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【IC设计】上海张江,中国集成电路产业的摇篮

来源:张江头条       

不论是产品还是城市,品牌始终是最具辨识度的标志。提到北京,那里有百度。提到杭州,那里有阿里。提到深圳,那里有腾讯。但是提到上海,似乎没有一家家喻户晓的互联网企业品牌。

作为中国最早对外开放且经济实力雄厚的城市,上海居然没有出现这样一家企业?确实令人费解。当然,原因必然很多。不过抛开这些,对于上海而言,中国集成电路产业选择了上海,这在今天来看,是上海的前瞻性布局与战略性规划。

历史的选择

1947年,美国贝尔实验室发明了半导体点接触晶体管,由此,人类似乎找到了通往集成电路之门的密钥。随后,集成电路产业在全球蔓延开来,成了各国间角力的重要力量。

新中国成立初期,对微电子产业的发展十分重视。闻听美国研发出了全世界第一块集成电路,也不敢丝毫懈怠。在上世纪五、六十年代,全球半导体晶体管和集成电路尚处起步阶段,中国距美国只有4~7年时间差距,相差并不是很远。

到了上世纪八十年代,中国集成电路产业被日韩反超。无奈之下,中国集成电路产业决定走技术引进道路,“909”工程应运而生。

1995年12月,中国电子工业有史以来投资规模最大的国家项目——“909”工程确定,这项体现国家意志的项目,投资总额达到100亿元。内容是建设一条8英寸、0.5微米技术起步、月加工2万片的超大规模集成电路生产线,其主体正是上海华虹集团。

而上海华虹集团的总部就位于上海张江镇,从这一刻起,张江便与中国集成电路产业息息相关。

筑巢迎凤,花开蝶来

1992年7月,上海张江高科技园区成立,确立了发展集成电路产业链的框架。彼时,张江人对集成电路产业还很陌生,并没有想到它会在另一个维度重新定义上海。

1995年,除了“909”工程的华虹集团,张江还迎来了一位贵宾。它就是“阿法泰克”(现纪元微科),这家中、泰、美三方合资的企业总投资额达到7500万美元,归属国家集成电路封装专项工程(908工程)。次年,阿法泰克就率先开始大规模提供专业整套半导体芯片封装测试服务。

然而,只有这两位贵宾入驻张江,还远远不能形成产业链,急需更多新鲜血液涌入。

时任华虹集团副总裁的蒋守雷先生说,自从“909”工程在上海张江成功实施后,国际化的产业环境正在逐渐形成,似乎看到了中国集成电路产业的希望所在,但可持续发展动力依然不足。政府和企业之间应架起沟通桥梁,加快具有国际水平的集成电路企业入驻张江。

1997年,在德州仪器工作了20年的张汝京提前退休,在老朋友的支持下回到台湾担创办了世大半导体。就在张汝京准备大干一场的时候,世大的大股东在张汝京毫不知情的情况下,与台积电秘密协商,于2000年1月将公司作价50亿美金卖给了台积电。

留给张汝京的只有一条路,离开台湾北上大陆再创业,而这也似乎也是对父亲张锡纶的灵魂之问——你什么时候去大陆建厂?——的最好解答。

历史机遇滚滚而来,唯有做足准备的人,才能大浪淘沙,历久弥坚。

1999年8月,在世界高科技产业向中国转移的大趋势下,上海市委、市政府颁布了“聚焦张江”的战略决策,明确园区以集成电路、软件、生物医药为主导产业。

离开台湾的张汝京,在上海受到了热情接待,时任市长徐匡迪亲自出马,带张汝京一行来到遍布农田的浦东腹地,展示了上海为他们规划建厂的大片土地。而这片土地,恰好位于张江。

