充滿朝氣的青年期

大家還記得自己的青少年時期嗎?對于大多數(shù)人來說，這大概是人生中最美好的時期之一。在那段時間里，

人生雖然充滿了未知，但是也充滿了可能性。整個世界對我們來說仿佛是一個埋藏了太多寶物的肥沃土地，

不用花太多挖掘就能挖出閃閃發(fā)光的金子。

有太多事情吸引著我們的目光，讓我們?nèi)橹Σ⑹斋@滿滿的回報。喜歡鉆研學術(shù)的人，可以天天泡圖書

館當學霸，并收獲解出難題的快樂;喜歡浪漫的人，可以追求屬于自己的愛情，在花前月下收獲感動;喜歡探索

世界的人，可以花時間游歷各地看看不同的風景…有太多太多的事情值得我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，去嘗試，并從中快速

成長。

青年時的我們雖然一無所有，卻也擁有整個世界。集成電路也如此。

第一個集成電路

半導體行業(yè)在上世紀下半葉到本世紀初的第一個十年正是處在這樣充滿朝氣蓬勃發(fā)展的青年期。

那時候，半導體行業(yè)依據(jù)著摩爾定律以指數(shù)規(guī)律飛速發(fā)展，在短短半個世紀內(nèi)把集成電路制造工藝的特征尺

寸從微米量級縮小到納米量級，整整一千多倍，而CPU的時鐘頻率則從MHz級別提升到了GHz級別，性能提升

超過了數(shù)千倍。大家對于摩爾定律帶來的性能提升保持極度樂觀的態(tài)度，當年英特爾甚至還預計在2010年把

時鐘頻率提升到10GHz!

半導體市場也是頻頻出現(xiàn)各種機會。每個十年都有各自的半導體市場寵兒：

八十年代是商用計算機，九十年代是個人計算機與網(wǎng)絡(luò)，本世紀第一個十年則是無線移動設(shè)備。

除了時代的主旋律外，還有一些細分市場也獲利頗豐，例如數(shù)字電視，個人導航等等。半導體市場對于從業(yè)

者來說有著太多機會，只要仔細發(fā)掘都能獲得屬于自己的寶藏。

大家都相信隨著摩爾定律的繼續(xù)發(fā)展，集成電路的性能會繼續(xù)飛速進化，從而使更多應用成為可能并開拓新

的市場。當然，在這樣對于樂觀氛圍下，各路資本也特別青睞半導體行業(yè)。就像今天各大風投都在瘋狂追逐

人工智能公司一樣，當年的各大風投都砸錢在半導體行業(yè)上，位于加州北部舊金山附近的高科技公司聚集區(qū)

叫做“硅谷”而不是叫做“碼谷”也是因為當年半導體行業(yè)比起計算機行業(yè)來說要潮太多。

當年半導體業(yè)黃金時代的一些故事至今還在資深從業(yè)者中間互相流傳。

中年的煩惱：錢！錢�。″X�。�！

隨著年齡慢慢長大，青年期的浪漫與夢想也漸漸被現(xiàn)實的考量所取代。

對大多數(shù)人來說，無論在年輕時做過多美麗的夢，一旦到了必須獨當一面的成熟年齡，最大的煩惱都是錢。

在我剛讀大學的時候，我喜歡動漫，喜歡打游戲，喜歡音樂，喜歡漫無目的地四處閑逛，每個月可以瀟灑地

把錢投到自己喜歡的事情上過月光的生活。

然而一畢業(yè)，買房的壓力頂在頭上，不得不放棄這種自由而無用的生活方式，不僅花在興趣上的錢少了，用

在興趣上的時間也少了(“時間就是金錢，我的朋友!”)。對于度過了青年期后進入社會艱苦打拼的每一個朋友，

我相信最大的考量都是經(jīng)濟問題。

摩爾定律背后的邏輯慢慢失效：先進工藝的單個晶體管價格不降反升

半導體業(yè)也是這樣。

在伴隨著光榮與夢想走入成熟期(2010年)之后，突然發(fā)現(xiàn)正面臨一個現(xiàn)實問題：摩爾定律遇到了瓶頸。

在之前，摩爾定律背后的邏輯是：半導體行業(yè)需要以一個合適的速度增長以實現(xiàn)利潤的最大化。

上世紀60年代，摩爾發(fā)現(xiàn)半導體晶體管制程發(fā)展的速度對于一個半導體廠商至關(guān)重要。隨著制程的進化，

同樣的芯片的制造成本會更低，因為單位面積晶體管數(shù)量提升導致相同的芯片所需要的面積縮小。所以制

程發(fā)展速度如果過慢，則意味著芯片制作成本居高不下，導致利潤無法擴大。

另一方面，如果孤注一擲把所有的資本都用來發(fā)展新制程，則風險太大，一旦研發(fā)失敗公司就完蛋了。

摩爾發(fā)現(xiàn)當時市場上成功的半導體廠商的制程進化速度大約是每年半導體芯片上集成的晶體管數(shù)量翻倍，

于是寫了著名的論文告訴大家這個發(fā)展速度是成本與風險之間一個良好的折中，半導體業(yè)以后發(fā)展可以按

照這個速度來。摩爾定律背后的終極推動力其實是經(jīng)濟因素。

依據(jù)摩爾定律縮小特征尺寸獲得紅利的過程就像挖掘金礦：在過去，離地表較近比較容易挖掘的金礦已經(jīng)

