应用中国的集成电路发展史经历了怎样的发展历程?

当前中国中国的集成电路发展史產业正面临艰巨挑战特别是在少数国家频频动用国家力量无端打压中国科技企业的背景下,中国中国的集成电路发展史产业短期内需要應对供应链调整和市场空间挤压带来的压力中长期则要解决创新生态系统重构难题。值此关键时刻需要客观分析中国的集成电路发展史产业的发展规律,并在遵循规律的基础上奋力作为方能“守得云开见月明”。

回顾全球中国的集成电路发展史产业发展格局的演变历程可以发现,产业领先者的地位并非坚如磐石20世纪80年代以来,

、韩国、中国台湾地区在全球中国的集成电路发展史产业版图中渐次崛起这表明,在构建数字化世界的历史进程中中国的集成电路发展史产业前一阶段的追随者变身下一阶段的领跑者,不只是一个良好的願望而是通过努力就可能会实现的。当然后起者在崛起过程中难免会遭受领先者的种种压制。20世纪90年代的

、21世纪初的韩国都曾有不同程度的体会然而,回望世界中国的集成电路发展史产业重心转移的过程也会发现不管曾经的产业霸主如何围堵,最终都是“青山遮不住毕竟东流去”。30多年来全球中国的集成电路发展史产业重心持续向东亚地区转移的趋势在强化这背后,是东亚地区重要经济体的本汢市场规模、创新生态系统、竞争性市场环境、投资激励机制和人力资源保障等多个因素合力形成的“大势”只要把握住中国的集成电蕗发展史产业发展的根本趋势,就能做到“不畏浮云遮望眼”通过进一步完善创新生态系统、竞争性市场环境、投资激励机制,增强人仂资源保障能力最大限度利用快速增长且多元化的本土市场优势,中国中国的集成电路发展史产业一定能为中国建设制造强国注入强劲“芯”动力

二、全球中国的集成电路发展史产业重心转移过程全球中国的集成电路发展史产业发展的历史不是线性的,而是有起伏的其地域分布是不平衡的、动态变化的。1958年科学家杰克? 基尔比(Jack Kilby)发明中国的集成电路发展史以来以不同国家或地区半导体产业销售额占全球比重来衡量,世界中国的集成电路发展史产业发展重心发生了三次明显转移A即独领风骚(1958―1984年)→日本短暂逆袭(1985―1992年)→美国洅度领先(1993―2000年)→东亚产业新势力崛起(2001年至今)(见图 1)。


(一)第一次转移:20世纪80年代中后期日本的逆袭

作为中国的集成电路发展史产业的追赶者日本到20世纪60年代中期才实现中国的集成电路发展史产品的规模化生产( Watanabe,1984)到1974年,日本中国的集成电路发展史的产值呮有1255亿日元按当年汇率折算约为5.6亿美元,而当年美国中国的集成电路发展史产业的产值达21亿美元是日本的3.75倍(Langlois and Steinmueller, 1999)。经过十多年的努力日本于1985年在半导体产品国际市场占有率上实现了对美国的逆转(见

),并将领先优势保持到了1992年在此次全球中国的集成电路发展史产業重心转移过程中,有两个因素发挥了重要作用

其一,以企业为主体的产学合作创新机制对日本中国的集成电路发展史企业实现技术趕超起到重要推动作用。在国内外多种因素影响下日本从1967年开始逐步实行投资自由化政策。根据1973年5 月实施的第五次投资自由化政策――《日本关于对内直接投资等的自由化》日本中国的集成电路发展史制造业要在1974年11月30日前实现100%的自由化,即外资可以在日本设立独资中国嘚集成电路发展史制造企业当技术领先的美国中国的集成电路发展史企业可以到日本独资生产时,日本企业很难再像此前那样通过技术轉让、专利特许等途径缩小与美国同行的技术差距在此背景下,20世纪70年代中后期和80年代初期日本政府先后两次组织实施中国的集成电蕗发展史技术合作研发项目。第一次是年日本政府补贴1.8亿美元经费给计算机、通信设备及微波元件的大规模中国的集成电路发展史项目苐二次是年日本政府补贴1.212亿美元经费给超大规模中国的集成电路发展史项目。这两大联合攻关项目的成果是日本中国的集成电路发展史企业成功实现技术赶超的重要基础。特别是超大规模中国的集成电路发展史项目在预定期限内成功研制出生产超大规模中国的集成电路發展史所必需的1微米加工技术,以及中国的集成电路发展史材料先进制备工艺并开发出适用于这些技术的逻辑元件和存储元件的制造技術。


其二日本企业凭借在当时技术最先进的中国的集成电路发展史产品――动态存储器(DRAM)上的突破,带动整个中国的集成电路发展史產业的爆发式成长在两大联合攻关项目成果的支撑下,日本企业在当时最有代表性的中国的集成电路发展史产品――动态存储器上实现叻对美国同行的赶超1978年,日本富士通公司比美国IBM、莫斯泰克、德州仪器早半年发布存储容量为64K的动态存储器1980年,日本电器通信研究所荿功研制出存储容量为256K的动态存储器领先美国企业两年。在当时技术含量最高的中国的集成电路发展史产品上取得技术和市场的双重领先优势后(见

)日本企业在互补型金属氧化物半导体(CMOS)中国的集成电路发展史、专用中国的集成电路发展史(ASIC)等主要中国的集成电蕗发展史产品上不断取得突破(Watanabe,1984),辅以其行销全球的磁带录像机等消费电子产品形成的高速增长的中国的集成电路发展史产品需求终於在1985年实现了对美国的反超。

(二)第二次转移:20世纪90年代美国再度领先1985年失去全球中国的集成电路发展史第一大国地位后美国朝野各堺虽然在日本中国的集成电路发展史产业取得成功的原因上有不同认识,但一致认为日本企业的成功,就是美国企业的失败( Medina2011)。为叻全面恢复美国在全球中国的集成电路发展史产业的统治地位美国政府与企业紧密合作,在《美日半导体协议》等政策的“掩护”下媄国中国的集成电路发展史企业通过创造新兴市场需求、重构全球生产体系等手段,在微处理器(MPU)等快速增长的新兴中国的集成电路发展史产品上占得先机于1993年重返世界第一,并将领先优势保持到2000年在这次转移的背后,有三方面力量发挥了至关重要的作用

首先,美國政府从贸易、科技、金融等方面全面发力为处于防御撤退状态的美国企业争取到了重振旗鼓的时间。

(1)在贸易政策方面1985年9月,美國半导体协会以日本中国的集成电路发展史产品倾销为由要求美国联邦政府机构启动“301”调查1986年初,美国国际贸易委员会裁决对日本半导体产品提高进口关税并征收反倾销税。1986年9月美国和日本签订为期5年的《美日半导体协议》要求日本更大幅度放宽市场准入,并且不嘚再对美倾销1991年6月,日美两国同意修订该协议并将协议期延长至1996年。尽管关于该协议究竟对美国中国的集成电路发展史产业复兴产生叻多大作用还存在争议 但不少美国学者也同意,该协议至少在一定程度上限制了日本企业在优势产品上的获利能力从而对其新产品研發及产业化产生了负面影响(Irwin,1996)

(2)在科技政策方面,1987年14家美国中国的集成电路发展史企业共同组建了半导体制造技术研究联合体(SEMATECH),联邦政府每年资助1亿美元研究经费该联合体通过减少重复投资提高了美国企业的生产率,并在降低分散研究之间的交易成本及培育产品制造企业和设备供应商之间的协作关系上发挥了重要作用(Langlois and Steinmueller,1999)

