1985年,美国迫使日本签订“广场协议”,此后日本半导体产业再也没能崛起,美国在半导体领域也再无敌手。36年后的2021年,美国半导体依然统治世界,其占据全球46%的市场份额,此时的中国占比仅为15%,但美国已经将中国半导体视为最大的对手。
如今我们提起芯片,说的最多的就是卡脖子,美国在芯片领域滥用霸权,但实际上,这并不全面,美国固然在芯片领域很强,但美国的芯片霸权,有相当大一部分是华人工程师们建立起来的。事实上,华人的力量,早已渗透到半导体的各个环节,并且是该行业的中坚力量。
一款芯片的从设计到完成,需要尽力众多环节,在这些环节中,几乎都有华人深度参与。
一
先从芯片设计行业来看,芯片设计需要用到EDA工具,EDA领域有西门子、楷登电子、新思科技三巨头,合计占据85%左右的市场份额。在这三巨头中,楷登电子的创始人之一黄炎松就是华人,他在整个EDA界也是大名鼎鼎,被称为“EDA教父”,另一大巨头新思科技的CEO,陈志宽也是华人。可以说,华人已经在EDA领域已经做到了顶端。
有了EDA工具之后就要开始设计芯片了,在芯片设计领域,同样也是华人云集。根据TrendForce集邦咨询曾经的一份榜单显示,在2020年,全球前10大芯片设计企业中,有8家企业的CEO或者创始人都是华人。这其中有让AMD再次Yes 的苏妈,以及AI教父,两弹元勋、核武狂魔,皮衣刀客——老黄。
虽然Intel不在这份榜单上,但Intel能有今天的成绩也离不开一个叫虞有澄的华人,他领导了英特尔的研发团队,开发出奔腾系列芯片,奠定了英特尔在CPU市场的垄断地位。
除了AMD、Intel、英伟达这些美国本土芯片设计企业之外,华为海思也曾经跻身全球前十大芯片设计企业,只是后来被美国针对才无奈掉队,海思可是一家十分纯正中国公司,此外,联发科也应该拥有姓名,发哥在手机芯片领域的表现不必多说了。综合来看,在芯片设计领域,华人群体拥有绝对的优势,不输于任何其他群体。
芯片设计好之后需要去晶圆厂进行制造,不过在制造之前,晶圆厂得先购买一批设备。在设备领域同样华人也是不可忽视,虽然做光刻机的ASML没有华人CEO和创始人,但另一家半导体设备企业,泛林半导体的创始人林杰屏,可是正儿八经的华人。他出生在广州,童年在越南长大,随后移民美国,在1980年创立了泛林半导体,如今的泛林是半导体刻蚀之王,是全球第三大半导体设备企业,营收仅次于应用材料和ASML。
当然,华人在半导体设备领域可不止一个泛林半导体,还有国内尹志尧创立的中微公司,同样在刻蚀领域拥有很强的技术沉淀,尹志尧本人拥有美国专利86项、各国专利200余项。
看完了华人在半导体设备领域的表现后,我们再来看看在半导体材料上华人的表现。这里直接引用一组数据。根据之前汤森路透集团的一项排名显示,全球顶尖材料专家TOP100排行中,前六名都是华人,前100名中有15位华人。
有了半导体设备和材料之后,我们就进入到下一步,晶圆厂的芯片制造。在这个领域,华人不能说是强,只能说是非常强。如果给晶圆代工编一本历史书的话,里边至少一半的名字都是华人。我们先不拿张忠谋这种超级BOSS出来欺负人。说几个张忠谋之外的。
先讲一个林本坚,他被称为“浸润光刻之父”,让台积电在55nm之后继续推动摩尔定律前进了7个技术世代,成为世界的领先的晶圆代工厂,将联电、格芯等同行远远甩在身后。同时林本坚的发明,还间接帮助ASML打败了尼康,最终让ASML成为全球第一大光刻机厂商。
另外一个技术牛人叫胡正明,在1999年就开发出了鳍式场效应晶体管,也就是我们经常听到的FinFET,如今的5nm芯片依然在使用这项技术。而胡正明有一个得意门生也是大名鼎鼎,甚至一己之力推动了半导体产业格局的改变。他曾帮助三星从28nm跳级至14nm,从台积电手中抢下苹果订单,后来又来到中芯国际,在中芯国际的成绩有目共睹,请大家用弹幕向这位英雄致敬。
在芯片制造领域,华人是绝对的核心,台积电、联电、中芯国际、华虹半导体每家企业都足以影响全球半导体的格局。芯片制造完了之后,就要进入下一个流程——封装测试。这个领域我们只需要看一组数据就行了,根据TrendForce集邦咨询的数据,2022年全球前10大封测厂商中,除了安靠是美国公司之外,其他的都是中国公司。
遍数整个芯片产业,发现华人的力量不可小觑,从芯片设计要用到的EDA到最终成品前的封装与测试,从手机摄像头要用的CIS到大模型要用的GPU,在半导体的每个环节,几乎都有华人的参与。那么,到底是什么原因推动华人在半导体产业取得如此高的成绩呢?
二
我们试着去分析一下。首先第一点,华人人数众多,且普遍对读书有很高的追求,尤其是受教育的理工科人才更是冠绝全球。2020年,中国授予了138万个工程学士学位。美国的相应数字为19万7000个,约为中国的七分之一。
第二点是,中国每年都会有大量的学生会赴美留学,最根据最近的一份数据显示,中国连续15年都是美国第一大国际学生来源国,在美国,几乎每三个留学生就有一个是中国人。如今在海外从事半导体的华人,大概也都是2000年前后甚至更早时间出去留学的,这群人在当时已经是各学科的佼佼者,而美国又是微电子与信息技术最发达的地方,强强结合之下,这些智力超群而又努力的华人,自然会在半导体领域取得不俗的成绩,奠定了华人半导体霸权。不过这些霸权依然是建立在美国的土壤上的,本质上还是为美国打工。但以2018年为分界线,这种情况正在快速扭转,一个属于华人的半导体帝国正在崛起。
三
2018年5月5日,美国首次对华为进行限制,美国企业无法为华为提供服务,在此后的几年里,美国对华为的限制加大,对中国半导体的限制也逐渐加大,从先进制程到光刻机、从EDA到GPU,美国试图封锁全方位的封锁中国半导体产业的发展。
但正如愚公移山,精卫填海、后羿射日一样,我们的民族基因里,始终镌刻的是自助者天助之的不朽箴言。
在过去的几年时间里,国产半导体在层层重压之下,不断突围、首颗RISC-V芯片、首颗DPU芯片,首颗7nm手机芯片。在半导体设备领域,国产化率也稳步提升至30%以上,刻蚀设备、炉管设备、去胶机、刷片机等环节国产化率显著提高。于此同时,国产半导体企业中的领导层中,越来越多的归国华人身影。中国半导体正在以一个前所未有的速度崛起。这是国内与海外华人共同努力的结果。
时间回到了2008年10月28日,一位老者发表了一篇名为《新时期我国信息技术产业的发展》的学术论文,文章中提到“我们应该清醒的认识到,核心技术是买不到的,必须靠我们自己”。这位老者在提出问题症结的同时,也给出了药方——“积极参与国际高端人才竞争,吸引海外高层次人才来华工作,鼓励留学人员回国投身祖国建设。”
只有团结一切可以团结的力量,中国的半导体产业才能加快崛起,而海外华人就是这股重要力量之一。在过去几十年时间里,华人芯片工程师能够在海外创出一片天地,如今,在这个特殊时期,海内外的华人共同努力,也能重新建立一个强大的半导体帝国。