鈦媒體注：近日，在中信建投證券和金沙江資本舉辦的中國第三代半導體發(fā)展機遇交流峰會上，中芯國際創(chuàng)始人、原 CEO 張汝京發(fā)表了演講。

　　在這次分享中，張汝京回顧了第一到第三代半導體的發(fā)展。問答環(huán)節(jié)中，張汝京回答了中國半導體產(chǎn)業(yè)如何實現(xiàn)“超車”、第三代半導體未來的發(fā)展模式是什么等問題。

　　時下，特朗普發(fā)布行政令試圖封禁 TikTok、微信，華為余承東也在公開演講中表示，因美國第二輪制裁，麒麟芯片或?qū)⒔^版。針對以 5G 通訊為主的中國技術(shù)，美大面積打擊和制約。

　　對此，張汝京回答，類似的限制由來已久，各界美國政府對此的態(tài)度各有不同，“特朗普對中國定的策略是最嚴苛的”。

　　張汝京還拿日本舉例，他表示，1980 年代，當時日本存儲器技術(shù)在技術(shù)、設(shè)計和良率都比美國先進很多，于是美國就開始限制日本，后來還逼日本簽下《廣場協(xié)定》。“結(jié)果日本根本抵擋不了美國的壓力，存儲器行業(yè)幾乎消亡，只有一兩家還能茍延殘喘。當時，受到美國的影響，日本各方面都受到了很大制約，發(fā)展速度就放緩了”。

　　但日本也并沒有停下腳步，而是潛心鉆研材料和設(shè)備，所以它在這幾方面還是十分領(lǐng)先。譬如說現(xiàn)在全世界大概 51% 的 300 毫米大硅片，都產(chǎn)自日本信越和松口這兩家公司。日本在光刻膠、特殊的化學品和材料等領(lǐng)域都是領(lǐng)先的。

　　張汝京認表示，當美國發(fā)現(xiàn)中國對其造成的競爭壓力很大時，美國的行政負責人就開始要打擊，如果公平競爭贏不了，它就會采取行政的方式。他也特別提到：“美國對中國制約的能力沒有那么強，但是我們不能掉以輕心。”

　　第三代半導體未來的發(fā)展模式會是以 IDM（垂直整合制造）為主，還是說也是 Design House（第三方設(shè)計）加 Foundry（代工）這種模式占主導？

　　張汝京認為，第三代半導體遵循的不是摩爾定律，而是后摩爾定律。“第三代半導體的設(shè)備不是特別貴，線寬也不是很小，投資不是很大，但材料不容易做，設(shè)計上也需要有優(yōu)勢。”

　　在 5G 里常常都會用到第三代半導體，比如很多高頻芯片用的材料是氮化鎵，頻率非常高，耐高壓、耐高溫都很好，無人駕駛汽車、充電樁等用得碳化硅也是第三代，用得非常多。

　　看起來第三代半導體里面大的這些都是 IDM 公司，做出來可能效率會比較高。但是也有 Foundry，有的人在日本，有人做 Epi（外延片）做得不錯，在我們中國最早的單晶的襯底片不一定自己做的，但是上面外延片自己做。“所以我個人覺得第三代半導體，IDM 開始現(xiàn)在是主流，但是 Foundry 照樣有機會，但是需要設(shè)計公司找到一個可以長期合作的 Foundry。”

　　張汝京強調(diào)，第三代半導體投資并不是很大，第三代半導體行業(yè)的發(fā)展，重點是人才。

　　在半導體制造領(lǐng)域我們相比 20 年前取得了一定的進步，但跟海外的公司還是有一定的差距，在第三代半導體領(lǐng)域如何破局？

　　對此，張汝京回答稱：“有的地方我們中國是很強的，比如說封裝、測試這一塊很強。至于設(shè)備上面，光科技什么，我們是差距很大的。如果我們專門看三代半導體的材料、生產(chǎn)制造、設(shè)計等等。我們在材料上面的差距，我個人覺得不是很大了。”

