Dari Kesulitan Menuju Kejayaan: Jalan Menuju Pengembangan Semikonduktor Dalam Negeri (Bagian I)

Sahabat-sahabat Aula Kuliah Huaqiang, senang sekali bisa bertemu kalian semua lagi. Nama keluarga saya Song—meskipun banyak teman baru sering salah mengira dan mengira nama saya adalah... Kinghelm, yang sebenarnya adalah nama perusahaan saya dalam bahasa Inggris. Aula Kuliah Huaqiang selalu menjadi tempat untuk bertukar pikiran, belajar, dan bertukar gagasan yang bermakna. Ini adalah kali ketiga saya berbicara di sini. Pertama kali, saya berbicara tentang KinghelmPertama, saya memperkenalkan antena GPS dan BeiDou serta modul navigasi; kedua kalinya, saya memperkenalkan teknologi silikon karbida Slkor. Sebagai seseorang yang secara bercanda dikenal sebagai "ekonom jalanan" di Huaqiangbei, dan sebagai seorang pengusaha yang telah berjuang—kadang-kadang bahkan menjual properti untuk terus berinvestasi di industri sirkuit terpadu—hari ini saya ingin berbagi pemikiran saya tentang "Jalan Menuju Pengembangan Semikonduktor Domestik."

Pada tahun 2020, ketika pandemi global melanda dan persaingan strategis antara Tiongkok dan Amerika Serikat semakin intensif, sirkuit terpadu menjadi pusat perhatian. Di era informasi, chip sama pentingnya dengan makanan. Di bawah tekanan seperti itu, pertanyaan yang harus kita hadapi sederhana namun mendalam: bagaimana kita dapat menumbuhkan "biji-bijian" kita sendiri dan mencapai swasembada di bidang yang sangat penting ini?

Tuan Song Shiqiang dari Kinghelm selama siaran langsung

Untuk menjelaskan perjalanan ini, saya mulai dengan menguraikan lanskap global industri semikonduktor. Secara garis besar, dunia dapat dibagi menjadi tiga blok utama: Amerika Serikat; Eropa, Jepang, Korea Selatan, dan Taiwan; dan Tiongkok. Struktur ini mendefinisikan pembagian kerja internasional saat ini dalam sirkuit terpadu.

Dari situ, saya beralih ke kondisi terkini pembangunan domestik. Di seluruh rantai nilai—bahan baku, proses manufaktur, desain, talenta, perangkat lunak industri, dan penjualan—kita harus dengan cermat memeriksa posisi kita saat ini dan kesenjangan apa yang masih ada. Setiap mata rantai mengungkapkan kemajuan dan tantangan.

Saya juga membagikan analisis SWOT untuk memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang industri semikonduktor Tiongkok. Dengan melihat kekuatan, kelemahan, peluang, dan ancaman, kita dapat lebih memahami realitas yang kita hadapi dan arah yang perlu kita tuju.

Terakhir, saya berbicara tentang masa depan. Keyakinan saya sederhana: setelah kesulitan datanglah kejayaan. Ini bukan sekadar optimisme—ini adalah pola yang terlihat sepanjang sejarah dan alam. Tiongkok memasuki bidang sirkuit terpadu relatif terlambat dan sekarang menghadapi tekanan eksternal, sehingga kesulitan tidak dapat dihindari. Kita bertransisi dari masyarakat pertanian semi-kolonial dan semi-feodal ke era informasi dengan cara yang relatif singkat dan tidak merata. Secara tradisional, penekanan lebih diberikan pada ilmu sosial daripada ilmu alam, dan kita kekurangan akumulasi pemikiran ilmiah dan pengalaman industri yang panjang seperti yang terlihat di Barat. Masa kita dalam masyarakat industri yang sepenuhnya maju masih singkat, dan sistem industri kita masih dalam tahap pematangan.