据说当时在考虑选址时,中芯国际并没有考虑张江,他们的选择很多,曾经在北京、深圳做过深入考察。上海想把这样一块大“肥肉”抢到嘴里,可不是件容易事。一个很偶然的机会,戴海波(2002.12—2003.02,上海张江(集团)有限公司党委书记、总经理)在香港听说了中芯国际要在内地设厂的消息,他立即与当时中芯国际的联络人联系,热忱邀请他们一定要到上海张江看一看。

有情饮水饱,无情金屋寒。真诚,是能够消除世间所有的混沌、迷茫与踌躇不前。上海张江的“有心栽花”,给张汝京此行留下了极好的印象。

2001年,张江迎来了第三位重量级贵宾——中芯国际。那时,全球集成电路产业处于震荡周期的波谷,远不如现在这般炙手可热。但张汝京大胆预测:世界芯片制造业的下一个中心将在上海。

对于张江来说,中芯国际可以说是一块从来没见过的“大肥肉”。按照戴海波的说法,过去在张江投资的最大项目最多是三千万美元左右,中芯国际一进来就是十几亿美元,这在张江是从来没有过的

2001年,除了中芯国际,张江还迎来两位贵宾——泰隆半导体和宏力半导体。泰隆半导体项目,是由多家海外著名电子公司联合投资4亿美元共同组建,主要从事集成电路的设计、光掩膜制作及封装测试等业务。而上海宏力半导体制造项目投资16.3亿美元,项目生产用地24万平方米,一期建设一条生产规模为月产4万片8英寸0.25微米以下集成电路硅片的生产线,规划建设4条生产线。

在上述项目的带动下,集成电路上下游企业包括芯片设计、光掩膜制造、测试、封装、设备供应、气体供应企业开始集聚园区。华虹设计中心、华龙信息、大翰微电子、奇码数字等十几家芯片设计企业,宏盛科技等芯片封装测试和光掩膜制造企业,以及科林研发等设备供应企业纷纷落户。

这标志着张江集成电路产业链已经开始组建,国内水平最高、规模最大、发展速度最快的国家级微电子产业基地基本确立。

斗转星移,芯片制造业的下一个中心

2004年的上海,有着与三十多年前的中国台湾一样的优势:大量的海归人才和海外资本纷纷归来,并创建起自己的代工业和设计业,很快就以成本和配套优势开始抢占市场。而也正基于此,2004年年末的上海,展现出了一座芯城的雏形;而张江,正是这座芯城的“芯脏”。

继中芯国际立足上海之后,英特尔、台积电等知名芯片厂商也纷至沓来。在巨人的身影之后,是迅速生长和聚集起来的一群芯片业厂商。随着大量芯片厂和IC设计企业的入驻,在以张江科技园区为核心的浦东地区,正在形成包括研发设计、制造、光掩膜、封装、测试、设备、材料、气体、模具、引线框架、专业人才培训、技术服务等环节在内的近乎完整的产业链,并已经开始产生集群效应,同时,上海的芯片业也已经开始了由低端向高端的迁移和进化。人才、资金、技术,从世界各地向上海汇聚而来,让这座城市的芯片产业一时间蔚成气势。

2000年时张汝京的那个大胆的预测——芯片制造业的下一个中心将在上海——看上去正在一点点地变成现实。

步入二十一世纪,上海已经是国内芯片制造业的第一城市。但在一片迅速成长的嘈杂声中,细心的观察者不难发现,上海芯片业的发展形态并没有最终定型,产业的“身形”也略显单薄,同时,政策指向的游移不定、封装测试等配套产业的远不完善、各类人才的暂时流失,也使得上海芯片工业于迅速发展中屡处险境。

不过,好消息要远多于坏消息。中心在上海扩建计划确立,宏力半导体12英寸晶圆生产线继续。联电苏州8英寸厂投产,台积电上海新建8英寸厂。除了中国台湾企业,国外企业也开始按捺不住,IBM、NEC、东芝、日立等芯片厂的投资计划都在筹划之中。在IC设计方面,大量的风险资本进入浦东地区,仅浦东地区的设计公司就已经达到100家左右规模,其中不乏像威盛、复旦微、芯华、展讯这样的好手,也涌现了一批优秀的设计服务公司如芯原、华杰、智芯等,在测试环节像英特尔、日月光等著名厂家也大量进驻浦东。

