彭博社:
1979年春,就在美国与中华人民共和国建交不久后,一支美国官方贸易代表团抵达上海。当时,中国正致力于研发集成电路——计算机的基本单元,但冷战时期的出口禁令使这项事业举步维艰。中国决策者渴望获得宝贵的意见。在一家国营工厂,美国高管们参观了工人们(主要是年轻女性)如何借助镊子和显微镜,将细小的硅线精准地排列到位,然后手工焊接。参观结束后,中国官员热情地向来访者征求改进其陈旧工艺的建议。
在随后的几十年里,中国眼睁睁地看着日本、韩国和台湾迅速崛起,成为半导体产业的前沿阵地。这些较小的邻国几乎在同一时间开始芯片制造,但它们取得了爆炸性的成功,而中国却始终落后。2015年,中国政府发布了雄心勃勃的“中国制造2025”蓝图,旨在引领前沿产业发展。然而,当年中国约85%的半导体需求依赖进口,进口芯片的支出甚至超过了石油。
毛泽东时代混乱局面和冷战时期的孤立导致中国科技发展严重滞后,似乎难以克服。仅仅投入资金也无济于事。“中国制造2025”计划承诺投入约1500亿美元政府资金扶持国内芯片产业,地方政府也投入了部分资金。然而五年过去了,前景黯淡,许多项目停滞不前,贪腐调查正在进行,旗舰企业之一的紫光集团也宣告破产。
然而,过去几年,中国的发展令怀疑论者大跌眼镜。华为技术有限公司的人工智能芯片如今已足够先进,能够训练复杂的大型语言模型,操控自动驾驶汽车,并控制人形机器人的行动。中国企业正在研发自主研发芯片制造设备的方法,并提升从国外采购的旧设备的性能,这在很大程度上是由于美国试图阻止最新外国设备的销售。今年7月,存储芯片制造商长信存储技术股份有限公司(CXMT)的股价在首次公开募股(IPO)后飙升466% ,超越了石油巨头和国有银行,成为中国市值最高的上市公司。这是今年全球第三大IPO,仅次于SpaceX和SK海力士。
这些进展反映出,构建一个可持续发展的本土半导体产业所需的各种要素正在逐步汇聚。从历史上看,那些取得突破性成功的芯片制造商都受益于两个因素的共同作用:一是有效的国家产业政策支持,二是至少有一位实力雄厚、忠诚的客户,正是这些客户推动他们实现了创新突破。

一张未注明日期的德州仪器公司位于达拉斯的半导体产品工厂照片。来源:理查森公共图书馆
以德州仪器公司(Texas Instruments Inc.)为例,这家业界首家芯片巨头在20世纪60年代和70年代迎来了黄金时代。它的崛起恰逢美苏太空竞赛时期,巨额的联邦合同和拨款为其提供了资金保障,并资助了其雄心勃勃的研发计划。此外,德州仪器作为国际商业机器公司(IBM)早期大型计算机的关键供应商也至关重要。IBM甚至在德州仪器能否交付产品尚不明朗的情况下就下了巨额订单,两家公司的工程师为此合作数月,克服了晶体管制造方面的技术难题。
接下来是英特尔公司。1980年,IBM启动了一项秘密项目,旨在打造其首款个人电脑。当时,IBM选择了这家加州公司而非德州仪器(TI)作为供应商。这一抢占先机进入个人电脑时代,帮助英特尔在接下来的几十年里巩固了其世界领先芯片制造商的地位。在20世纪80年代后半期,英特尔也成为一项联邦补贴计划的主要受益者之一,该计划旨在帮助美国芯片制造商在与新兴的低成本日本竞争对手的残酷竞争中生存下来。

IBM个人电脑系统,于1981年推出。摄影:SSPL/Getty Images
近年来,英特尔的光芒逐渐被台积电所掩盖。台积电的崛起离不开台湾政府数十年来专注而坚定的产业政策的支持。通过与苹果公司、英伟达公司等企业建立紧密的互惠关系,并帮助它们开发多代新产品,台积电已在全球先进芯片制造领域占据了近乎垄断的地位。
政府的重点支持和与创新型客户的合作这两个因素,如今正提振着中国芯片制造商的发展。为了应对美国对某些高科技产品出口的禁令,北京一直在调整其半导体发展目标,目前的首要任务是克服可能阻碍中国人工智能发展的具体技术瓶颈。