Jika minyak dan baja adalah "makanan" zaman industri, maka chip sirkuit terpadu adalah makanan pokok zaman informasi. Kesenjangan yang harus kita tutup sangat signifikan, dan tantangannya nyata. Namun, bangsa Tiongkok selalu dikenal karena ketahanan dan ketekunannya. Selama lebih dari lima ribu tahun, baik dalam kesulitan maupun pencapaian, kita terus bergerak maju. Upaya gigih dari mereka yang bekerja di industri semikonduktor saat ini—menembus rintangan dan membangun dari nol—mencerminkan semangat abadi bahwa kesulitan pada akhirnya dapat memperkuat suatu bangsa.

Gambaran Global Industri Semikonduktor

Ketika membahas lanskap semikonduktor internasional, kita harus mulai dengan Amerika Serikat. Negara ini berdiri sebagai satu-satunya negara adidaya di dunia, dan dominasi ini terwujud dalam tiga cara utama.

Pertama adalah kendali atas teknologi dan standar industri. Di masa lalu, perang terjadi karena perebutan tanah, sumber daya, dan kelangsungan hidup. Saat ini, kita berada di "Perang 3.0," di mana medan pertempurannya adalah pasar, talenta, dan keuntungan. AS mengamankan keunggulannya dengan menetapkan standar mutakhir, memegang paten, dan menciptakan kerangka kerja di mana negara dan perusahaan lain harus mengikuti jejaknya. Hal ini terlihat jelas dalam persaingan ketat atas standar LoRa dan 5G antara Huawei dan Qualcomm, di mana bahkan Lenovo dikritik karena memihak standar Amerika. Pada intinya, mengendalikan standar teknologi saat ini seperti memegang posisi strategis dalam peperangan tradisional—memberikan pengaruh strategis.

Kedua adalah kekuatan komprehensif AS dalam penelitian fundamental, material, proses, bakat, inovasi, dan sistem kelembagaan, termasuk pendidikan. Lebih dari setengah dari 30 universitas terbaik dunia berada di AS, dengan MIT, Stanford, Berkeley, dan Harvard memimpin dalam penelitian dan pengembangan bakat. Bell Labs dan Lucent mempelopori ilmu material, penelitian teoretis, dan inovasi industri. Penelitian dasar dalam matematika, fisika, dan kimia mendorong terobosan teknologi—secara metaforis, ini adalah "benih" industri. Produk teknologi utama AS seperti sistem operasi Android Google, Windows Microsoft, dan sistem SaaS Oracle digunakan di seluruh dunia, membentuk pasar global. Lingkungan AS yang bebas dan berorientasi inovasi telah memelihara perusahaan seperti Apple, IBM, Microsoft, Tesla, dan Amazon, bersamaan dengan konversi inovasi Silicon Valley dan modal Wall Street yang tinggi ke dalam industri. Secara kolektif, ini membentuk tulang punggung supremasi teknologi.

Tuan Song dari Kinghelm menjawab pertanyaan penonton

Ketiga adalah kelengkapan rantai industri kelas atas. Saya pernah berdiskusi panjang lebar dengan Profesor Zhou Zucheng dari Universitas Tsinghua tentang hal ini. Rantai yang lengkap membutuhkan rantai riset-industri dan rantai industri-produksi. China menunjukkan kemampuan rantai pasokan yang luar biasa selama pandemi—misalnya, dengan cepat meningkatkan produksi masker dan ventilator—tetapi riset tentang vaksin dan bahan deteksi jauh tertinggal, mengungkapkan kesenjangan dalam R&D fundamental dibandingkan dengan AS. Produk-produk kelas atas AS, seperti desain, teknologi, branding, dan distribusi Apple, sebagian besar tetap berada di Amerika, sementara China berfokus pada perakitan dan logistik. Di luar industri, AS melindungi dominasi teknologinya dengan pengaruh militer, keuangan, dan media, bersama dengan jangkauan global sistem petrodolar—jaringan strategis yang kompleks.