群聚对于芯片业的重要性不容置疑。半导体的设备动辄上亿元,如果机器停下来,成本是按分秒算的,这就要求配套的企业或者合作伙伴能够以最快的速度赶到。因此,一定要有群聚的支持、很强的配套。正是因为有了群聚效应而形成的良性循环,各厂家纷纷宣布在上海(张江)扩产或新增生产线。

群聚效应,让张江的集成电路产业如虎添翼。但背面,张江却面临着确是无休止的挖角、竞争。

另辟蹊径的张江“活法”

2008年的某一天,上海张江高新技术园区管委会相关部门接到来自园区一家大企业的电话。这家企业的负责人暗示,如果张江不能给企业继续享受优惠政策,他们准备把企业搬到其他高新技术开发区。

短短一个电话,却道尽了国内当时各开发区激烈竞争的程度。除了科研院校资源丰富的北京中关村、拥有华为和中兴等诸多民营高新技术企业的深圳高新区等知名竞争者之外,张江还要面对其他省市各种名义的“高新区”,它们大多以廉价的土地和优惠的税收作为竞争手段,而且数量众多。

面对扑面而来的竞食者,上海张江另辟蹊径制定出竞争战略:改善政府服务。

高新园区的竞争归根到底是服务的竞争。张江很早就提出了政府管理不仅要从审批管理走向服务,而且应该是集成服务。

2008年,张江行政服务中心开设运行,实施“一门式”服务,企业办事只需走进一扇门,填写一张表,其余可全部交由后台处理。张江行政服务中心的成立,不仅使审批事项从过去的61项减少到39项,而且通过流程再造,审批时限大大缩短。

领军企业,极速奔跑

2014年,上海集成电路产业产销再创新高,连续5年稳健增长。全年共生产集成电路670.39亿块,同比增长13.15%;实现销售产值821.6亿元,同比增长12.5%,增幅高于上年3.2个百分点。

据上海市集成电路行业协会当年的统计,张江园区已集聚了集成电路设计、芯片制造、封装测试、设备材料和技术服务等企业共160余家,其中设计企业超过100家。2014年,张江园区集成电路产业销售额占上海50.5%,占浦东80.8%。

二十载光阴,上海张江集成电路产业从无到有,但想从弱到强还须有领军企业才行。从当时的情况来看,中芯国际、展讯(锐迪科)、中微半导体设备、华力微电子是张江的四大领军企业。

中芯国际2014年实现总营收19.7亿美金,毛利率达24.5%,创9年新高。基本自主研发的28nm工艺2013年年底成功制造高通骁龙410,标志着其在国际晶圆代工领域竞争力不断提升,成为中国内地第一家在最先进工艺节点上具备成熟国际代工能力的晶圆制造企业。

在张江创业并成长的展讯通信宣布与锐迪科整合后,2014年总体出货量达到5.5亿颗,稳居世界前三。内置展讯芯片的手机陆续进入了欧洲、日本、澳大利亚等发达国家市场;并在非洲、南美洲、印度等地大批量出货。

2014年,中微半导体设备公司自主研发的半导体设备出口额占全国泛半导体设备出口高达65%;硅通孔刻蚀8英寸和12英寸设备国内市场占有率超过50%;芯片介质刻蚀设备打入国际市场,已加工65到28纳米以及1X纳米晶圆1800多万片;MOVCD设备试验机安装成功,率先实现国产装备批量生产,订单超过20台,打破了德、美两国垄断局面。由于中微半导体设备的技术创新在华力生产线上的实际应用,美国商务部建议《瓦森纳协定》将同类刻蚀机从出口管控清单中去除。

