向存儲芯片，武漢新芯受到青睞與扶持。
3年后，紫光集團、大基金和湖北省政府共同出資240億美元，長江存儲橫空出世，武漢新芯被納入長江存儲旗下，共同肩負起國家存儲基地的重要任務(wù)，武漢最初規(guī)劃的IDM廠商在長江存儲的建成中得以實現(xiàn)。
長江存儲歷經(jīng)5年發(fā)展，從成功設(shè)計制造中國首款3D NAND閃存，到自主研發(fā)Xtacking架構(gòu)，到實現(xiàn)64層3D NAND Flash芯片量產(chǎn)，再到宣布成功研發(fā)128層TLC/QLC閃存，跑步進入國際領(lǐng)先水平，成為武漢集成電路產(chǎn)業(yè)的金字招牌。