Beralih ke sekutu Amerika di Eropa, Jepang, dan Korea Selatan: Eropa sebagian besar selaras dengan AS, mempertahankan hubungan yang saling melengkapi dan kompetitif. Perusahaan seperti ARM (Inggris), Infineon (Jerman), STMicroelectronics (Italia/Prancis), dan NXP (Belanda) mendominasi bidang-bidang khusus. Yang perlu diperhatikan, ASML di Belanda memimpin dalam litografi EUV, dengan produk-produk yang sangat diminati sehingga TSMC dan Samsung berebut untuk mendapatkannya; pesanan yang ditempatkan oleh SMIC pada tahun 2018 masih belum terpenuhi.

Jepang dan Korea Selatan membentuk kelompok kedua, yang sangat bergantung pada dukungan AS. Jepang pernah memimpin di bidang semikonduktor pada tahun 1980-an, tetapi sanksi AS dan tekanan strategis mendorongnya untuk fokus pada wafer silikon presisi, photoresist, keramik, dan gas khusus. Korea Selatan, yang dipimpin oleh Samsung, mengembangkan sektor memori yang masif dengan investasi skala nasional, kemudian berekspansi secara vertikal ke ekosistem semikonduktor yang lebih luas. Samsung sendiri menyumbang sekitar 40% dari PDB Korea Selatan, sementara SK Hynix dan LG Chemicals juga memegang posisi pasar yang kuat.

Produk-produk baru sensor Hall dari Slkor

Sektor manufaktur semikonduktor Taiwan melampaui Tiongkok daratan dalam beberapa aspek. TSMC, dengan pendiri legendaris Morris Chang yang membawa talenta dari AS, telah menjadi pemimpin dunia dalam manufaktur wafer netral, melayani klien seperti Huawei, Apple, Intel, dan NVIDIA. UMC mengikuti dengan ketat, dan ekosistem desain IC yang dinamis ada di sekitar Hsinchu, dengan perusahaan seperti MediaTek, Novatek, dan Realtek yang memiliki kekuatan khusus.

Adapun Tiongkok daratan, setelah transfer teknologi dan industri global ketiga, kami memulai dengan manufaktur sederhana dan secara bertahap berkembang menuju rantai industri yang lengkap. Awalnya berfokus pada produksi padat karya dan kelas bawah, kami bergerak menuju sektor yang lebih berteknologi tinggi, bermargin lebih tinggi, dan lebih ramah lingkungan. AS memandang evolusi ini dengan hati-hati, sementara industri kelas bawah bergeser ke negara-negara tetangga—Vietnam mengambil sebagian produksi Samsung, beberapa pabrik perakitan dan komponen pasif pindah ke Filipina atau Malaysia—menandai gelombang keempat transfer industri.

Manufaktur Tiongkok juga berevolusi dari jalur perakitan manual ke produksi otomatis dan cerdas. OEM (Original Equipment Manufacturer) bertransformasi menjadi ODM (Original Design Manufacturer), beralih dari pemrosesan dasar ke pengembangan terintegrasi yang mencakup R&D, desain, branding, dan saluran distribusi. Keunggulan demografis beralih menjadi keunggulan talenta: sekitar delapan juta lulusan universitas memasuki dunia kerja setiap tahunnya, dilengkapi dengan pendidikan sistematis dan pengalaman praktis, membentuk tenaga kerja berkualitas tinggi untuk ambisi industri Tiongkok.

Peristiwa-peristiwa Penting dalam Beberapa Tahun Terakhir

Izinkan saya berbagi beberapa perkembangan utama dalam industri semikonduktor selama dua tahun terakhir. Pertama adalah tindakan keras AS terhadap ZTE dan runtuhnya Fujian Jinhua; kedua adalah permainan strategis multi-putaran dan menyeluruh antara Tiongkok dan AS; dan ketiga adalah tekanan terkoordinasi terhadap Huawei, di mana perusahaan tersebut telah menunjukkan ketahanan yang luar biasa—terluka, tetapi tidak hancur.