　　張汝京表示，短時間之內(nèi)人才基礎(chǔ)，是我們一個弱點，基礎(chǔ)可能做了，但是基礎(chǔ)跟應(yīng)用之間有一個 gap，怎么去把它縮短？歐美公司做得比較好一點，就借用他們的長處來學習。

　　“下決心找到合適的團隊。做這個行業(yè)里面是很寂寞，艱苦的，要有很強的信仰的力量來支撐我們，我們就可以把它做出來。所以我是樂觀，相信我們追得上。”

　　以下為張汝京的演講和問答，來自微信公號“阿皮亞（ID：APPIA-ANTICA）”：

　　簡談第一到第三代半導體

　　我跟大家討論一下第一到第三代半導體的科普。

　　第一代的半導體材料，最早用的是鍺（germanium），后來再從鍺變成了硅（silicon），因為硅的產(chǎn)量多，技術(shù)開發(fā)的也很好，所以基本上已經(jīng)完全取代了鍺。

　　但是到了 40 納米以下，鍺的應(yīng)用又出現(xiàn)了，鍺硅通道可以讓電子流速度很快。

　　所以第一代的半導體材料中，硅是最常用的。現(xiàn)在用的鍺硅在特殊的通道材料里會用到，將來會涉及到碳的應(yīng)用，這都是后話。

　　這些材料在元素周期表里都是 4 價的，IV A 組的碳、硅、鍺、錫、鉛，都屬于第一代。

　　第二代是使用復合物的，the compound semiconductor material（復合半導體材料）。我們常用的是砷化鎵（gallium arsenide）或者磷化銦（indium phosphide）這一類材料，這些可以用在功放領(lǐng)域，早期它速度比較快。

　　但是因為砷（arsenide）含劇毒，所以現(xiàn)在很多地方都禁止使用，所以砷化鎵的應(yīng)用還是局限在高速的功放功率領(lǐng)域。

　　而磷化銦則可以用來做發(fā)光器件，比如說 LED 里面都可以用到。

　　到了第三代，更好的化合物材料出現(xiàn)了，包括碳化硅（silicon carbon）、氮化鎵、氮化鋁等等，這些都是3、5 族的元素化和形成的。

　　碳化硅在高電壓、大功率等領(lǐng)域有著特別的優(yōu)勢；氮化鎵的轉(zhuǎn)換頻率（switching frequency）可以很高，所以常被用在高頻功放器件領(lǐng)域；氮化鋁用于特殊領(lǐng)域，民用會涉及得比較少。

　　另外還有一些半導體是比較特別的，不知道該歸入第幾代，時間上它們是貫穿第二、第三代。

　　主要集中在2、6 族的元素，是由周期表中排在 II B 和 VI A 的元素化合形成的，比如銻化鎘（CdTe）、銻化汞（HgTe）或是碲鎘汞（HgCdTe）等等。

　　這些材料的用途非常的特別，工藝也比較復雜，基本上民間很少用到它，但它們也還屬于半導體的范疇。

　　以上就是關(guān)于三代半導體材料的簡要介紹，一會兒討論的時候，我們可以盡量討論一些細節(jié)。

　　美國對中國制約的能力沒有那么強

　　問：從 2018 年中興，包括 2019 年華為被美國納入實體名單以來，半導體產(chǎn)業(yè)最熱的兩個概念就是國產(chǎn)替代和彎道超車。兩年來，整個中國半導體產(chǎn)業(yè)面臨著美國的各個層面的封鎖，請問你如何看待中國半導體產(chǎn)業(yè)的所謂國產(chǎn)替代和彎道超車？

　　張汝京：我常常不太了解為什么要彎道超車，直道就不能超車嗎？

　　其實隨時都可以超車，彎道超車不是捷徑，反而是耗時費力的方法，這是我的看法。

　　目前，美國對中國的高科技產(chǎn)業(yè)有很多限制，但這不是從現(xiàn)在才開始的。

　　早在 2000 年之前，就已經(jīng)出現(xiàn)所謂巴黎統(tǒng)籌委員會（簡稱“巴統(tǒng)”，于 1994 年解散），也是一個國際間的技術(shù)封鎖。