被挖光了，到了今天，剩下的都是金礦深處的難啃的骨頭。

芯片特征尺寸縮小已經(jīng)越來越困難，必須克服各種科學技術(shù)和工程上的難題。歸根到底，再繼續(xù)縮小特征

尺寸不是不能做，只是要錢，很多錢。

隨著特征尺寸縮小，芯片的成本上升很快。芯片的成本包括NRE成本(Non-Recurring Engineering，指芯片

設(shè)計和掩膜制作成本，對于一塊芯片而言這些成本是一次性的)和制造成本(即每塊芯片制造的成本)。

在先進工藝制程，由于工藝的復雜性，NRE成本非常高。例如FinFET工藝往往需要使用double patterning

技術(shù)，而且金屬層數(shù)可達15層之多，導致掩膜制作非常昂貴。

另外，復雜工藝的設(shè)計規(guī)則也非常復雜，工程師需要許多時間去學習，這也增加了NRE成本。

對于由先進制程制造的芯片，每塊芯片的毛利率較使用落后制程制造的芯片要高，但是高昂的NRE成本意

味著由先進制程制作的芯片需要更多的銷量才能實現(xiàn)真正盈利。這使得芯片設(shè)計和制造所需要的資本越來

越高，而無力負擔先進工藝制程的中小廠商則不得不繼續(xù)使用較舊的工藝。這也部分地打破了摩爾定律

 “投資發(fā)展制程-芯片生產(chǎn)成本降低-用部分利潤繼續(xù)投資發(fā)展制程”的邏輯。

進入門檻高，資金需求大，之前幾個工程師孤軍奮戰(zhàn)在自家車庫里設(shè)計出商用芯片的浪漫故事不再出現(xiàn)，

因為缺少資金的支持不可能使用先進工藝，而不使用先進工藝在市場上就缺乏競爭力。

對于大公司而言，由于先進工藝需要的資本越來越多，意味著研發(fā)新產(chǎn)品的風險也越來越大。越來越多的

公司在市場上的策略從拼命做新產(chǎn)品與競爭對手死磕變成了如何降低風險在市場上堅持下來。

15年，半導體行業(yè)并購額超過了1300億美元。而今年，這一熱潮不但沒有減退，反而呈現(xiàn)出愈演愈烈之勢，

據(jù)統(tǒng)計，2016年前三個季度，全球半導體行業(yè)并購額就超過了1200億美元，全年總額超過2015毫無懸念。

這輪兼并也是半導體行業(yè)走向成熟期的標志之一，意味著將來一方面使用先進工藝的成本越來越高，另一

方面豪強兼并市場上的玩家都是巨頭，新玩家?guī)缀醪豢赡苋ヌ魬?zhàn)這些巨頭。

　危機也是轉(zhuǎn)機

對于歐美日韓這些半導體大廠來說，現(xiàn)在的半導體市場對他們來說，是明顯的強弩之末，龐大的投入，微薄

的利潤，會讓他們感到前所未有的壓力，或強強聯(lián)合，或優(yōu)勢互補，扶持共同度過這個“寒冬”。

但這對全球久負盛名的半導體廠商來說是一個危機，對于中國這些半導體基礎(chǔ)薄弱的廠商來說，是一個轉(zhuǎn)機。

眾所周知，中國半導體的根基薄弱，但是中國又是一個龐大的半導體消費市場，龐大的貿(mào)易逆差，加上國外供

應商和政府的時不時限制，終于令國內(nèi)業(yè)界自上而下加快建設(shè)半導體。在國家和多地基金的推動下，外收內(nèi)發(fā)

展，中國半導體也終于初具規(guī)模。也給中國半導體的未來種下了一個希望。

但我們也要清楚明白一點，國內(nèi)半導體和國際先進企業(yè)的差距，無論是設(shè)計、制造、封測、設(shè)備或者材料，中

國與國外的差距是非常明顯的。我們國際在未來要集中在中低級產(chǎn)品和技術(shù)的推動，逐步從這個領(lǐng)域入手，替

代國外產(chǎn)品。

另外，用市場換技術(shù)，用中國的龐大市場，向國際半導體廠商換取技術(shù)，雖然不能拿到最先進的技術(shù)或者核心

技術(shù)，但對于國內(nèi)半導體來說，這些技術(shù)也是欠缺的，吸收過來對提高國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)的整體水平有百利而無

一害。

在這方面，我覺得中國高鐵的發(fā)展是榜樣，未來的半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展能像高鐵發(fā)展那樣獲得相應的收益，那就算

比較成功了。

展望未來一步步發(fā)展積累，中國半導體終有一日會騰飛。