Setelah Presiden Trump menjabat, pemerintah AS pada April 2018 melarang penjualan semikonduktor ke ZTE. Setelah negosiasi, ZTE didenda $1 miliar, ditempatkan di bawah pengawasan kepatuhan, dan diharuskan untuk menyesuaikan posisi manajemen kunci agar memenuhi persyaratan peraturan AS. Pada bulan Oktober, Fujian Jinhua ditambahkan ke daftar entitas kontrol ekspor AS, yang memblokir akses ke peralatan IC kelas atas yang berisi kekayaan intelektual Amerika. Miliaran dolar yang telah diinvestasikan dalam infrastruktur dan peralatan pada dasarnya menjadi tidak berguna. Pada bulan Desember, mitra Taiwan, UMC, di bawah tekanan, menarik semua insinyur DRAM, meninggalkan Jinhua tanpa teknologi, peralatan, atau talenta—yang secara efektif mengakhiri perusahaan tersebut.

Perkembangan besar kedua adalah permainan strategis antara Tiongkok dan AS yang sedang berlangsung. Meskipun disebut "permainan," pada kenyataannya, hal itu melibatkan upaya berulang AS untuk menekan Tiongkok. Misalnya, Kesepakatan Wassenaar tahun 1996 yang dipimpin oleh AS dan Eropa membatasi ekspor peralatan dan teknologi canggih ke Tiongkok. Di SLKOR, produk utama kami adalah MOSFET silikon karbida, yang membutuhkan dua perangkat canggih yang sangat penting—pemanasan suhu tinggi dan implantasi ion tegangan tinggi—yang tidak dapat dibeli oleh perusahaan Tiongkok. Rekan-rekan lokal di Beijing harus bergantung pada peralatan bekas, yang sebagian besar tidak dapat digunakan. AS juga menggunakan Pasal 301 undang-undang perdagangannya untuk menyelidiki setiap pelanggaran yang dianggap sebagai praktik dumping atau aturan teknologi, memberikan wewenang kepada AS untuk menekan perusahaan yang mengancam kepentingannya. Pada intinya, siapa pun yang menantang kepentingan AS berisiko diintervensi, dengan AS memegang kekuasaan interpretatif dan menjalankan "yurisdiksi jarak jauh" di seluruh Pasifik.

SMIC, perusahaan foundry terkemuka di Tiongkok, berulang kali menghadapi tekanan seperti itu. Dr. Zhang Rujing, pendirinya, meninggalkan perusahaan karena penindasan terkait TSMC. Profesor Zhou Zucheng mengingatkan saya bahwa para pionir ini sepenuhnya mengabdikan diri pada pengembangan semikonduktor Tiongkok. Tokoh-tokoh selanjutnya seperti Jiang Shangzhou, Qiu Ciyun, Liang Mengsong, dan Zhao Haijun adalah pahlawan nasional, dan kisah mereka layak untuk ditulis dan dirayakan. Perusahaan lain, seperti Huajing, Huahong, dan Wuhan Xinxin, menghadapi tantangan serupa selama pertumbuhan mereka.

Tuan Song dari Kinghelm selama siaran langsung

Peristiwa besar ketiga adalah pengepungan terhadap Huawei. Sederhananya, pendiri Huawei, Ren Zhengfei, seperti seorang petani rajin dari Guizhou, yang membudidayakan teknologi komunikasi dengan benih, pupuk, dan peralatan yang diimpor dari Barat. Huawei tidak hanya membudidayakan ladang di Tiongkok tetapi juga membantu perusahaan asing, menghasilkan lebih banyak keuntungan daripada pemasok benih dan peralatan itu sendiri. Ekspansi agresif ini membuat Trump khawatir, yang menganggapnya sebagai ancaman langsung. Pada Desember 2018, Kanada, mengikuti permintaan AS, menahan CFO Huawei, Meng Wanzhou. Meskipun dibebaskan dengan jaminan, ia tetap dibatasi perjalanannya, menghadapi potensi ekstradisi—tekanan yang jelas pada kepemimpinan inti Huawei. Sementara itu, Huawei dilarang masuk ke pasar ponsel pintar AS, dan negara-negara seperti Inggris, India, dan Australia membatasi produk 5G Huawei di tengah kekhawatiran keamanan yang tidak berdasar. Pada 15 Mei 2019, AS mempersiapkan pemutusan pasokan total untuk Huawei, beralih dari pembatasan sebagian pada teknologi asal AS menjadi larangan penuh.