　　最近出現(xiàn)的就是《瓦森納協(xié)定》，都是對某一些國家實行高科技技術(shù)、材料和設(shè)備等的禁運。

　　2000 年，我們回到大陸建 Foundry 廠的時候，這些限制都還存在，但小布什政府對于中國還是比較支持的，他任期內(nèi)逐漸開放了一些限制。

　　我們當時在中芯國際從 0.18 微米級別的技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品要引入中國大陸，都要去申請許可。

　　0. 18 微米、0.13 微米我們都去美國申請了，而且得到美國政府 4 個部門的會簽，包括美國國務(wù)院、商務(wù)部、國防部和能源部。

　　能源部比較特殊，它是怕我們做原子彈之類的武器，但我們不做，所以能源部通常都會很快的去通過。

　　所以這個限制是一直存在的，但是 2000 年以后逐漸的減少了，我們就從 0.18 微米一直到 90 納米、65 納米，45 納米都能申請獲批。

　　而且 45 納米的技術(shù)還是從 IBM 轉(zhuǎn)讓來的，這在當時是相當先進的。此后，我們又申請到了 32 納米——這個制程可以延伸到 28 納米。

　　之后我本人就離開了中芯國際，后面可能就沒有繼續(xù)申請 28 納米以下的技術(shù)，但也可能不需要了。

　　總之，對于設(shè)備的限制等等，各個美國總統(tǒng)會定出不同的策略，特朗普對中國定的策略是最嚴苛的。

　　早期美國商務(wù)部是很支持我們的，國防部會有很多意見，但是經(jīng)過 4 個部委討論通過以后也都通過了。

　　但這次最大的阻力卻來自美國商務(wù)部，這主要是因為美國在 5G 技術(shù)上落后了，所以它就希望中國在 5G 領(lǐng)域的發(fā)展腳步放慢，這種限制也有過先例。

　　1980 年代的時候，我們在美國生產(chǎn)存儲器，當時日本存儲器技術(shù)在技術(shù)、設(shè)計和良率都比美國先進很多，于是美國就開始限制日本，后來還逼日本簽下《廣場協(xié)定》。

　　結(jié)果大家也看到，日本根本抵擋不了美國的壓力，存儲器行業(yè)幾乎消亡，只有一兩家還能茍延殘喘。

　　在邏輯方面，日本本來就沒有特別的優(yōu)勢，至今也不算領(lǐng)先，這方面中國大陸可能都比日本強。

　　但是日本領(lǐng)先的是模擬（analog）和數(shù)模混合，在汽車、高鐵這些領(lǐng)域的元器件日本做的是不錯的。

　　當時，受到美國的影響，日本各方面都受到了很大制約，發(fā)展速度就放緩了。

　　但日本也并沒有停下腳步，而是潛心鉆研材料和設(shè)備，所以它在這幾方面還是十分領(lǐng)先。

　　譬如說現(xiàn)在全世界大概 51% 的 300 毫米大硅片，都產(chǎn)自日本信越和松口這兩家公司。

　　日本在光刻膠、特殊的化學品和材料等領(lǐng)域都是領(lǐng)先的。

　　設(shè)備方面，日本的光刻機也是很領(lǐng)先，其他的基礎(chǔ)設(shè)備也都能自主生產(chǎn)，比如擴散爐、LPC 單片機等。

　　但總的來說，美國對日本技術(shù)限制之后，日本的設(shè)備，尤其是存儲器領(lǐng)域，還是受到很大打擊。

　　然而，這次美國發(fā)現(xiàn)中國對其造成很大的競爭壓力時，美國的行政負責人，就開始要打擊和制約以 5G 通訊為主的中國技術(shù)。

　　如果中國在 5G 技術(shù)上保持領(lǐng)先，將來在通訊、人工智能、云端服務(wù)等等，中國都會大大超前，因為中國在高科技應(yīng)用領(lǐng)域是很強的。