此外,华力微电子是当时全球12英寸集成电路工厂中使用中国国产设备和原材料最多的一家。,也是规模最大、技术最新的本土12英寸芯片生产线,月产能达到3.5万片。这条生产线成为本土企业联手抢夺国际话语权的生动案例,以中微半导体设备公司自主研发的刻蚀设备为代表的8种国产设备和9种国产原料入围。

博采众长,全面发展

2017年,浦东集成电路单位数量279家,从业人数逾6.47万人,均占全市半壁江山。其中,张江集成电路产业增长较为明显,单位数量增至197家,从业人数增至4.59万人,集成电路产业的集中度再次提升。目前,张江的集成电路技术和产业均在国内处于领先地位,形成了集设计、制造、测试、封装、材料等于一体的完整产业链。

数据显示,张江已经聚集了国内外知名集成电路企业200余家。上海市集成电路设计企业过半来自张江,张江设计企业产品分布跨度很大,涉及的产品种类繁多,包括移动智能终端芯片的紫光展锐、智能卡芯片的华大半导体和复旦微电子、传感器的格科微电子和深迪半导体、电源管理芯片的韦尔半导体、半导体存储的美光半导体等。在中国半导体行业协会发布的2017年中国集成电路设计十大企业名单中,有3家张江企业入列,分别是紫光展锐、华大半导体和格科微。

制造业对上服务生产设计企业,对下带动原材料和设备企业,是整个集成电路产业链的发展中枢。在制造业方面,张江聚集了包括中芯国际、华虹宏力、华力微电子等一系列国内集成电路核心制造企业。中芯国际是我国目前第一大晶圆代工厂,代表着中国大陆集成电路制造业最先进水平,提供0.35微米到14纳米的晶圆代工与技术服务。目前,中芯国际已量产18nm制程,7nm制程工艺也取得重大进展。上海华虹建设运营我国第一条深亚微米超大规模8英寸集成电路生产线。华力微电子负责华虹集团12英寸集成电路有关生产线项目的建设和运营,正致力于满足国内设计企业先进芯片的制造需求。

张江拥有不少设备材料业企业,如上海微电子装备、盛美半导体、上海凯世通等国内知名设备厂商,以及上海安集微电子、普莱克斯(上海)半导体等一众材料企业。据《2018年上海集成电路产业白皮书》显示,2017年上海集成电路产业设备材料业利润增幅高达95.7%,其中设备业2017年实现销售收入82.68亿元,同比增长111.9%。去年营业收入过亿元的设备类企业共有四家,张江高科技园区企业占据3家,分别为:上海微电子装备(集团)股份有限公司、盛美半导体设备(上海)有限公司及上海凯世通半导体股份有限公司。

百尺竿头,更进一步。

2018年5月份,上海市政府提出加快部署集成电路产业,发布了《全力打响“上海制造”品牌,加快迈向全球卓越制造基地三年行动计划》。上海市经信委主任陈鸣波表示,对于集成电路产业的发展,要花大力气联动长三角,加快部署。

数据显示,2018年上海集成电路产业年销售规模将达1300亿元,从业人员超过16万人。经过多年布局发展,张江集成电路产业能级正在不断提升,集成电路重点项目正在加快推进,从设计、制造、封测到设备材料,产业链条上的每个环节都发展完备。

用“芯”定义上海

三十载光阴里,互联网大鳄纷纷与上海擦肩而过,很多人为他们的失之交臂扼腕叹息。而这一切,某种程度上来说,早在中国下定决心发展集成电路产业那一刻起,便种下了因果。上海张江,注定要为中国集成电路产业付诸全部。

失之东隅,收之桑榆。在中国集成电路产业选择上海后,上海亦不负举国之托。如今,张江集成电路产业星罗棋布,正用一种“芯”方式重新定义上海。如果说,上海是中国集成电路产业的一面旗帜,那张江就是中国集成电路产业的摇篮。

这是最好的时代,竞争是这个时代的主旋律。如今的张江,更应该在全球视野中来审视自己。

图片声明:封面图片来源于正版图片库,拍信网。

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