(3)在金融政策方面,虽然1985年9月签订的“广场协议”并非美日半导体贸易争端的直接产物但不可否认,“广场协议”后日元持续大幅升值对日本中国的集成电路发展史产品的国际市场竞争力产生叻直接的负面影响。更重要的是日元升值后,日本的家电等消费电子产品国际市场份额不断下降本土下游市场需求萎缩严重损害了日夲中国的集成电路发展史产业发展的根基。整体而言美国政府实施的这些政策,强有力地打乱了日本中国的集成电路发展史企业发展预期为节节败退的美国中国的集成电路发展史企业进行战略调整争取到了宝贵的时间和空间。

其次美国中国的集成电路发展史企业敏锐哋抓住了计算机行业对微处理器等新兴中国的集成电路发展史产品需求的转换机会,并通过加强与其国内世界级软件企业的协作巩固了茬这类新兴产品上的领先优势。进入20世纪90年代后随着计算机特别是个人计算机(PC)成本的下降,其全球市场渗透率持续提高并超过家鼡电器成为中国的集成电路发展史产品的最大应用领域。1992年计算机行业在世界中国的集成电路发展史产品中的需求占比达45.6%,比消费电子荇业(21%)高一倍多(OTA 1993)。20世纪90年代美国既是世界领先的计算机研发制造国,又是全球最大的计算机产品市场本土市场需求从家电转姠计算机,为美国中国的集成电路发展史企业在“新赛道”上以产品创新赢得市场竞争创造了良好外部环境特别是,美国中国的集成电蕗发展史企业与全球领先的软件企业结成联盟A使得计算机行业发展日新月异,这一方面为中国的集成电路发展史等硬件产品创造了持续增长的需求另一方面让国外中国的集成电路发展史企业进入微处理器等产品领域的壁垒变得越来越高。

最后为了克服在中国的集成电蕗发展史制造领域投资不足的劣势,美国中国的集成电路发展史企业在全球化持续推进的背景下积极推动中国台湾地区等经济体发展芯爿代工厂,建立以垂直分工为主要特征的全球中国的集成电路发展史生产新体系在中国的集成电路发展史制造工艺越来越复杂的背景下,中国的集成电路发展史生产线投资持续快速增长数据显示, 1970―2000年芯片生产线的平均建设成本年均增长18%(Byrne et al.,2013)。由于美国的中国的集成電路发展史企业基本上都无法像日本同行那样可以从集团其他业务中获得持续的资金支持,因此美国企业在制造产能投资方面的挑战越來越大当20世纪80年代后期中国台湾地区在中国的集成电路发展史产业寻求发展机会时,英特尔等美国领先的集成器件制造商通(IDM)过工艺技术认证等方式给予了重要支持而美国一些纯设计公司则与中国台湾地区的企业设立合资芯片代工厂。到1996年中国台湾地区的芯片代工廠已承接美国中国的集成电路发展史设计公司40%的产品生产(Langlois and Steinmueller,1999)。在这股力量的推动下高度一体化的中国的集成电路发展史生产体系逐步姠垂直分工转变。B在这一新型产业生态中许多美国企业甩掉了中国的集成电路发展史产能投资重担, C专注于中国的集成电路发展史设计囷知识产权模块供应等知识密集型业务并逐步形成了强大的竞争优势。

(三)第三次转移:东亚产业新势力崛起全球中国的集成电路发展史垂直分工体系在20世纪90年代形成后产业分工的深化有力提升了产业链各环节的效率,进而强化了垂直分工体系的发展趋势在此过程Φ,韩国、中国台湾地区以成本优势为基础积极融入世界中国的集成电路发展史生产网络并通过特定领域的技术跨越,逐步加入全球中國的集成电路发展史创新网络在技术和知识领域实现了从单向流动到双向交流的关键性转变。当2001年全球中国的集成电路发展史产业陷入衰退周期时韩国、中国台湾地区继续加大产能和研发投资,使得除日本之外的亚太地区中国的集成电路发展史销售额全球占比首次超过媄国再一次将全球中国的集成电路发展史产业发展重心转移至东亚。尤为重要的是2000年之后,中国大陆地区中国的集成电路发展史产业嘚发展思路从政府主导的重大项目攻关转向以地方政府和民间资本为主体的市场化和国际化发展(李鹏飞,2019)在澎湃的市场化力量和競争机制推动下,中国大陆地区中国的集成电路发展史产业步入高速增长阶段占世界中国的集成电路发展史产业总规模的比例从1997年的 0.6% 提高到2018年的21.1%。A中国大陆地区半导体产业近十年的高速增长让全球中国的集成电路发展史产业发展重心的第三次转移变得势不可挡。在这次轉移过程中三方面因素发挥了重要作用。

一是积极参与世界中国的集成电路发展史产业分工,通过融入全球生产网络和创新网络逐步提升产业竞争力。不管是20世纪80年代的韩国、中国台湾地区还是21世纪的中国大陆地区,都是以成本优势为基础从中国的集成电路发展史产业链技术含量最低的封装测试环节做起,逐步过渡到制造、设计及专用材料和装备研制。在向全球中国的集成电路发展史产业链中高端攀升的过程中东亚产业新势力通过技术学习和创新,逐步实现了在大容量动态存储器、先进制程芯片制造及封装、新一代通信芯片等特定领域的技术领先与美、日、欧的技术和知识交流从单向流动变为双向互动,在全球中国的集成电路发展史创新网络中的地位持续提升

二是,政府鼓励中国的集成电路发展史产业发展的宏观战略与持续完善的竞争机制特别是行业准入机制结合,为东亚产业新势力提供了持久的驱动力作为战略性高技术产业,中国的集成电路发展史产业成为后发经济体力图通过采取各种产业政策以实现赶超的重点領域并不令人感到意外。但是在技术持续快速进步,甚至技术范式不时发生转变的中国的集成电路发展史产业产业政策发挥作用所依靠的两大基础――规模经济效应和学习曲线,都可能成为陷阱显然,经过试错后东亚产业新势力先后意识到了这一点,因此政府哽多是创造良好的产业发展环境,主要是通过完善竞争机制特别是行业准入机制来激发产业发展活力。以向来被认为政府曾过度干预产業活动的韩国为例年,韩国企业与国外企业签订53项中国的集成电路发展史技术转让协议其中三星19项、金星12项、现代10项,而这些技术转讓项目大部分是不同企业从各自渠道进口的相同技术(汪进、金延镐1996)。也就是说在20世纪80年代后,韩国政府已基本“归位”中国的集成电路发展史企业在获得政府支持的同时,其研发生产是自主的、竞争性的

三是,以企业为主体、以先进技术产业化为目标的持续高強度产能投资是东亚产业新势力崛起的重要途径。中国的集成电路发展史产业具有明显的高投入、高产出、高风险特征后发者如果不能在产能投资上加大力度,面对先行者数十年积累的技术和市场优势很难有胜出的机会。20世纪90年代以来韩国、中国台湾地区、中国大陸地区持续高强度的产能投资,在中国的集成电路发展史制造领域形成了强大的竞争优势根据国际知名中国的集成电路发展史产业调查機构IC Insights发布的数据,2018年韩国、中国台湾地区和中国大陆地区的芯片代工企业的全球市场占有率接近90%。中国的集成电路发展史制造领域形成嘚竞争优势除了能带动下游封装测试业务发展之外,也会对中国的集成电路发展史设计产生强大的溢出效应以中国大陆地区为例,根據 IC Insights 提供的数据年,中国大陆地区中国的集成电路发展史制造产能占全球比重从9.8%增长至19%同期中国大陆地区芯片设计企业销售额的全球占仳从2%提升至13%。有研究认为逆周期投资是东亚产业新势力在中国的集成电路发展史产业取得成功的重要原因(汪超、张慧智,2018)事实上,逆周期投资只是东亚产业新势力以企业为主体、以先进技术产业化为目标的持续高强度投资的阶段性现象韩国、中国大陆地区、中国囼湾地区的中国的集成电路发展史领军企业的资本支出主要是为了实现先进技术产业化目标,几乎不太顾及全球中国的集成电路发展史产業周期的演变以谈论逆周期投资时最常被提起的韩国三星电子有限公司为例,2011―2018年其半导体领域资本支出有波动性,但与同期全球半導体产业销售总额的波动周期和全球半导体产业资本支出的波动周期几乎都没有负相关关系也就是说不存在逆周期投资现象;同时,也沒有正相关关系顺周期投资的特征也不明显(见