　　最近鬧得沸沸揚揚的抖音，它比美國的 Facebook 要好得多，同樣是社交網(wǎng)站，抖音有很多有趣的功能，一下子就在美國受到很多年輕人的喜歡。

　　當然也可以看到 Facebook 的負責人說話很酸，說中國如何如何不好，這都是出于嫉妒的心理。

　　美國如果公平競爭贏不了，它就會采取行政的方式。

　　1980 年代對日本做了一次，2018 年開始，又開始對 5G 進行制約，但是這次它的對手不再是日本。美國對中國制約的能力沒有那么強，但是我們不能掉以輕心。

　　5G 領(lǐng)域常常會用到第三代半導體材料，比如說 5G 的高頻芯片用的材料是氮化鎵。

　　這種材料的頻率非常高，也可以耐高壓高溫。又比如無人駕駛汽車、或大功率的充電樁都會用到碳化硅，這些材料美國都會對中國采取禁運措施。

　　今天武總跟我提到，第三代半導體材料的應(yīng)用會以碳化硅為重點，我就說多跟大家討論一下碳化硅。

　　這是一個非常好的材料，但它生產(chǎn)的三個階段都是可能遇到瓶頸的地方：

一是材料，碳化硅的單晶，早期 2 到 4 寸用了很久，現(xiàn)在是 6 到 8 寸也出來了，當然用到最多的還是 4 寸和 6 寸，原料本身就是很重要的資源；

第二階段是生產(chǎn)外延片，這也涉及到特別的技術(shù)，對最終元器件成品的質(zhì)量至關(guān)重要；

第三階段就是去生產(chǎn)各種功率的半導體，這些半導體的用途就很廣泛了。

　　其中使用最多的是新能源汽車和動車里的高功率器件，電壓超過 3000 伏，最好用碳化硅來做。但這個材料制造的環(huán)節(jié)，中國的技術(shù)相對比較弱。

　　第三代半導體 IDM 現(xiàn)在是主流

　　問：怎么看待第三代半導體，它會以什么樣的規(guī)律去發(fā)展？第三代半導體未來的發(fā)展模式會是以 IDM 為主，還是說也是 Design House（第三方設(shè)計）加 Foundry（代工）這種模式占主導。

　　張汝京：半導體這個行業(yè)要長期投入，從業(yè)人員也要耐得住寂寞，經(jīng)驗是逐漸累積起來的，和網(wǎng)絡(luò)電商這些不一樣。

　　那些東西可以很短的時間有一個好的想法，就可以一下起來，投資人也愿意把錢投到那邊去。

　　但是第三代半導體有一個特點，它不是摩爾定律，是后摩爾定律，它的線寬都不是很小的，設(shè)備也不是特別的貴，但是它的材料不容易做，設(shè)計上要有優(yōu)勢。

　　它投資也不是很大。所以如果出現(xiàn)了，第一，有沒有市場？有；有沒有人愿意投？可能有些人愿意，因為不是很大的投資，回報率看起來也都不錯；政府支持嗎？政府支持；有沒有好的團隊？這個是一個大問題；人才夠嗎？這是一個問題，真正有經(jīng)驗的人在我們國內(nèi)是不夠的。

