“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(shí)，還要加上相關(guān)產(chǎn)品在美國市場上漲價(jià)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(qiáng)化產(chǎn)業(yè)鏈中的某一環(huán)節(jié)。
在改革開放時(shí)期引進(jìn)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(dòng)鼓勵(lì)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(jì)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(xiàng)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(jìn)口的局面，“屏”成為合肥重點(diǎn)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(chǔ)芯片項(xiàng)目和西邊邏輯芯片制造項(xiàng)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(shí)間撥回到20世紀(jì)末，全球經(jīng)濟(jì)衰退下，海外直接投資到中國臺(tái)灣的資本銳減，許多公司面臨倒閉風(fēng)險(xiǎn)，但光電子行業(yè)在臺(tái)灣獨(dú)樹一幟，經(jīng)濟(jì)浪潮衰退之時(shí)欣欣向榮。
黃德修對此感受頗深，在一次兩岸交流活動(dòng)中目睹臺(tái)灣光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，發(fā)出“20世紀(jì)是臺(tái)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(shí)驗(yàn)室副主任，同時(shí)也是武漢市科技專家委員會(huì)主任。
這次兩岸學(xué)者交流的最后一天，黃德修教授臨時(shí)接到通知要向臺(tái)灣同胞介紹武漢地區(qū)光電子發(fā)展情況，當(dāng)時(shí)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(shí)國內(nèi)規(guī)模最大，技術(shù)最先進(jìn)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(shí)還是坐擁當(dāng)時(shí)國內(nèi)唯一能夠生產(chǎn)光纖通信實(shí)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(dòng)，做了一個(gè)影響深遠(yuǎn)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(shí)任校長周濟(jì)不謀而合，一個(gè)月后，兩人在蘇格蘭格拉斯哥大學(xué)博物館偶遇，周濟(jì)對黃德修說，“看來光電子要大搞。”
有了周濟(jì)校長的鼓勵(lì)，盡管黃德修坦言“美國硅谷”的類比有些言過其實(shí)，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(bào)告。
報(bào)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(jì)劃還未有明顯行動(dòng)，國際市場上就傳來一些消極聲音，彼時(shí)以美國為代表的某些發(fā)達(dá)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(jiān)定，周濟(jì)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(diǎn)認(rèn)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(jī)遇。
時(shí)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(kuò)大，與此同時(shí)原武漢郵電科學(xué)院演變?yōu)榉榛鹂萍技瘓F(tuán)、光訊等實(shí)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(chǔ)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(gè)‘谷’里面怎樣去推動(dòng)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(shí)判斷，如果想要把光通訊等光電子信息行業(yè)往前推進(jìn)，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(rèn)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(jì)劃從技術(shù)含量最高的設(shè)計(jì)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(jì)來講，發(fā)展芯片制造會(huì)有更好的經(jīng)濟(jì)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(shí)國內(nèi)對芯片制造的認(rèn)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(rèn)為，建IDM廠需要自己設(shè)計(jì)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(jìn)入一波規(guī)?；陌l(fā)展，導(dǎo)致個(gè)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(gè)圍繞個(gè)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(chǔ)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(chǔ)器的需求大，我們看到了存儲(chǔ)器的未來，是值得發(fā)展的一個(gè)方向。”
武漢從一開始，就決定建設(shè)一座覆蓋設(shè)計(jì)并生產(chǎn)的存儲(chǔ)芯片IDM。
盡管做存儲(chǔ)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(chǔ)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(jìn)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(shí)，脫胎于AMD的世界NOR閃存頭號(hào)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(dá)成協(xié)議，共同開發(fā)3D NAND Flash技術(shù)并生產(chǎn)存儲(chǔ)芯片。與此同時(shí)，飛索半導(dǎo)體成為武漢新芯當(dāng)時(shí)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(qiáng)維持武漢新芯的運(yùn)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(yuǎn)，兩年后的一場全球金融危機(jī)，更是讓武漢新芯置身漩渦，面臨被臺(tái)積電及美光等芯片巨頭并購的危機(jī)。
為進(jìn)一步擴(kuò)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(shí)現(xiàn)盈利，但國內(nèi)業(yè)界一致呼吁保住大陸當(dāng)時(shí)唯一的存儲(chǔ)器公司，武漢新芯咬牙堅(jiān)持，等待新的機(jī)遇出現(xiàn)。鄒雪城教授在回憶這段歷史時(shí)直言“武漢新芯慢慢做，做得很艱難”。
轉(zhuǎn)機(jī)發(fā)生在2012年，國發(fā)文4號(hào)文出臺(tái)，對軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)給予稅收鼓勵(lì)。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(dá)4個(gè)小時(shí)的討論后，一致認(rèn)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(chǔ)芯片的大旗。
國內(nèi)對存儲(chǔ)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(chǔ)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(gè)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局都會(huì)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(diǎn)指向IC設(shè)計(jì)業(yè)，同時(shí)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(gè)主攻對象指向存儲(chǔ)芯片，武漢新芯受到青睞與扶持。
3年后，紫光集團(tuán)、大基金和湖北省政府共同出資240億美元，長江存儲(chǔ)橫空出世，武漢新芯被納入長江存儲(chǔ)旗下，共同肩負(fù)起國家存儲(chǔ)基地的重要任務(wù)，武漢最初規(guī)劃的IDM廠商在長江存儲(chǔ)的建成中得以實(shí)現(xiàn)。
長江存儲(chǔ)歷經(jīng)5年發(fā)展，從成功設(shè)計(jì)制造中國首款3D NAND閃存，到自主研發(fā)Xtacking架構(gòu)，到實(shí)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(jìn)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。