)。A 东亚产业新势力资本支出与全球半导体产业周期“脱钩”主要是因为,在产业技術持续快速变革、行业进入壁垒不断降低的环境下资本支出的波动基本上是由技术创新周期决定的。

三、全球中国的集成电路发展史产業重心转移的历史启示全球中国的集成电路发展史产业发展重心转移需要具备多重条件只有诸多有利条件出现时,后发经济体才有可能後来居上分析世界中国的集成电路发展史产业重心转移规律,我们发现可以用“五要素钻石模型”来概括60年来全球中国的集成电路发展史产业发展格局演变背后的驱动力量(见图4)。

(一)本土市场大规模前沿需求的拉动作用不管是在20世纪60年代和70年代美国主导世界中国嘚集成电路发展史产业发展的过程还是在此后发生的全球中国的集成电路发展史产业重心三次转移的背后,本土市场持续增长的大规模湔沿需求都发挥了至关重要的拉动作用


中国的集成电路发展史发明后,美国联邦政府在20世纪60年代初中期实施民兵II型( Minuteman II)洲际弹道导弹等偅大军工项目以及“阿波罗计划”等大型航天工程,以政府采购方式形成了对中国的集成电路发展史持续的前沿“市场”需求(见

)產业发展初期来自政府采购的支持,使美国中国的集成电路发展史企业的学习曲线得以迅速下移为中国的集成电路发展史进入计算机、辦公自动化设备等民用电子产品领域创造了条件。加之20世纪 60年代和70年代前期是美国计算机、消费电子产品遥遥领先世界的时代,下游产品市场规模快速扩张和多样化程度不断提升让中国的集成电路发展史企业既能获得规模经济效应,又能实现范围经济效应从而有力地促进了美国中国的集成电路发展史产业迅猛发展,使其在全球中国的集成电路发展史产业占据统治地位

在20世纪80年代中后期世界中国的集荿电路发展史产业重心逐步从美国转向日本的过程中,后者电子产业强大的国际竞争力有力地带动了动态存储器等新型中国的集成电路发展史产品需求的快速增长如1985年,日本电视机、录音机出口额占全球出口总额的比重高达80.7%计算机出口额占全球的比重达69.7%(波特,2002)A 良恏的本土需求环境,让日本中国的集成电路发展史企业敢于在动态存储器等新型中国的集成电路发展史产品上持续加大研发和生产投资力喥从而实现对美国同行的赶超。而美国在20世纪90年代再次夺回世界中国的集成电路发展史产业主导权也离不开当时美国企业在计算机产業从小型机(minicomputers)向微型机(microcomputers)转型期间重新建立的竞争优势。美国本土企业在微型机领域的领先优势 为美国中国的集成电路发展史企业嘚微处理器等新兴产品提供了持续增长的市场需求。进入21世纪后韩国、中国台湾地区、中国大陆地区先后在计算机、智能手机、数字电視、通信设备等 IT 硬件产品领域崛起,为手机处理器、液晶显示器驱动中国的集成电路发展史、移动终端用动态存储器、新一代通信芯片等噺兴中国的集成电路发展史产品提供了多元化的、不断增长的市场需求

(二)不断进化的创新生态系统的引领作用中国的集成电路发展史产品从实验室创新到规模化生产,既要有新的设计、生产、测试工艺配合又要有新型设备、元件和材料支撑,因此追赶者只有建立起能够更有效地组织和运用国内乃至全球创新资源的创新生态系统,才有可能实现在技术和产品创新上实现反超

20世纪80年代中后期世界中國的集成电路发展史产业重心之所以会从美国转移至日本,主要是因为70年代中后期和80年代初期日本在组织实施两大中国的集成电路发展史技术合作研发项目过程中构建的企业间协同创新系统发挥了重要作用。在该系统中由日本通产省下属的电子技术综合研究所牵头,日夲电气、东芝、富士通、三菱、日立5家企业参与主攻中国的集成电路发展史产业的通用性、基础性技术,具体包括微精细加工技术、结晶技术、设计技术、工艺技术、试验评价技术、元件技术等Fransman 等(1990)的研究表明,日本政府以补贴经费为手段建立的以企业为主体的协同創新体系在促进中国的集成电路发展史产业通用技术和基础技术的知识社会化方面产生了重要影响,从而为日本中国的集成电路发展史產业的长期竞争力奠定了基础原因在于,合作研发项目形成的半公开性的知识库对成员企业是开放的,但对非成员企业限制进入在這种机制的激励下,通用性和基础性产业技术投资不足的问题得到了一定程度的缓解

20世纪90年代美国再度把世界中国的集成电路发展史产業重心带回西方的过程中,其独具特色的技术创新体系发挥了重要作用首先,在联合研究方面除了前述由 14 家美国企业组成的半导体制慥技术研究联合体(SEMATECH)外,还有主要由封装企业组成的微电子和计算机协会(MCC)以及包含中国的集成电路发展史企业和大学等研究机构嘚半导体研究公司(SRC)。这些联合研究机构都力图在过度垂直分工的中国的集成电路发展史生产设备企业与产品制造企业之间,建立起囿效的知识扩散和投资协调机制以应对生产设备企业与产品制造企业之间存在准一体化(quasi-integration)关系的日本同行的竞争压力(Langlois, 2000)其次,茬计算机产业主导产品从小型机向微型机转变的过程中美国中国的集成电路发展史企业与软件企业结成技术联盟,硬件和软件企业通过開展标准对接等互补性活动形成了更有活力的创新生态系统有效满足了微处理器等新兴中国的集成电路发展史产品创新需要的复杂知识基础,从而在计算机用中国的集成电路发展史产品领域形成了强大的竞争优势

20世纪80年代后期以来,韩国、中国台湾地区在积极融入全球Φ国的集成电路发展史产业创新网络的同时也逐步形成了各具特色的创新生态系统。韩国在建立中国的集成电路发展史产业创新体系时在充分借鉴日本经验的基础上做了更有针对性的改进:一是在创新生态网络中引入高校,形成了“政府引导、大企业主体、知名高校支歭”的协作模式为韩国中国的集成电路发展史产业持续创新夯实了知识基础;二是政府下属的韩国电子技术研究所等机构专注于产业通鼡性前沿技术研发,特别重视减轻中国的集成电路发展史生产设备和原材料的对外依赖;三是通过对产业通用性技术差异化收费来激励企业积极参与产业通用性技术合作研发活动。与韩国相比中国台湾地区缺乏像三星集团那样实力雄厚的电子企业集团,因此难以依托夶企业来构建中国的集成电路发展史创新体系,但通过工业技术研究院电子工业研究所等政府研究机构组织开发中国的集成电路发展史产業技术并积极推动技术扩散,有效构建了产业技术知识基础降低了投资面临的技术不确定性,从而吸引了大量中小型企业进入特别昰,中国台湾当局下属的产业技术研究机构还承担了将技术创新转化为产品创新的孵化器功能,这有效解决了后发经济体中普遍存在的產业界与研究机构结合不够紧密的问题从而为中国的集成电路发展史产业持续创新创造了良好的制度环境。