　　所以第三代半導體，就拿碳化硅來講，好的產(chǎn)品市場非常大，因為新能源車里面要用很多。

　　舉個例子，特斯拉的 Model 3 就用到了碳化硅，silicon carbon（碳化硅）的功率器模組。

　　這些模組是誰做的呢？

　　是意法半導體，最近它也開始向英飛凌買一些，它基本上是這兩家提供的，而這兩家基本上都是 IDM 公司，它做得很好。

　　看起來第三代半導體里面大的這些都是 IDM 公司，因為它從頭到尾產(chǎn)業(yè)鏈是一家負責，做出來可能效率會比較高。

　　但是也有 Foundry，有的人在日本，有人做 Epi（外延片）做得不錯，在我們中國最早的單晶的襯底片不一定自己做的，但是上面外延片自己做。

　　做了以后，有一些設(shè)計公司設(shè)計好了以后，在不同的 Foundry 里去留片，這種碳化硅的 Foundry，日本有，臺灣地區(qū)有，韓國也有，所以也有這種分工合作的情景。

　　我們中國大陸也有人想這樣做，所以我個人覺得第三代半導體，IDM 開始現(xiàn)在是主流，但是 Foundry 照樣有機會，但是需要設(shè)計公司找到一個可以長期合作的 Foundry。

　　我個人覺得這是一個好機會。

　　如果資本市場愿意投入，這個所需的資本跟做先進的邏輯平臺差太多倍了。投資并不是很多就可以做，重點是人才。

　　這些人才，我們國內(nèi)現(xiàn)在不太夠的，但美國有，有些人還是愿意來大陸來做，日本有一些不一定方便來。

　　韓國有、臺灣地區(qū)有，我們中國大陸自己也有些研究機構(gòu)做得不錯，如果這些人愿意進到產(chǎn)業(yè)界來，這也是很好。

　　我個人覺得韓國三星就做得不錯。剛剛有幾位朋友提到三星為什么做得好呢？

　　他就是一個 IDM，它財力雄厚，而且它眼光很遠的。雖然國內(nèi)的市場不大，但是它曉得它一定要掌握技術(shù)，所以很早以來中國三星不但是開發(fā)材料，做設(shè)備，把各式各樣的產(chǎn)業(yè)從頭做到尾。

　　如果有一天它受到制約，這個不給它，那個不給它，基本上除了光科技以外，它都可以活命的。

　　基本上第一到第三代的半導體產(chǎn)品，它都能夠生產(chǎn)，而且具有很大的競爭力。

　　在臺灣是有一家有能力做到三星的，這一家它在技術(shù)上非常領(lǐng)先，但是除了技術(shù)以外，基本上對材料、設(shè)備不太去發(fā)展。

　　因為它們覺得不會被海外的市場卡脖子，所以它覺得沒有必要做這個事情。再加上它們的領(lǐng)導喜歡 focus 在他專業(yè)上面，其它他不去碰，所以有很好的機會，但是沒有發(fā)展出產(chǎn)業(yè)鏈。

　　我們中國大陸就不一樣，可能會被卡脖子的，所以一定要自己把這些技術(shù)開發(fā)出來。

　　我再強調(diào)一下，第三代半導體投資并不是很大，重點是人才，IDM 我個人覺得是不錯，用分工 Foundry 合作的方式也可行。

　　希望投資界的人多注意關(guān)懷，給予適當?shù)闹С帧Ｎ以購娬{(diào)一下，投資的錢比做一個先進的邏輯平臺要少太多。

　　投資金額看對應(yīng)階段

　　問：能不能有一個大概的量化，投資的錢要比先進的廠少太多，到底大概區(qū)間是多少錢呢？能夠有一個像樣的規(guī)模。

　　張汝京：像樣的規(guī)模，我個人覺得第三階段，如果只是有了材料，有了外延片，來做這個器件，如果我們用一個 6 寸來做，投資就看你要做多大，大概最少 20 億多，到了六七十億規(guī)模都可以賺錢的。這是做第三段。

　　如果第二段要做 Epi（外延片）投資也不大，相對應(yīng)的 Epi 廠投資，大概只要不到 10 億就起來了。

　　設(shè)備也不難，技術(shù)要注意，原材料我們中國山東的天岳、芯成這些都是不錯的。這些廠材料就是看你要做多大，這些爐子基本上都已經(jīng)可以國產(chǎn)化，而且做得也不差。