Huawei mewakili kebanggaan teknologi Tiongkok dan bangsa itu sendiri. Sebuah perusahaan swasta yang mengusung panji pengembangan semikonduktor dan informasi global Tiongkok sungguh luar biasa. Kita harus mengapresiasi ketahanan mereka. Kami percaya Huawei akan mengatasi rintangan ini, dengan dukungan penuh dari ekosistem domestik Tiongkok. Kami berharap lebih banyak perusahaan seperti Huawei muncul, membentuk tim dan barisan untuk maju menuju puncak teknologi tertinggi di dunia, mendorong pembangunan dan kemakmuran Tiongkok. Ren Zhengfei, tetap kuat! Huawei, terus maju!

Pembandingan Kinerja dengan Perusahaan Terkemuka

Bagaimana kinerja perusahaan-perusahaan Tiongkok dibandingkan dengan perusahaan-perusahaan global lainnya? Mari kita telusuri lebih dekat melalui material, perangkat lunak EDA, IDM dan Fabless, Foundry, pengemasan dan pengujian, serta saluran penjualan.

Dimulai dari material, kuncinya adalah wafer silikon, yang membutuhkan kemurnian dan presisi yang sangat tinggi—wafer ini membentuk dasar dari sirkuit terpadu. Shin-Etsu dan Sumco dari Jepang, GlobalWafers dari Taiwan, dan LG dari Korea jauh lebih unggul dari kita. Di dalam negeri, Shanghai Xinsheng, Chongqing ChaoSic, Ningxia Yinhe, dan Shandong Tianyue menunjukkan potensi yang menjanjikan, tetapi masih ada jalan panjang yang harus ditempuh dalam hal teknologi, kualitas, dan pasokan skala besar. Material pendukung seperti rangka, target, substrat pengemasan, dan senyawa pemoles memiliki kesenjangan yang lebih kecil, tetapi material photoresist dan silikon karbida (SiC) jauh tertinggal. Beberapa tahun yang lalu, SLKOR (www.slkormicro.com) berupaya memproduksi pengganti material SiC dalam negeri, tetapi beberapa percobaan gagal, dan akhirnya kami harus kembali menggunakan wafer epitaksial Corning dari AS.

Perangkat lunak EDA merupakan alat penting lainnya untuk desain IC. Pagi ini, saya berkonsultasi dengan Profesor Zhou Zucheng dari Universitas Tsinghua, seorang ahli terkemuka di bidang EDA. Secara global, perangkat lunak EDA utama—Synopsys, Cadence, dan Mentor—sebagian besar dikendalikan oleh AS, mencakup sekitar 80% pasar. Mentor, yang dijual ke Jerman pada tahun 2016, masih mempertahankan akar Amerika. Di dalam negeri, Huada Jiutian memimpin, bersama dengan perusahaan rintisan yang berafiliasi dengan Tsinghua seperti Boda Micro (yang bergabung dengan Galen Electronics), Okas Micro, dan Xinhe. Perangkat lunak EDA Tiongkok hanya menguasai sekitar 5% pasar, tetapi itu menyisakan ruang pertumbuhan yang substansial.