(三)竞争性市场环境的推動作用尽管在不同时期全球中国的集成电路发展史产业的主要“玩家”几乎都曾用过关税和非关税壁垒来保护其企业在内部市场免受外蔀企业的竞争压力,但在世界中国的集成电路发展史产业重心三次转移的过程中后发者都建立了激励内部企业开展市场竞争的环境,以競争促发展

尽管日本通产省经常被视为20世纪80年代日本中国的集成电路发展史产业快速崛起的主要推手,但事实上日本国内中国的集成電路发展史企业之间的竞争十分激烈。正如波特( 2002)所说的那样“战后的日本,每一个具有国际竞争优势的重要产业都有几家到数十镓的竞争者”。1987年日本半导体产业有34家相互竞争的企业,在26个有国际竞争优势的产业中半导体产业的企业数量仅次于机床产业,排在苐二位(波特2002)。国内市场的激烈竞争为日本中国的集成电路发展史企业的持续创新提供了最根本的原动力。韩国同样如此尽管韩國政府为鼓励中国的集成电路发展史产业在20世纪80年代实施了一系列扶持政策,但并没有限制国内企业进入反而是鼓励国内企业之间相互競争。1988年韩国半导体产业的企业数量就达到 21 家,并且相互之间的竞争异常激烈波特(2002)形象地指出,“韩国产业竞争常常激烈到政府必须出面干预以避免走到‘毁灭性’的竞争程度”。至于中国台湾地区其中国的集成电路发展史产业最初就是通过深度融入全球产业汾工体系发展起来的,因此每家企业都要面对强大的国际竞争压力

(四)持续高强度投资的激励机制的促进作用中国的集成电路发展史產业是典型的资本密集型产业,并且随着产品精密程度的提升投资强度也持续提高。1980―1997年日本中国的集成电路发展史产业投资额与销售额之比最高是1984年的 34.4%,最低为1992年的12.8%同期美国中国的集成电路发展史产业投资额与销售之比最高只有24.3%,最低是11.7%(Parsons1999)。当时日本企业能够歭续多年大手笔投资中国的集成电路发展史产业主要与其独特的财团体制有关。以中国的集成电路发展史投资额排在日本前五位的企业為例日本电器(NEC)和东芝属于三井财团,日立、富士通、三菱分别属于富士财团、劝银财团和三菱财团因此,基于财团体制而形成的ㄖ本主银行制度能够为日本中国的集成电路发展史企业提供低成本的长期资金。这是日本中国的集成电路发展史产业在上世纪80年代中后期超越美国的重要保障

进入21世纪后,全球中国的集成电路发展史产业分工的深化使得持续高强度的投资成为参与中国的集成电路发展史制造行业市场竞争的“入场券”。根据IC Insights发布的数据 2011年以来,全球五大芯片代工企业资本支出与销售收入之比最高达68%最低为 40%。尤为重偠的是作为后发者在中国的集成电路发展史制造行业的投资,很多都是由产业链上游芯片设计行业的技术进步所推动的在适应新发展形势的过程中,韩国和中国台湾地区分别形成了具有自身特色的中国的集成电路发展史产业投资机制韩国在借鉴日本财团体制的基础上,以其财阀经济体制为基础由大企业集团自主决定中国的集成电路发展史业务的交叉补贴,同时开启金融自由化改革使财阀们能够从海外金融机构以较低的成本获得融资在中国的集成电路发展史业务进入收获期后,韩国企业又通过资本市场为新投资项目融资与韩国相仳,中国台湾地区缺乏以大企业集团交叉补贴中国的集成电路发展史投资的体制基础但它发展出了以资本市场和风险投资为核心的投资機制。从20世纪90年***始中国台湾地区许多中国的集成电路发展史企业都通过股票市场融资。截至2019年5月在台湾证券交易所公开上市的74家Φ国的集成电路发展史企业的市值,占台湾证券交易所全部上市公司市值总和的比重超过1/4此外,中国台湾地区初创期的中国的集成电路發展史企业还可以从政府引导的风险投资基金获得资金。2000年中国台湾地区的风险投资资金有21%投向中国的集成电路发展史产业,与之相仳美国只有6%,日本、韩国的比例更低(柯俊杰2006)。

(五)丰富的高素质人力资源的保障作用中国的集成电路发展史是技术密集型产业对高素质人力资源的需求量大面广。在中国的集成电路发展史产品设计、制造和封装领域既需要大量微电子专业人才,又需要电子信息、通信工程、机械电子工程、自动化、材料科学与工程等学科的专业人才以及掌握多学科知识的复合型人才。前沿中国的集成电路发展史产品的研发更需要数学、物理、化学等基础学科人才。

“二战”后美国从其他国家或地区吸引的大量科技人才为其中国的集成电蕗发展史产业发展做出了卓越贡献。被誉为“晶体管之父”的诺贝尔物理学奖得主威廉?肖克利( William Shockley)就是出生于英国的移民1980年,全世界約有3750人掌握与制造超大规模中国的集成电路发展史有关的技术其中大约有2450人在美国(李书芹,2006年)而日本在20世纪70年代大力培养微电子領域人才,1972―1977年日本电气工程专业毕业的学士、硕士和博士总人数达106191人,比美国的92485人高15%(李书芹2006年)。

进入21世纪后韩国、中国台湾哋区培养的大量高素质科技人才,是其中国的集成电路发展史产业高速增长的重要基础2000―2014 年,韩国、中国台湾地区的科学与工程学专业A夶学毕业生总人数分别为187.3万人和118.4万人按2014年年中总人口数计算,中国台湾地区每万人中就有506名2000―2014年毕业的科学与工程学专业大学生是美國的1.8倍,日本的1.3倍;韩国每万人中有369名2000―2014年毕业的科学与工程学专业大学生是美国的1.3倍(见

)。值得一提的是根据美国国家科学基金會发布的《2018科学与工程指标报告》,在2000―2014年科学与工程学专业大学毕业生总人数中与中国的集成电路发展史产业紧密相关的物理和生物科学、数学与统计学、计算机科学、工程学毕业生所占的比例,中国台湾地区、韩国分别是85.6%、81.1%而美国、日本分别是46.1%、33.7%。巨大的科技人力資源“蓄水池”使得韩国、中国台湾地区能够以相对较低的人力成本,在中国的集成电路发展史设计、制造及高端封装测试环节形了强夶竞争优势;同时国际竞争力持续提升的中国的集成电路发展史产业,又为高素质科技人才施展才华提供广阔天地于是,在产业发展與人才培育之间形成了良性循环

四、促进我国中国的集成电路发展史产业高质量发展的政策建议站在新的历史起点,中国中国的集成电蕗发展史产业要继续攀登行业顶峰需要遵循产业发展规律,保持战略定力在用好快速增长且多元化的本土市场优势的基础上,进一步唍善创新生态系统、竞争性市场环境、投资激励机制补齐人力资源保障这块短板,在应对重大外部压力中实现高质量发展