　　否則你要向日本、德國買都買得到，也都不貴。我估計相對應(yīng)的一個工廠，廠房土地不算，設(shè)備大概 10 億到 20 億人民幣也就起家了，以后做得越好再增加。所以并不是很大。

　　封裝、測試這一塊我們中國很強

　　問：作為中芯國際的創(chuàng)始人，你在半導體制造領(lǐng)域有非常了不起的建樹，也見證了過去幾十年本土半導體制造發(fā)展。目前我們相比 20 年前取得了一定的進步，你如何看待過去的一段時間的進步？我們在這個領(lǐng)域跟海外的公司還是有一定的差距，你如何看待差距？在這個領(lǐng)域，特別是在第三代半導體領(lǐng)域，如何破局？

　　張汝京：我覺得差距范圍太廣了，有的地方我們中國是很強的，比如說封裝、測試這一塊很強，至于設(shè)備上面，光科技什么，我們是差距很大的。

　　如果我們專門看三代半導體的材料、生產(chǎn)制造、設(shè)計等等。我們在材料上面的差距，我個人覺得不是很大了。

　　兩年多前，我去參觀過我們國內(nèi)的幾個做 silicon carbon（碳化硅）單晶的公司，那時候我看到的數(shù)據(jù)跟海外差距比較大。

　　但讓我很驚訝的，在過去兩年多時間里，他們進步非常的大，在材料上面，4 寸的基本上做得跟海外很接近，差距不大了，6 寸還是有點差距，但是假以時日也跟得上來，這是做材料。

　　外延片，完全在技術(shù)上的，設(shè)備也買得到，這個差距很快可以縮短。

　　至于說第三段，設(shè)計都不是很難的。它有很多是經(jīng)驗的累積，生產(chǎn)制造的設(shè)備并不需要那么先進，但是功率上面要很小心，否則做出來的效果就跟人家不一樣。

　　效果的差距比較大，所以重點還是在功率上面設(shè)計的配合要做的好。

　　因為國內(nèi)目前還沒有真正的一家大一點的公司出來做，我還不知道有哪一家是有個很強的團隊在開發(fā)這個。

　　所以目前做出來的產(chǎn)品功率碳化硅，只做功率上面可能比較容易追，但是做到射頻上面用的氮化鎵。

　　做射頻，目前海外最強的，比如說日本的 TDK 跟村田這些都很強，我們跟這些有一些差距，但是也有一些新的公司，從海外回來的人才，在開發(fā)這種 5G 射頻里面用氮化鎵來做的，不錯。

　　請大家注意一下，剛剛我忘記是哪一位提到說，有很多小公司、新的公司做得是不錯的，比如說在美國加州一個小公司叫納維塔斯，不曉得有沒有被人家買掉，前一段時間我看他們做的是不錯的。法國也有一家公司被 ST、Micron 買了。

　　剛剛也提到，以色列還是有很多好公司可以去考慮的，因為這種主要是人才，這個人才也不需要很多，幾個好手來了，把我們這邊的年輕人教會，我們幾乎可以并駕齊驅(qū)。

　　要考慮短時間之內(nèi)人才基礎(chǔ)，這是我們一個弱點，基礎(chǔ)可能做了，但是基礎(chǔ)跟應(yīng)用之間有一個 gap，怎么去把它縮短？歐美公司做得比較好一點，我們就借用他們的長處來學習。

　　所以我感覺差距不是那么大，沒有邏輯差得這么大，也沒有存儲器差距這么大，可以追得上的。

　　下決心找到合適的團隊。做這個行業(yè)里面是很寂寞，艱苦的，要有很強的信仰的力量來支撐我們，我們就可以把它做出來。所以我是樂觀，相信我們追得上。

　　（鈦媒體編輯楓葉整理，演講和問答內(nèi)容來源于微信公眾號“阿皮亞”）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的中芯国际创始人最新发言：美国对中国制约的能力没那么强，但不能掉以轻心的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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