【核心閱讀】:美國商務(wù)部的禁令使得中興乃至我國手機產(chǎn)業(yè)“缺芯失魂”的狀態(tài)一下子凸顯出來,可以說是拉響了改革開放以來中國產(chǎn)業(yè)技術(shù)安全的最大“警報”。此次事件的重要啟示在于,從大國邁向強國,必須形成影響全球、引領(lǐng)未來的核心技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。我國必須進一步強化半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā),促使形成更為公平、更具效率、更利創(chuàng)新的全球芯片技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)及其治理結(jié)構(gòu)。
美國商務(wù)部下達禁令,使得中興乃至我國手機產(chǎn)業(yè)“缺芯失魂”的狀態(tài)一下子凸顯出來,可以說是拉響了改革開放以來中國產(chǎn)業(yè)技術(shù)安全的最大“警報”,使我國對不掌控核心技術(shù)而出現(xiàn)的“卡脖子”問題有了一次極為深刻的“體驗”。此次事件的重要啟示在于,從大國邁向強國,必須形成影響全球、引領(lǐng)未來的核心技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。在一定程度上,此次事件將會成為我國從大國走向強國的一次重要“洗禮”。
“缺芯失魂”的關(guān)鍵
應(yīng)該看到,今天整個人類社會運行和世界經(jīng)濟發(fā)展所需要的技術(shù)體系已然高度復(fù)雜。2017年世界半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模突破4000億美元,這是一個由眾多廠商錯綜復(fù)雜勾連形成的超級網(wǎng)絡(luò),任何一個國家和企業(yè)都難以獨自完全掌控。我國企業(yè)遭遇“芯片禁運”的“窘境”,主要由以下幾方面因素造成:
一是我國遠未掌握芯片制造“母機”的核心技術(shù)。芯片制造堪稱當今最復(fù)雜最尖端的產(chǎn)業(yè)鏈條之一,大約涉及50多個行業(yè)、2000—5000道工序,其裝備更是當今尖端制造的典型代表。這其中光刻機、刻蝕機等屬于關(guān)鍵裝備,尤其是光刻機,技術(shù)復(fù)雜,僅有荷蘭、美國、日本、中國少數(shù)國家掌握,荷蘭ASML公司的光刻機占全球市場的80%左右,它的28納米光刻機早就實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn),正在進軍7納米。我國的技術(shù)水平與之相比至少還有10年以上的差距。另外,以美國為首的國家還炮制了一個“瓦森納協(xié)定”,用于對包括中國在內(nèi)的其他國家進行高技術(shù)封鎖。
二是芯片技術(shù)快速迭代帶來了嚴重的跟隨依賴效應(yīng)。依從摩爾定律,芯片技術(shù)持續(xù)升級演進,其結(jié)果就是“大者恒大”,產(chǎn)業(yè)的“頭部效應(yīng)”明顯。目前全球十大半導(dǎo)體公司,美國占了5家,高通和蘋果在手機芯片市場占據(jù)60%以上份額,存儲芯片中,美日韓甚至壟斷了90%以上的市場。持續(xù)迭代造就了極高的隱形知識壁壘,使后來者望而生畏并嚴重依賴跟隨路徑。
三是芯片技術(shù)非單一技術(shù),而是有一個完整的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。芯片有幾十個大類,上千種小類。一個終端往往需要多種芯片協(xié)同工作。國產(chǎn)手機中的十數(shù)種芯片,大多來自高通(美)、三星(韓)、NXP(荷)、旭化成(日)、索尼(日)、思佳訊(美)等公司。不僅如此,芯片與軟件等構(gòu)成的系統(tǒng)進一步鞏固了這種“霸主地位”。PC時代的霸主是Wintel聯(lián)盟(英特爾與微軟);在移動互聯(lián)網(wǎng)時代,則是以英國ARM公司為代表的硬件廠商與谷歌安卓的AA聯(lián)盟。
極端化制造、快速化迭代和生態(tài)化系統(tǒng)構(gòu)成了極高的“技術(shù)生態(tài)壁壘”,使得我國企業(yè)在掌握產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)過程中困難重重。
政產(chǎn)學(xué)研用共建是重要的國際經(jīng)驗
歷史上,一些國家和地區(qū)在發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的過程中,使出渾身解數(shù),留下了可資借鑒的重要經(jīng)驗。
美國是發(fā)源地和“領(lǐng)頭羊”。美國促進發(fā)展半導(dǎo)體技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的手段非常多樣,一是集聚全世界最頂尖人才,將國家戰(zhàn)略導(dǎo)向與科學(xué)家興趣驅(qū)動有機結(jié)合,實現(xiàn)研究開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的融合創(chuàng)新。二是政府巨額采購支持產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,并且資助組建了SEMATECH戰(zhàn)略技術(shù)聯(lián)盟。三是風(fēng)險投資持續(xù)高強度投入,促進創(chuàng)業(yè)蓬勃發(fā)展和有效競爭。四是利用外交貿(mào)易等手段營造良好國際環(huán)境。這樣就持續(xù)產(chǎn)生雄踞世界的一代代龍頭創(chuàng)新型企業(yè),如英特爾、蘋果、高通、博通等。