MOSFET SLKOR

Selanjutnya adalah perusahaan IDM dan Fabless. IDM, atau perusahaan terintegrasi vertikal, menangani segala hal mulai dari bahan baku hingga pengemasan dan penjualan, dengan Samsung, Intel, TI, ADI, dan Nvidia sebagai contoh global. Di Tiongkok, Silan Micro adalah salah satu perwakilannya. Perusahaan Fabless berfokus pada desain tanpa memiliki pabrik sendiri. GD Zhiyin, UNISOC, Huawei HiSilicon, dan Will Semiconductor adalah pemain domestik yang patut diperhatikan. MCU Zhiyin sangat bagus, meskipun IP intinya masih bergantung pada ARM. Baru-baru ini, Zhiyin bermitra dengan Nuclei Tech untuk mengeksplorasi arsitektur RISC-V, sebuah jalur yang menjanjikan. UNISOC, di bawah kepemimpinan Zhao Weiguo, mengkonsolidasikan Spreadtrum dan RDA, menunjukkan kekuatan modal Tiongkok. Huawei HiSilicon termasuk di antara sepuluh perancang IC teratas di dunia, sebagian besar menggunakan alat EDA AS, membuktikan kemampuan luar biasa perusahaan tersebut. Will Semiconductor juga unggul dalam R&D, akuisisi, dan membangun ekosistem teknologi yang kuat.

Tuan Song dari Kinghelm selama siaran langsung

Foundry adalah perusahaan pengolahan wafer murni. Secara global, pemimpinnya termasuk Samsung, TSMC, GlobalFoundries, dan UMC. Di dalam negeri, SMIC, yang didukung oleh modal negara dan talenta kelas atas, terus mengejar ketertinggalan dan kini mampu memproduksi produk 14nm secara massal. Baru-baru ini, Wuhan Xinxin mencapai terobosan dalam teknologi memori, mendekati level internasional. Usaha patungan awal dengan Jepang, seperti Huahong Hongli dan China Resources Shanghai Huahong, terus berkontribusi pada pengembangan IC. Foundry di Tiongkok masih membutuhkan investasi besar dan berkelanjutan.

Pengemasan dan pengujian adalah segmen di mana Tiongkok hampir setara secara global dan bahkan memimpin secara lokal. Pemain internasional utama termasuk Amkor di AS, UTAC di Singapura, Nepes di Korea, dan Unisem di Malaysia. Di Tiongkok, JCET memimpin, tumbuh melalui upaya internal dan akuisisi strategis untuk menjadi yang terbesar di dunia. Tongfu Microelectronics dan Huatian Technology juga merupakan kontributor yang kuat.

Perangkat tunggal SLKOR IGBT

Saluran penjualan mencakup distributor utama, platform e-commerce yang berkembang pesat, dan pedagang spot yang mendukung banyak pengusaha di Zhongguancun, Beijing, dan Huaqiangbei, Shenzhen. Pemimpin AS seperti Arrow dan Avnet, serta WPG Taiwan mendominasi secara global. Digi-Key memimpin e-commerce dengan penjualan sebesar $3.25 miliar, diikuti oleh Mouser dan Future Electronics. Rekan-rekan domestik, seperti China Electronics Port dan Huaqiang Group, melaporkan penjualan tahunan melebihi 10 miliar yuan, sementara Taikoyuan terus meningkat. Meskipun mereka mungkin kekurangan kendali teknologi inti, jaringan pelanggan mereka yang kuat memberikan pengaruh yang signifikan. Platform e-commerce lokal seperti LCSC, Yunhan, dan Liexin, yang dikelola oleh rekan-rekan yang sudah dikenal, berkembang pesat, sebanding dengan Digi-Key. Kinghelm Antena GPS/Beidou (www.kinghelm.net) dan MOSFET SLKOR (www.slkoric.com) juga mendapat manfaat dari jaringan ini. Para pedagang Huaqiangbei tidak hanya melayani UKM tetapi juga bertindak sebagai gudang dan pusat distribusi, memastikan ekosistem komponen elektronik berkembang. Secara pribadi, saya senang berbagi pengetahuan dan cerita tentang IC dengan para pengusaha ini—bermanfaat, menyenangkan, dan tidak pernah membosankan (nantikan bab selanjutnya).