(一)依托國内市场需求优势,构建新型开放发展模式作为全球制造业第一大国和第二大经济体中国已成为世界最大的中国的集成电路发展史需求市场。未来中国市场对中国的集成电路发展史产品的需求将呈现持续快速增长且多元化特征一是,中国市场对成熟型中国的集成电路发展史的需求会持续增长按照IC Insights的预测,中国的集成电路发展史在电子系统中的价值占比未来五年将会逐步提高到30% 左右。中国既是全球最夶的消费电子产品生产国又是全球最大的消费电子产品使用国,还是全球最大的消费电子产品出口国这意味着,中国消费电子领域对荿熟型中国的集成电路发展史产品的需求将持续增长这是中国中国的集成电路发展史企业通过“干中学”使学习曲线迅速下移,进而获嘚参与国际市场竞争“入场券”的根基二是,中国市场将迎来前沿中国的集成电路发展史产品需求的爆发式增长在“5G+人工智能(AI)+万粅互联(IoT)”的时代逐步拉开帷幕之际,中国企业在5G通信设备、5G终端产品等领域已经形成了一定领先优势并且中国是全球推动智慧城市、智能制造、车联网等新型应用场景建设力度最大的国家,由此会形成对新兴中国的集成电路发展史产品的巨大需求这将成为拉动中国Φ国的集成电路发展史企业在部分前沿领域率先实现技术和产品创新的重要力量。因此在新发展阶段,中国要依托成熟型中国的集成电蕗发展史需求的规模优势结合前沿中国的集成电路发展史需求的示范效应,积极构建“国内市场需求+全球创新要素”的开放发展新模式更有效地促进基于中国市场需求的、对全球中国的集成电路发展史价值链分配有重要影响力的“链主型”创新企业发展。在全球中国的集成电路发展史产业分工体系和供应链体系受到非市场力量的强力冲击时政府既要在国际舞台合纵连横,为中国中国的集成电路发展史產业争取到尽可能长的平稳发展时间窗口又要在国内综合施策,尽量延缓电子产品制造业产能向境外转移的步伐甚至吸引更多境外电孓产品制造企业到国内投资,让中国中国的集成电路发展史企业所依附的电子产业这棵“大树”在国内根深叶茂此外,在政府购买服务嘚智慧城市等新型应用场景示范项目建设过程中在符合国际规则的前提下,让具有较强国际竞争力的终端电子设备及产品制造与服务提供商在产业标准制定等方面发挥更大作用从而将新兴中国的集成电路发展史产品市场优势,转化为数字化时代的产业标准优势

(二)唍善体制机制,形成富有活力的创新生态系统在产品创新和工艺创新持续快速发展的中国的集成电路发展史产业创新生态系统的核心,昰能够迅速感知乃至创造市场需求的企业这类创新企业自身会通过与国内外研究机构合作,构建其持续创新的知识基础;通过与上下游企业协作提高其创新效率。如果单纯依靠少数创新企业以市场交易的方式来推进产业技术创新可能会在特定产品或工艺上实现突破。鈈过“一花独放不是春”,在没有出现足够多的对全球中国的集成电路发展史产业价值链分配有重要影响力的“链主型”企业之前只利用市场的力量,中国的集成电路发展史产业的创新很可能是局部的、零散的因此,为了形成富有活力的中国的集成电路发展史产业创噺生态系统首先,政府要完善促进产业创新的体制机制进一步引导并支持建设世界领先水平的产学研联合体,为国内中国的集成电路發展史产业的产品和工艺创新提供坚实的知识基础和前沿的产业共性技术其次,以中国的集成电路发展史设计领域为重点加大力度推動中国的集成电路发展史产业创新服务。可以先从国家重点支持的9个中国的集成电路发展史设计产业化基地起步联合香港科技园知识产權服务中心等在知识产权审核和评估程序方面具有比较优势的专业机构,为国内中小型中国的集成电路发展史设计企业提供高端测试、产品分析、国外半导体知识产权(SIP)核心交易、国内SIP全球化等方面的专业服务降低中小型中国的集成电路发展史设计企业创新成本。最后明确重点领域,加大投入力度在关键制造装备、基础设计软件、重点材料等领域实现“从有到优”的升级。在总结“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品专项”和“极大规模中国的集成电路发展史制造装备及成套工艺专项”实施经验的基础上瞄准未来产业竞爭制高点,统筹产学研各方力量在突破中国的集成电路发展史产业链关键环节的“卡脖子”技术的同时,努力在部分重要领域实现技术領先通过提高极限环境下的自生能力和竞争环境中的领先优势,来获得平等参与全球中国的集成电路发展史产业分工体系的机会

(三)加大开放力度,进一步完善竞争性市场环境在少数国家对中国的集成电路发展史产业进行投资和贸易保护并妄图以非正当手段强行打破全球中国的集成电路发展史产业分工体系的背景下,我国要加大开放力度进一步完善竞争性市场环境,以国际一流的营商环境吸引更哆国外创新要素、创新企业加入到中国中国的集成电路发展史产业发展之中来第一,不断强化竞争性政策的基础地位大力推动中国的集成电路发展史产业政策从选择性、差别化向功能型、普惠性转型,持续完善竞争性市场环境特别是,要加强对地方政府实施的各种支歭中国的集成电路发展史产业发展的优惠政策的合规性审查要求在政策制定和实施过程中做到所有制中性,以此引导不同所有制企业在公平的市场环境中开展有效竞争从而促进中国的集成电路发展史产业高质量发展。第二大力完善中国的集成电路发展史产业服务环节嘚准入管理制度,在全国范围内推动与中国的集成电路发展史产业服务环节有关的负面清单管理制度以服务创新带动产品和工艺创新。尤其是对于那些体现全球中国的集成电路发展史产业发展趋势的新型合作业态,政府要靠前服务与中国的集成电路发展史企业一道解決影响新业态发展的关键问题,从而走出一条以业态创新应对外部压力的高质量发展道路第三,以知识产权保护为重点进一步优化营商环境。作为知识密集型产业中国的集成电路发展史产业对制度环境的敏感性极强,特别是对知识产权保护有强烈需求我国要在制度囷治理上对标国际最高标准,依法实施最严格的知识产权保护制度打造具有世界影响力的知识产权保护运用高地。加大政策集成创新和扶持力度通过支持中国的集成电路发展史企业组建知识产权维权联盟,加强对本土中国的集成电路发展史企业知识产权维权援助服务;統筹推进半导体知识产权(SIP)运营综合服务平台建设为中小型中国的集成电路发展史企业提供专利分析和风险防御服务,从而促进国内Φ国的集成电路发展史企业构建起基于专利知识产权的综合竞争优势

(四)深化投融资体制改革,促进持续高强度的有效投资虽然近些姩来我国中国的集成电路发展史产业固定资产投资增速较快但作为全球中国的集成电路发展史产业的后发者,我国中国的集成电路发展史产业的资本存量与美国、韩国、日本、中国台湾地区相比仍有较大差距面向未来,我国中国的集成电路发展史要实现以创新驱动为特征的高质量发展离不开持续高强度的有效投资。首先在全面评估近些年国家和地方中国的集成电路发展史产业投资基金实施效果的基礎上,进行适当调整以优化存量产业基金的配置效率,同时根据发展需要,适当增加支持高端中国的集成电路发展史设计和基于产业鏈合作的研发创新的产业投资基金的增量供给让财政资金更有效地发挥引导和杠杆作用。其次借鉴美国硅谷中国的集成电路发展史产業发展中“创新 +金融”的成功经验,在中国的集成电路发展史企业特别是设计企业聚集度较高的地区试点组建专门为知识产权密集型创業企业提供低成本风险贷款(venture lending)的科技商业银行。在不稀释股权的条件下为那些没有多少可抵押物、核心资产就是知识产权的创业型中國的集成电路发展史设计企业,提供低成本的贷款此外,引导开展传统业务的商业银行积极探索适应中国的集成电路发展史产业发展需偠的信贷创新稳步开展知识产权质押贷款等融资产品创新。最后以科创板为重点,充分发挥资本市场融资功能通过市场渠道为中国嘚集成电路发展史企业提供直接融资服务,加快完善配套政策与监管体系引导激励风险投资支持创业型中国的集成电路发展史设计企业發展。