日本和歐洲是關(guān)鍵支撐。日本做法相當?shù)湫?,一是在于政府發(fā)起了VLSI(超大規(guī)模集成電路計劃),聯(lián)合日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣成立研發(fā)機構(gòu)、共同注資720億日元強力攻關(guān)。二是企業(yè)以低價策略快速擴張,在DRAM芯片上逼退了英特爾,占有率一度高達50%以上。三是精耕細作專業(yè)器件、裝備和材料等細分領(lǐng)域,在CMOS圖像傳感、成膜和蝕刻設(shè)備、晶圓切削設(shè)備、硅晶圓、光刻膠、光罩等方面極具競爭力。歐洲則在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)占據(jù)極為重要的地位,如英國的ARM(手機芯片架構(gòu))、荷蘭的ASML(光刻機)、比利時的IMEC(世界領(lǐng)先的IC研發(fā)中心)等公司。
韓國和中國臺灣是“后起之秀”。韓國推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展可謂不遺余力。一是政府全力支持“財閥”進入半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),通過滾動實施的半導(dǎo)體研發(fā)計劃,引導(dǎo)巨額資金注入三星、現(xiàn)代等企業(yè)。二是積極向美國、日本等國家學(xué)習(xí)和引進,獲取先進技術(shù)和經(jīng)驗。三是企業(yè)咬定方向,實施“逆周期豪賭”戰(zhàn)略。代表性的公司是三星,其有力把握集成電路產(chǎn)業(yè)周期律,每當不景氣時,不退反進,甚至擴大虧損,通過“血拼”方式,最終擊垮了德國和日本等競爭對手,今天,三星已在某些方面獲取了世界市場的支配性地位。我國臺灣地區(qū)也是通過政產(chǎn)學(xué)研共同發(fā)力芯片代工行業(yè),目前已占全球2/3左右的市場份額,其中臺積電一家年營收就高達330億美元。
盡管美、日、韓等國家的發(fā)展策略、模式和路徑不盡相同,但其共同點在于:一是政府和社會各界高度重視,二是以企業(yè)為主導(dǎo)實施超常規(guī)投入與競爭戰(zhàn)略,三是極為重視創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的營建與優(yōu)化,并占據(jù)關(guān)鍵的創(chuàng)新“生態(tài)位”。
加快掌握核“芯”技術(shù)的對策建議
從過往表現(xiàn)來看,中國通信企業(yè)致力于讓更多國家用上信息通信技術(shù),并兼顧效率和進步。而目前全球價值鏈治理權(quán)中美國獨大的格局,既有失公平,更對市場效率和技術(shù)升級帶來嚴峻威脅,并對縮小“數(shù)字鴻溝”,讓世界上更多的人享受到信息技術(shù)福祉這一進程產(chǎn)生極為負面的影響。為此,我國必須進一步強化半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā),促使形成更為公平、更具效率、更利創(chuàng)新的全球芯片技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)及其治理結(jié)構(gòu)。
一是以國家重大專項為戰(zhàn)略牽引,加快形成誘發(fā)顛覆性創(chuàng)新的科研成果。全面分析半導(dǎo)體和集成電路技術(shù)樹,應(yīng)用引領(lǐng)型技術(shù)預(yù)見和戰(zhàn)略性技術(shù)路線圖,明確01、02、03以及人工智能等相關(guān)國家重大專項到2025年和2035年的趕超目標和技術(shù)演進道路。加強相關(guān)國家重大專項的協(xié)同,促進廣泛交叉研究,尋找技術(shù)高效演進與提升的新路徑。全面強化應(yīng)用導(dǎo)向,為自主芯片技術(shù)和國產(chǎn)光刻機、刻蝕機等裝備提供示范應(yīng)用場景,從而能夠在真實環(huán)境中實現(xiàn)有效迭代。超前布局新型芯片技術(shù)、材料和裝備,充分把握芯片“應(yīng)用場景10倍數(shù)變革”規(guī)律,在物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、礦機等新場景中加快開發(fā)TPU、NPU等新型芯片,積極開發(fā)包括石墨烯在內(nèi)的新型半導(dǎo)體材料,實現(xiàn)對現(xiàn)有芯片技術(shù)的顛覆與超越。在重大專項中探索企業(yè)化運營機制,探索運用眾包眾籌眾創(chuàng)的方式進行開放式研發(fā)與創(chuàng)新,注重初創(chuàng)企業(yè)的孵化,實現(xiàn)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化與創(chuàng)業(yè)一體化推進。