与此同时,中国科技巨头华为和腾讯控股有限公司的规模和技术实力已达到相当高的水平,能够作为核心客户和研发合作伙伴,为本土芯片制造商提供切实有效的支持,帮助他们克服技术难题。这些中国企业此前更倾向于与国际领先的芯片制造商合作开发最先进的产品,但在美国强制隔离的新时代,它们已不再有这样的选择。
对于像CXMT这样的公司来说,这些有利条件的汇聚带来了千载难逢的机遇,使其能够大展宏图。CXMT创始人朱一鸣毕业于北京顶尖学府清华大学,职业生涯早期在硅谷工作,但他创办第一家芯片公司的经历却截然不同。据清华大学校友杂志的一篇报道,2005年朱一鸣创办兆易半导体公司(GigaDevice Semiconductor Inc.)时,为了筹集100万美元的资金,他四处奔走,多次打电话给清华校友,恳求他们伸出援手。由于资金匮乏,兆易半导体只能将业务重心放在设计专用闪存产品上,并将生产外包。自建晶圆厂不在预算之内。

CXMT总部位于中国合肥。摄影:CFOTO/Future Publishing/Getty Images
到2016年CXMT成立时,市场闸门已经敞开。朱先生的第二家创业公司从一开始就获得了数十亿美元的政府资助,并被赋予了建设自有先进工厂、与三星、SK海力士和美光等全球存储芯片领军企业正面竞争的使命。该公司亏损了十年,直到今年才扭亏为盈,并弥补了此前的亏损,目前已跻身全球存储芯片行业第四位。乔治城大学安全与新兴技术中心非常驻研究员约翰·弗维表示,中国优先发展存储芯片(这种芯片对新兴企业来说更容易生产),实际上是在效仿日本30年前成功在半导体行业站稳脚跟的模式。
CXMT目前正全力研发“高带宽内存”,这种内存芯片是英伟达人工智能系统的关键组成部分,但中国目前尚不具备商业化生产能力。根据其招股说明书,CXMT的客户包括阿里巴巴、字节跳动、联想、腾讯和小米等,这些客户都希望帮助国内供应商实现这一目标。
香港科技研究公司Counterpoint Research联合创始人尼尔·沙阿(Neil Shah)指出,尽管CXMT与行业领先企业之间仍存在“巨大的技术代沟”,但该公司正借助国内生态系统积极缩小差距。他表示:“制裁最初一度威胁到公司的发展,但最终促使公司进行微创新以实现自给自足。” CXMT的研发投入也得益于恰逢其时的机遇:人工智能的蓬勃发展造成了全球内存芯片短缺,这不仅为公司带来了丰厚的利润,也保证了未来一段时间的市场需求。

当然,这些项目仍存在诸多可能出错的因素。国内联盟可能会瓦解,或者陷入内讧。路透社近期报道称,由于华为不满芯片制造商CXMT提高芯片价格,该公司突然下令华为关联供应商的工程师停止在其研发中心的工作。
与此同时,美国政府正持续努力遏制中国在该领域的进步。美国官员警告称,这些技术不仅将被用于民用领域,还将用于提升中国的军事实力。2018年,CXMT的竞争对手福建晋华集成电路有限公司的前景一度更为光明,该公司拥有更多的启动资金和更大的建设规划。然而,美国指控该公司串谋窃取美光科技公司的商业机密,导致其发展受阻。这家中国芯片制造商于2024年被判无罪,但至今仍未恢复元气。中国周期性的反腐行动也增添了不确定性。去年,紫光集团前董事长因挪用公款被判处死刑,缓期执行。
在某些方面,经过数十年的国际合作,中国的半导体产业正变得愈发封闭。在中美科技竞争日益激烈的背景下,重要的研发项目都在秘密进行。外界若想一窥公司内部运作,恐怕只能像1979年的那次参观一样——一次难得的、精心安排的窥视。但中国如今的科技自主发展能力远胜以往。经过多年对产业政策的完善、国际交流的开展以及对供应链上下游技术能力的提升,中国已经构建起一个足够完整的生态系统,即便处于独立状态,也能继续创新。
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