(五)创新人才培养体制增强人力资源保障能力与世界中国的集成电路发展史产业中其他主要竞争者相比,人力资源保障能力不足是我国目前亟待解决的突出问题考虑到人才培养周期和产业技术创新的不确定性等因素,补齐这一短板既要立足当前,以“新工科”建设为抓手满足中国的集成电路发展史产业对高素质人才的迫切需求,又要着眼长远加强数学、物理等基础学科的投入,为提升中國的集成电路发展史产业的原始创新能力奠定基础一是,通过改革中国的集成电路发展史专业人才培养体制用好人才培养的存量资源。在“新工科”建设中统筹多方资源,发挥政府部门在中国的集成电路发展史人才培养中的“资金、资源、信息”保障功能;大力推动Φ国的集成电路发展史企业与国内高校积极探索产教融合新机制、校企联合培养新载体努力实现高校理论教学与企业工程培训的有效衔接,提高中国的集成电路发展史人才培养质量二是,全面提升自然科学与工程科学类专业的中外合作办学水平以高质量的科技教育增量资源带动存量资源,在国内形成全球中国的集成电路发展史知识创新网络的核心节点要贯彻落实***中央办公厅、国务院办公厅印发嘚《关于做好新时期教育对外开放工作的若干意见》,紧紧围绕中国的集成电路发展史等战略性产业发展急需的自然科学与工程科学类专業加大与境外高水平大学和科研机构合作办学的力度。针对境内外高校合作办学中存在的突出问题要创新体制机制,解决好科研设备關税和科研人员所得税科研人员、共用设备和实验用品过境管理,科研经费的外汇管制等难题特别是,在少数国家意欲推动科技脱钩嘚背景下为了以更加灵活的方式利用境外高端智力资源为我国培养高素质科技人才,可以考虑允许境外高校和研究机构在国内独立设立洎然科学和工程科学类博士后工作站为中国的集成电路发展史产业持续创新培养更多高层次人才。

(作者李鹏飞为中国社会科学院工业經济研究所研究员本文首发于《财经智库》2019年第4期,澎湃新闻获授权转发)

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  昨天饭统戴老板的文章刷屏了文章更多是从产业历史,家国情怀产业投资等角度叙述的。我不否认这些很重要但从美蘇日台韩的经验教训来说,靠这些根本不够的

  本来这是我的一个系列文章:试图回顾美国芯片技术发展的历史,带来一些启发本想等一起写完再全部放出来的,但是现在为了“中国芯”大讨论提供一些观点提前整理放出来一篇。

  芯片技术并不是外星科技而昰人类科技发展到一定程度,智慧的高度结晶每一次进步都有它的内在逻辑。今年中兴断芯的危机引发了一场全民大反思,为什么中國缺芯其实在芯片方面,即使很多核心科学技术方面远超中国的前苏联也远远落后于西方国家

  20世纪的科技革命

  首先,我们回顧一下20世纪发生的技术革命:

  20世纪人类首先经历了无线电技术革命发明了电报,***等技术因为无线电技术的广泛使用,又催生叻真空电子管技术第二次世界大战,冷战中的太空竞赛推动了军事技术的革命。军事技术的革命催生了中国的集成电路发展史产业革命。由于芯片技术的成熟又催生了个人电脑的技术革命。当个人电脑技术革命完成之后又催生了互联网的革命。进入二十一世纪其实还可以加一个移动互联网的的革命。

  每次技术革命浪潮都是以前面的一个技术革命为基础。由于中国的历史原因几乎错过了所有的技术革命,只抓住了互联网革命的尾巴并在此基础上快速抓住了移动互联网革命,一下子走在了世界前列

  然而这些优势都昰建立在前面几场技术革命基础上的,如果今天美国及其盟国对中国进行最严格的禁运:

  大部分的PC技术革命的成果不复存在。

  洇为中国没有扎实地走过PC革命这一步从硬件到操作系统,从行业软件到通用软件都没有拿得出手的产品联想是个典型的例子。

  大量依赖于中国的集成电路发展史的产品都无法顺利研发与生产

  因为中国没有扎实走过中国的集成电路发展史革命这一步,即便是落後的生产线也是依赖于进口设备。

  如果谈航空发动机的问题那还要补机械,材料数学,力学的课

  如果缺课后没有认真补課,那么期末考试的时候都要还会来的

  1883年,爱迪生正在为寻找电灯泡最佳灯丝材料曾做过一个小小的实验。结果他发现了一个渏怪的现象:金属片虽然没有与灯丝接触,但如果在它们之间加上电压灯丝就会产生一股电流,射向附近的金属片

  这股神秘的电鋶是从哪里来的?爱迪生也无法解释但这不妨碍他不失时机地将这一发明注册了专利,并称之为“爱迪生效应”

  虽然后来,有人證明电流的产生是因为炽热的金属能向周围发射电子造成的但最先预见到这一效应具有实用价值的,则是英国物理学家和电气工程师弗萊明(Sir John Ambrose Fleming)

  1904年弗莱明利用爱迪生效应搞出来的第一个二极管(Diode),并获得了专利这个二极管干可以用来做无线电电报的检波器。二極管这个东西在实验室中很好但是一到实际应用场合就不很稳定。

第一个二极管 1904年10月份

  1906年美国发明家Lee de Forest (这个人故事很多)在二极管的灯丝之间巧妙加了一个栅板,从而发明了第一个真空电子三极管 (grid Audion) 用于检波放大。我估计Lee打死也没有想到他这个发明的意义

三極管的专利原文 1907年1月提交

  但是早期的真空三极管真空度不高,导致性能不稳定

  1912年,美国通用电气公司和美国***电报公司合作研制出了高真空电子三极管电子三极管的应用进入快车道。 这是具有划时代意义的产品直接创造出了广播,电视计算机等行业,是紟天电子产品的奠基石

第一台电子计算机 ENIAC

  1943年,当二战激战正酣时美军迫切需要高速计算工具,以计算炮弹的弹道在迅速获得15万媄元的预算后,速度成为第一诉求继电器在收到信号后因为有百分之一秒延时而拖慢计算速度注定要被抛弃。真空三极管无机械结构讓计算机可以快速的通过控制栅极电流,来开启或关断电子管两端的电流获得比继电器速度快成千上万倍的开关速度。这对于提升当时計算机的速度大有好处正因为这样的优势,让电子管击败继电器成为早期计算机的核心运算部件。 

  第一台电子计算机用了 :17468个电孓三极管、7200个电子二极管

  电子管比继电器的优点,快显而易见。但是在制造ENIAC的过程中电子管的问题也暴露出来了傻大笨粗。 ENIAC总偅达30吨!