二是以創(chuàng)新平臺集群為戰(zhàn)略支撐,加快形成世界級芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新經(jīng)濟帶。借鑒美日韓等建立創(chuàng)新功能性平臺的做法,引導(dǎo)和支持行業(yè)龍頭企業(yè)和細分領(lǐng)域“小巨人”企業(yè)聯(lián)合組建技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟,共同設(shè)立研發(fā)中心,攻關(guān)關(guān)鍵共性技術(shù),建立技術(shù)標準,形成技術(shù)生態(tài)體系,在持續(xù)迭代中不斷優(yōu)化產(chǎn)品和技術(shù)。目前,從上海到成都,長江流域芯片產(chǎn)業(yè)帶正在形成,12寸芯片新增投資估計占全國80%。這需要在長江經(jīng)濟帶戰(zhàn)略框架下,強化城市間半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新協(xié)同,加快建設(shè)全球最完善的芯片設(shè)計、制造、封裝、測試、應(yīng)用服務(wù)體系,將長江經(jīng)濟帶打造成為世界級的芯片產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新經(jīng)濟帶。
三是以培育龍頭企業(yè)為戰(zhàn)略導(dǎo)向,加快形成優(yōu)良的創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境。大力推行需求側(cè)創(chuàng)新政策,加大對本土芯片的采購力度,為自主知識產(chǎn)權(quán)半導(dǎo)體技術(shù)提供強勁市場需求動力。在符合WTO規(guī)則條件下,充分運用財稅工具,支持企業(yè)開展研發(fā)、創(chuàng)新與示范應(yīng)用。針對芯片產(chǎn)業(yè),充分應(yīng)用VC/PE、科技銀行、科技保險、產(chǎn)業(yè)投資基金等多種科技金融工具投入芯片研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化;同時,降低門檻,利用多層次資本市場為芯片類企業(yè)上市募集資金提供綠色通道,為風(fēng)投等提供順暢的退出機制。充分把握半導(dǎo)體周期律和轉(zhuǎn)移趨勢,有效利用國際巨頭競爭格局,進一步吸引國際產(chǎn)業(yè)和技術(shù)轉(zhuǎn)移,支持企業(yè)逆勢超強投入,盡快實現(xiàn)低谷超車。突出重點,在已有一定優(yōu)勢的領(lǐng)域進一步追加支持,逐漸形成國際競爭力,增強我國在世界芯片產(chǎn)業(yè)中的話語權(quán)。加強硅知識產(chǎn)權(quán)保護和執(zhí)法力度,在現(xiàn)有的知識產(chǎn)權(quán)法院中設(shè)立專門的硅法庭,專門處理涉及硅知識產(chǎn)權(quán)的侵權(quán)糾紛。圍繞芯片知識產(chǎn)權(quán)交易,建立國際化、全國性和區(qū)域性的多層次硅知識產(chǎn)權(quán)交易中心,最大程度激勵硅知識產(chǎn)權(quán)的開發(fā)和轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
四是以強化國際合作為長遠策略,逐步形成更加有利的國際技術(shù)合作環(huán)境。主動吸引國際資金聯(lián)合開發(fā)芯片技術(shù),共享知識產(chǎn)權(quán)。充分利用買方力量,有針對性扶持擁有新技術(shù)、新架構(gòu)的新企業(yè)作為芯片供應(yīng)商,一定程度上消解上游企業(yè)壟斷勢力,使整個產(chǎn)業(yè)價值鏈更加公平合理。在“一帶一路”倡議框架下,積極與以色列、俄羅斯等國合作,通過并購等方式,實現(xiàn)與這些國家芯片企業(yè)的戰(zhàn)略合作,有效獲取芯片技術(shù)的海量緘默知識,夯實我國芯片研發(fā)的知識基礎(chǔ)。在非洲等新興市場,推廣應(yīng)用自主知識產(chǎn)權(quán)的芯片系統(tǒng);在新興應(yīng)用領(lǐng)域,聯(lián)合多國共建新的標準規(guī)制。充分利用市場、資本和技術(shù)的綜合比較優(yōu)勢,積極爭取相關(guān)國家和地區(qū)逐步脫離“瓦森納協(xié)定”,推動建立更加公平包容的國際芯片技術(shù)轉(zhuǎn)移框架機制。
五是以集聚優(yōu)秀人才為戰(zhàn)略基石,加快形成一支高水平芯片技術(shù)人才隊伍。我國在芯片人才方面具有巨大缺口,要實現(xiàn)芯片技術(shù)的超常規(guī)追趕,需要有一支高水平的人才隊伍。要著眼全球吸引高層次芯片人才,三星正是不惜重金從臺積電等企業(yè)挖到了頂尖人才,才實現(xiàn)了超常規(guī)發(fā)展。為此,要建立全球半導(dǎo)體頂尖技術(shù)人才庫,有針對性地為科研機構(gòu)和企業(yè)引進優(yōu)秀人才,并為他們提供良好的生活和工作條件。強化基礎(chǔ)科學(xué)教育和科研人才隊伍建設(shè),重視數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科建設(shè),為半導(dǎo)體技術(shù)的原創(chuàng)性突破提供堅實的科學(xué)基石。企業(yè)與大學(xué)、科研院所聯(lián)合培養(yǎng)研究生,學(xué)以致用、學(xué)以促用、學(xué)以領(lǐng)用,源源不斷地為芯片企業(yè)提供高水平、高技能、高創(chuàng)造力人才。
文章原標題為《加快形成掌控核“芯”技術(shù)的大國創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)》,刊載于《學(xué)習(xí)時報》2018年5月9日第6版
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