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“千人计划”专家杨士宁:中央领军、抢占先机,攻坚集成电路制造

来源:千人杂志 2015-08-14 10:31:15

  集成电路是一种应用广泛的半导体器件。放眼计算机、移动终端、医疗、工业等各个领域的产品,只要涉及电子设备,就离不开集成电路。作为其载体的芯片被誉为国家的“工业粮食”、整机设备的“心脏”,研究表明,1美元芯片产值可带动10美元电子设备产值和100美元GDP。各国纷纷将其作为战略性产业进行规划,全球芯片产值已达三千多亿美金。

  然而,中国的集成电路产业发展却远远滞后于发达国家。我国是芯片消费大国,但国产芯片在全球市场所占比例仅2%~2.5%,芯片每年进口额高达2000多亿美元,已超越原油成为我国第一大进口商品。芯片依赖国外,为我国信息安全埋下重大隐患。

  面对如此窘境,国家“千人计划”专家、武汉新芯集成电路制造有限公司(下称“武汉新芯”)总裁兼执行长杨士宁积极建言。7月30日晚,应IC咖啡(武汉站)之邀,杨士宁博士在武汉光电子产业园发表了以“中国半导体产业战略下的区域崛起”为主题的专题报告,对我国集成电路发展的现状与机遇、落后原因和解决方案进行了深度剖析,并就武汉新芯如何抓住机遇、提升湖北地区半导体产业表达了自己的看法。

  发展半导体,“群众运动”和“两弹一星”行不通

  杨士宁首先指出,国内的集成电路制造业近年有所发展,总产值已达五百亿美元左右。但是他认为,虽然总体来说趋势给人的感觉“不错”,但实际上芯片制造远远无法满足不断加速增长的下方市场。“我国集成电路产业中,设计业发展最快,其次是封装业,制造业发展最缓慢;封装业总产值最大,占比超过集成电路产业的五分之二,制造业比例最小,”杨士宁分析,“真正的状况比大众的认知更为糟糕。”

  造成我国集成电路制造萎靡的原因,杨士宁归结为两点:成本和速度。“在成本方面,一来先进芯片的制造成本中,设计成本占比最高,人工成本最低。这就导致我国无法发挥自身人工成本的优势。二来我国这一优势也在逐渐消减,目前虽仍低于美国,但已是发展中国家的三倍。”在此背景下,杨士宁指出,制造先进芯片不能只靠降低成本,而需要企业具备创造新价值的能力。

  比成本更关键的是速度。“半导体行业技术演进非常快,折旧期很短。因此速度是决定生死存亡的因素。”杨士宁指出,半导体行业具有资金、人才、技术密集,技术发展速度快的特点。中国并不缺乏资金、人才、市场,唯在速度的问题上“搞不定”。他以例说明:一种芯片面世的第一年,假设每颗芯片可为企业带来四五千美元利润。到三四年以后,该芯片价格就会降至一半。“这时候再打入市场,领先企业比我们‘练兵’久,成本低,这个仗还没打就输了。”

  半导体产业的这些特性,让我国在其他行业行之有效的发展方式不再“好使”。杨士宁将以前的方法形容为“群众运动”和“两弹一星”。他介绍,“群众运动”即国家给予适当政策和引导,让有财力的企业自行发展,大家“一哄而上”;“两弹一星”则是针对难有突破的技术,国家投入人才和资金,长期钻研。这两者都不适用于半导体产业的发展。此外,芯片行业缺乏市场保护,让国内企业更加望而却步。杨士宁以汽车行业为例对比:“在国外生产制造的汽车,若引入中国,售价可能会翻一番;但是芯片体积小巧,从国外进入中国市场并不会带来成本和售价的飙升,这使得国内企业的处境更为困难。”目前,我国企业在产能、研发和投资领域的投入不到世界领先企业的1/10。

  中国集成电路产业的“红旗打得起来”

  虽然情况不容乐观,但杨士宁并不认为我国企业没有机会。他以毛泽东的话来形容中国半导体产业的现状,即没有到“星星之火,可以燎原”的态势,但也并非“红旗打不起来”。他的信心源于对国内机遇的认识。“我国存在几个较大优势:广阔的市场;国家整合产业链的能力;科研环境的有力支撑;客户群的支持意愿。”他具体介绍,在市场方面,我国拥有全世界最大的PC端和移动终端消费市场,占全球市场约6成;在国家和企业方面,去年国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》,搭建起国内集成电路产业的发展框架,紫光通信、中国移动等巨头发起设立国家集成电路产业投资基金;在科研人才方面,武汉的华中科技大学、武汉大学等院校都培养了集成电路领域的优秀“潜力股”。

  “我认为,中国集成电路产业完全可以发展起来。但是,基于这一行业对技术和投资的高要求,其崛起无捷径可走。”杨士宁总结,类似半导体产业这样的大规模制造业要得到稳固发展,必须搞“中央军大兵团作战”:由国家意志主导,组建中央政府领导、相关龙头企业参与的产业链联盟,形成“虚拟国家资源垄断”;整合企业、扩大规模、集中投资,结合本土市场;走产学研结合之路,把重心放在突破新材料和器械研发上,挺进世界前沿,完成专利布局。

  认清形势,企业选项目应“量身定做”

  面对历史机遇,杨士宁所带领的武汉新芯肩负着提升武汉地区半导体产业的重任。他相信,一流的团队致力于“将不会做的事做成功”。在半导体行业,若选择已经成熟的技术领域,无法突出自身锋芒。因此,武汉新芯在挑选项目上格外重视,要选择“有一定难度和风险的、超前的项目”。

  2013年,手机芯片超过计算机成为第一大市场,但增长趋于饱和;物联网成增长最快的领域,将在未来相当长时间内领跑。经过对形势的分析,武汉新芯将目标锁定在半导体产业的新驱动力:大数据存储、超低功耗、智能传感模块等技术,这些技术与移动终端、云存储、物联网密切相关。公司取得了一些不俗成绩,包括生产的高端影像传感器一年出货量达一亿颗等。但是杨士宁并不满足于这些“练兵产品”,而是规划公司在存储器、三维集成整合平台和物联网传感器三个方面加大研发力度。

  在存储器领域,杨士宁透露,接下来公司的想法是生产大规模存储器。“中国要完成国内芯片生产目标,必须突破大规模存储器生产。”在三维集成领域,公司提出并启动了3D Nand计划,这是一种能降低成本和功耗、提高性能的芯片堆叠方式。今年5月,公司的三维集成平台研发成功,出具样本。在物联网产品领域,杨士宁表示,公司尚处于市场研发早期,“虽然有风险,但是物联网产品的一个特点是种类繁多。如果传感器研制成功,未来发展空间会很大。”回首公司的战略计划和所得成果,杨士宁言语间透露出自豪:“武汉新芯在半导体产业正加速‘弯道超车’,力争先机。”

  作为企业管理者在半导体行业打拼多年,杨士宁积累了不少经验。他建议,国家在扶持半导体企业的方式上,应变“补贴税钱”为实际投资,变地方财政扶持为国家资本扶持。此外还应成立国字号专业投资机构,变银行式“收取本息”的管理方式为专业基金式,集投资、掺股和管理为一体,行政+资本的复合形式。对于企业自身,则应“量身定做,量力而行”,选择适合自己且具有突破价值的项目,组建有能力的团队,做好长期规划。

  演讲结束后,杨士宁与现场听众进行了精彩互动,对提问做出耐心解答。据悉,本次活动吸引了政府官员、企业家、工程师等一百余人参加,其中包括不少慕名而来的外地企业家。活动获得武汉光电子产业园有关领导的大力支持。

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