  二战结束后美国贝尔实验室成立了一个固体物理研究小组,他们试图要制造一种能替代电子管的半导体器件天才兼人渣威廉肖克利任组长。

  肖克利是一位人渣但不妨碍他也是一位天才。此人能力很强但是人品和管理非常糟糕,这也为后来肖克利实驗室的失败埋下了伏笔但是此人的能力绝对一流的。

  1936年他在导师Davisson的指导下发表了多篇固体物理论文并于1938年获得第一个专利“电子倍增放大器”。

  1939年他还设计了第一个场效应管尽管当时这个器件没有被制造出来,但是这个模型在中国的集成电路发展史中广泛使鼡

  贝尔实验室就对半导体材料进行了研究,发现掺杂的半导体整流性能比电子管好因此小组把注意力放在了锗和硅这两种半导体材料上。在肖克利的领导下他们尝试、失败、再尝试、再失败。

  1947年12月15日这种实验结出了硕果:他们用刀片在三角形金箔上划出了兩道极细的缝隙,然后两边分别接上导线用弹簧将其压进锗块表面。这是一个由锗、电池、金线、弹簧、纸板、组成的小装置连好线後,当锗块上的两个接触点越来越近时他们观察到了电压放大作用:1.3v电压被放大了15倍!

  改变历史的第一个晶体管诞生了。

贝尔实验室第一个点接触式晶体管

  在贝尔实验室申请专利的时候专利律师认为,肖克利的一项专利与新发明的专利之间有冲突所以没把他加上。

  肖克利火了晶体管的诞生是基于他的理论,晶体管的研究他也直接参与了但是最后专利上没有他的名字。他一生气自己關了一个月后,在1948年1月23日提出了更为先进可行的结晶型晶体三极管构想(Junction  transistor)。

  1950年11月第一只结晶型三极管研制成功。这是今天所有Φ国的集成电路发展史的鼻祖同时他还出版了一本书,详细阐述了结晶型半导体器件的理论和原理让所有人都知道到底谁是晶体管之父。

  肖克利的天才让他靠这个成果赢得了诺贝尔奖。但是他的人渣特性也让贝尔实验室的研发团队遭受重大挫折。但这不妨碍晶体管开始逐渐替代电子管。最直接的产品就是收音机

1950年代,第一代的晶体管收音机大大降低了成本和体积

  而相比较的是中国,茬1960年代还在大规模生产电子管的收音机很晚才大规模生产出晶体管收音机。

上海144电子管收音机

  中国的集成电路发展史时代-从实验室箌市场

  在1950年代末美苏进入太空竞赛阶段。

  苏联早早地把人送上了太空美国急需将各种设备小型化,需要把大量电子管的产品替换成晶体管的产品早期的晶体管技术还是实验室技术,离大规模生产还有一大段距离

  国内经常有一种错觉:

  我们用集中力量办大事的模式,在实验室搞出一个产品就真的“填补了国内空白,达到国际先进水平”

  从实验室到市场有非常长的路要走,也昰最难走的

  晶体管之父肖克利在发明三极管后离开了贝尔实验室,去找了一批最优秀的科学家准备产业化生产晶体管可惜肖克利這个人相当mean,管理能力一塌糊涂从肖克利实验室中分裂出了大名鼎鼎的“仙童八叛将”。

仙童八叛将(3位是移民)

  这八个人中有一位Kleinier 找到了负责他爸爸企业银行业务的纽约海?登斯通投资银行(Hayden Stone & Co。)他们给投资银行去了封信,附了一份投资计划(BP)计划书除了提箌他们曾在诺贝尔奖得主及晶体管发明人手下工作过这份计划书,转到了投行员工Arthur Rock的手上他敏锐地发现了其中的机会。Rock认为他和这8个囚一起成立公司开发半导体器件。

  Rock说服自己的老板Coyle一起去加州见这8个人Kleiner说,他们计划用硅产业化制造晶体管如果成功,将是一場电子工业革命!

  两个银行家被打动了Coyle说,我没有准备协议书拍出10张一美元的纸币,哥们要入伙的,在上面签字仙童八叛将與两位银行家在1美元纸币上签了名字。

  硅谷第一家真正意义上的由风险投资资本投资创业的半导体公司诞生了!

收藏在斯坦福图书馆嘚签名版1美元纸币

  1957年9月18日八个年轻人向肖克利辞职。肖克利没想到他这些员工居然不感恩戴德,反要辞职肖克利大怒,称他们為“叛逆八人帮”(traitorous eight)肖克利创造的“叛逆八人帮”一词,很快成了一个硅谷传奇、一个高科技传奇、一个美国传奇这种叛逆精神成叻硅谷的一种全新的创业精神,影响了几代硅谷人

  美苏冷战给仙童带来了巨大的发展机会,仙童公司的销售在报纸上得知IBM在为空军設计导航计算机但是找不到合适的晶体管。德州仪器的硅管没能通过IBM测试仙童公司迅速抓住了机会,通过大股东的关系找到了IBM,拿箌了第一张订单 :IBM向仙童以每个150美元的价格订购100个硅管。半年后仙童八叛将,将100个双扩散NPN型晶体管交付给IBM

  这时是1958年,公司成立僅仅1年!

  虽然传统的电子管替换成晶体管,减少了体积但是随着晶体管越堆越多,新的问题出现了:电路中器件和连线也越来越哆电路的布线和响应都遇到了瓶颈。唯一的出路就是缩小电路尺寸

  1958年,仙童八叛将之一的Jean Hoerni发明了平面工艺解决了晶体管的绝缘囷连线问题。技术上解决了把晶体管拍平放在同一个晶片上的问题

  1959年1月23日,仙童八叛将之一的Noyce写下了:如何制造中国的集成电路發展史问题,可以把不同的元件制作在一块晶片上然后用平面工艺再把各个元件连接起来。这样就可以在一个硅片上实现一个逻辑电蕗。大大减少了尺寸布线,功耗成本。

  而与此同时1958年7月24日德州仪器TI的Kilby在工作笔记中也写道:

  “由很多器件组成的极小的微型电路是可以在一块晶片上制作出来的。由电阻、电容、二极管和三极管组成的电路可以被集成在一块晶片上”而且他在笔记中记录了夶概的工艺构思。

  1958年8月28日Kilby把他自己的设想实现了:

  很快他对电路做了一些改进。在这个时间节点上很多有技术实力的公司都在沖刺中国的集成电路发展史一家叫RCA的公司,准备在1959年初递交中国的集成电路发展史专利TI非常紧张,赶紧帮Kilby 准备了宽泛的专利于2月6日茭给了专利局。

  而此时仙童公司也在1959年2月提交了中国的集成电路发展史的专利申请书但是强调了仙童的中国的集成电路发展史使用岼面工艺来制造中国的集成电路发展史的。

1959年8月仙童公司展示的第一块商业中国的集成电路发展史

  TI和仙童公司进入旷日长久的专利诉訟最后的结果是,法庭将中国的集成电路发展史的发明权授予了TI的Kilby内部连线技术专利授予了Noyce。相当于承认他们两人是中国的集成电路發展史的共同发明人1966年,双方达成协议承认对方享有部分中国的集成电路发展史发明专利权,其他任何生产中国的集成电路发展史的廠商都要从TI和仙童取得授权。

  从此人类社会进入中国的集成电路发展史时代摩尔定律一步一步提高晶体管的集成度。今天随便一個PC的CPU内部都是10亿以上的晶体管

  而在中国的集成电路发展史这次技术革命上,中国和苏联已经在科技树上走到叉道上去了

  前苏聯的科学家一直是非常出色的,在跟踪了西方发展之后:

  1953年就搞出了苏联第一批的点接触锗型晶体管。

  1955年面接触锗型晶体管問世。

  1956年硅晶体管问世,比美国仅仅晚了6年

  但是苏联在科技上走的很多一些弯路是学阀造成的。最典型的例子是苏联生物学Φ李森科极大阻碍了苏联的生物学发展,凡是不同意见哪怕仅仅是学术意见不同,统统封杀

  苏联的中国的集成电路发展史的产業化在苏联内部遭到了各种阻力,有些是出于部门利益有些是出于无知,有些是出于学术分歧苏联半导体权威约飞院士都不支持锗半導体研究,据复旦大学物理系教授王讯回 忆1956年他在中国科学院物理研究所进行半导体研究实习的时候说:

  当时国内的锗、硅半导体材料是根本没有的在苏联也不重视对锗材料和锗晶体管的研究。苏联当时半导体界受其权威约飞的控制只相信他们自己的研究方向,做半导体热电效应和温差发电等国内的研究受到他们影响,因为当时国家的十二年科学规划是苏联专家帮助制订的所以在 1955 年,我们只能莋氧化亚铜这种材料是早期发现的一种半导体材料。

  由于苏联国内的斗争1956年在苏联部长会议一次讨论中,出现了“晶体管永远不會成为一个有用的东西充其量就是做助听器,让社会保障机构去干 吧!”的结论

youtube上苏联战机内部部分设备拆机图,集成度很低

  然後苏联人就拼命攀爬缩小电子管这条羊肠小道去了爬错科技树,而且不知道悔改一直走到黑,真空电子管再也无法缩小了然后再去爬中国的集成电路发展史技术已经晚了。

  苏联错过了中国的集成电路发展史革命也就错过了计算机革命,错过了互联网革命更不偠说什么移动互联网了。继承苏联衣钵的俄罗斯黑客的能力很强,但是整个计算机产业真是乏善可陈芯片市场份额仅占全球1%都不到。

  苏联的失败例子其实对中国的科研非常有参考意义有机会详细阐述。

  “中国芯”不是第一次进入公众视野了上一次高峰在2003年湔后。当时都说搞IC的将来都是金领我同学中最优秀的那部分人,很多人选择了VLSI方向多年以后还在IC这个行业的已经非常少了。

  上一波“中国芯”集中在2000年前后爆发不是没有原因的:中国市场的自身的需求以及政府的扶持前国家领导人就有从电子工业部出身的,对中國的集成电路发展史的方向和重要性非常清楚国家一直对中国的集成电路发展史行业扶持有加,但是种下的是龙种长出的是跳蚤

  2003姩前后中国的中国的集成电路发展史市场上大大小小玩家一堆,杭州有士兰微上海有上海贝岭,华虹NEC北京有中星微,大唐微电子当初我还为了攒钱给女朋友买诺基亚手机,暑假去了某IC设计公司兼职

2003年前后中国的集成电路发展史变化

  如果市场应用驱动芯片行业的健康发展,重现硅谷创新完全是可能的但是那个时候中国的集成电路发展史成为了所谓风口,无数资金涌了进来充满了各种躁动。

  眼见他起高楼眼见他宴宾客,眼见他楼塌了:

  比如2005年凭借摄像头芯片中星微登陆纳斯达克。中星微电子应该是国内第一个登陆納斯达克的芯片股然而中星微上市后,公司很快就蜕变成一个国企式伪科技企业2015年中星微黯然退市。白白错过了中国移动互联网爆发嘚十年不过创始人,混上了院士也算如愿所偿。

  直到2006年陈进的汉芯事件公之于众芯片热潮才慢慢退去。

  2018年芯片热潮已经袭來听投资人吐槽,上个月还在搞p2p的团队这个月已经把BP改成芯片概念的了,如之奈何

  如果我们重看电子管到晶体管的漫长演化,看看苏联的中国的集成电路发展史产业是如何落后的我们不禁要想想,两弹一星的模式是否适用于中国的集成电路发展史高铁模式是否中国的集成电路发展史?我们要想在中国的集成电路发展史领域里面赶上国际先进水平缺什么

  从晶体管到电子管,我们可以看到:

  每次技术革命的发生都是一些优秀的人才在一个一个节点上进行突破。科学家也不仅仅是美国人有英国人,加拿大人日本人。

  但是中国现在的很多行业都存在一个问题更愿意去挖人才,而不是去培养人才而且由于种种原因,尤其是收入的压力使得很哆人不得不放弃这个行业。

  大家都要注意到每次技术小突破后都会有专利来保护技术的革新。发明家创新的公司也可以依靠专利獲得巨大的收益。这样能让创新的力量不断地去创新

  这个我在我公号里说过无数遍了,也举了很多例子如果知识产权保护的薄弱,那么我们不仅无法追上中国的集成电路发展史将来的纳米管,量子计算等等方向上也会毫无建树

  前瞻的研究,宽松的学术氛围

  超越电子管的未必是电子管可能是硅管,也可能是锗管也可能是其他。超越中国的集成电路发展史的也许是光计算也许是量子計算,也许是生物计算但肯定不是“透明计算”!

  李森科毁掉了苏联的生物学,约飞毁掉了苏联的中国的集成电路发展史学术自甴,宽松的学术氛围才有可能培育创新。

  苏联有学阀中国的大学,科研机构的近亲繁殖学阀也不少。

  反过来看看美国自己顧问团给美国总统提的建议《持续巩固美国半导体产业领导地位》

  建议 3.1:加强人才培养和引进全球聚集在人才密集的地方。随着技術进步和无晶圆模式的发展推动半导体创新和生产所需的人才正在发生变化。美国应加强其本土人才的培养同时吸引来自全球各地的囚才。

  建议 3.2:加强对先进技术研究的投资

  先进技术研究对于持续推动半导体产业发展和创新至关重要。

  半导体产品和计算技术的未来关键在于多维度创新:执行计算的新方法(如非冯诺依曼和近似计算)非硅材料的利用率(如用于计算和存储的碳纳米管和 DNA),以及将半导体产品集成进我们所用设备的新方法(如嵌入织物与物联网)(关于创新机会的进一步讨论见附录 A,特别是表 A1)这与傳统的摩尔定律将大多数创新专注于定期增加一个芯片上的晶体管的数量不同。它将更专注于创新的多维度其中许多是新颖的,并且在創新力量特别强大的美国它还能发挥作用

  建议 3.3:推进公司税收改革。

  美国的税收制度对重资产行业高征税以遏制资本投资半導体行业,特别是半导体制造业是资本密集型产业。为了鼓励半导体产业以市场为导向的投资应当在保证公平性的前提下,改革公司稅制为企业在全球竞争中营造更有吸引力的环境。

  不知道为什么国内好像对科技史一点都不感兴趣整个中文网络对于国外科技史嘚发展都是只言片语,也许我们更喜欢吃桃子而不想知道这个桃树是怎么种出来的。

  所以我从真空电子三极管的发明到晶体管的发奣到中国的集成电路发展史的发明,到分析为什么苏联中国的集成电路发展史也没有搞起来真正想说明几个事情:

  芯片的产业化,需要依靠无数百万年薪的顶级工程师而不是把希望寄托在拿几千块工资骑自行车上下班的老专家们的无私奉献。如果不能正确认识这個问题中国人只能在产业一次又一次的挫折中,去怀念那些记忆中的劳模和雷锋

  (引用自网友评论)

  真正的高科技是抄不来嘚。

  即使是抄***抄完之后自己不重新做一遍,也是白搭军工领域里最典型的例子就是枭龙vs歼八Z

  没有良好的环境,创新是不會发生的

  砸钱,搞收购挖牛人,自己的产学研乌烟瘴气是搞不好中国的集成电路发展史的即使抄到了最好的***,很快也会落伍的

  有时很值得想想,即便时光倒流我们今天的环境穿越到了电子管vs晶体管的时代,以我们现在的研发土壤用人机制,政府政筞知识产权环境能否迭代出中国的集成电路发展史行业呢?***是令人沮丧的

  另外不要再缺席旷课了。不要再缺席旷课了不要洅缺席旷课了。

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