从艰辛到辉煌：国内半导体发展之路（第一部分）

华强讲堂的朋友们，很高兴再次见到大家。我姓宋，不过很多新朋友经常把我的姓氏搞混，以为我叫宋。 Kinghelm这其实是我公司的英文名称。华强讲堂一直以来都是思想碰撞、学习交流和有意义对话的场所。这是我第三次在这里演讲。第一次，我谈到了…… Kinghelm第一次，我介绍了Slkor的GPS和北斗天线及导航模块；第二次，我介绍了Slkor的碳化硅技术。作为华强北一位被戏称为“街头经济学家”的人，也是一位在集成电路行业奋斗多年——有时甚至变卖房产以求持续投资——的创业者，今天我想和大家分享一下我对“国内半导体发展之路”的看法。

2020年，在全球疫情肆虐、中美战略竞争加剧之际，集成电路成为了关注的焦点。在信息时代，芯片的重要性堪比食品。在这样的压力下，我们必须面对一个看似简单却意义深远的问题：我们如何才能在这个关键领域“自给自足”，实现自主发展？

宋世强先生 Kinghelm 在直播中

为了阐述这段历程，我首先概述了半导体行业的全球格局。总的来说，世界可以分为三大区域：美国；欧洲、日本、韩国和台湾；以及中国。这种结构定义了当今集成电路领域的国际分工。

由此，我转向了国内发展的现状。从原材料、制造工艺、设计、人才、工业软件工具到销售，我们必须仔细审视整个价值链，找出我们所处的位置和存在的差距。每一个环节都既体现了进步，也揭示了挑战。

我还分享了一份SWOT分析报告，以便更全面地展现中国半导体产业的现状。通过分析优势、劣势、机遇和威胁，我们可以更好地了解我们面临的现实以及需要前进的方向。

最后，我谈到了未来。我的信念很简单：苦难之后必有荣耀。这并非盲目乐观，而是历史和自然规律的必然结果。中国进入集成电路领域相对较晚，如今又面临外部压力，因此困难在所难免。我们从半殖民地、半封建的农业社会过渡到信息时代，过程相对短暂且不均衡。传统上，我们更重视社会科学而非自然科学，缺乏西方那样长期积累的科学思维和工业经验。我们进入完全发达的工业社会的时间并不长，我们的工业体系仍在不断完善。

如果说石油和钢铁是工业时代的“粮食”，那么集成电路芯片就是信息时代的“主食”。我们必须弥合的差距巨大，挑战也真实存在。然而，中华民族向来以坚韧不拔著称。五千多年来，我们历经艰辛与辉煌，不断向前迈进。如今，半导体行业从业者们所展现出的坚定决心——他们克服重重困难，白手起家——正是这种不屈不挠的精神的体现，也正是逆境最终能使一个国家更加强大的体现。

全球半导体市场格局

讨论国际半导体格局时，我们必须从美国说起。美国是世界上唯一的超级大国，其主导地位主要体现在三个方面。

首先是技术和行业标准的控制。过去，战争是为了争夺土地、资源和生存。如今，我们正处于“第三次世界大战”之中，战场变成了市场、人才和利润。美国通过制定尖端标准、持有专利以及建立一套其他国家和公司必须遵循的框架来巩固其优势。华为和高通之间围绕LoRa和5G标准的激烈竞争就充分体现了这一点，就连联想也因支持美国标准而受到批评。本质上，如今控制技术标准就像在传统战争中占据制高点——它能带来战略优势。

其次，美国在基础研究、材料、工艺、人才、创新和制度体系（包括教育）方面拥有全面优势。全球排名前30的大学中，超过半数位于美国，其中麻省理工学院、斯坦福大学、加州大学伯克利分校和哈佛大学在研究和人才培养方面处于领先地位。贝尔实验室和朗讯科技在材料科学、理论研究和产业创新领域开创了先河。数学、物理和化学领域的基础研究推动了技术突破——从某种意义上说，它们是产业的“种子”。谷歌的安卓操作系统、微软的Windows系统和甲骨文的SaaS系统等美国主要科技产品被全球广泛应用，塑造着全球市场。美国自由开放且创新驱动的环境孕育了苹果、IBM、微软、特斯拉和亚马逊等公司，同时硅谷的创新成果和华尔街的资本也高效地转化为产业。这些共同构成了美国技术霸权的基石。

宋先生 Kinghelm 回答观众提问

第三点是高端产业链的完整性。我曾就此与清华大学周祖成教授进行过深入探讨。一条完整的产业链需要同时具备研发-产业链和产业-生产链。疫情期间，中国展现了卓越的供应链能力——例如，迅速扩大口罩和呼吸机的生产规模——但在疫苗和检测材料的研发方面却远远落后，这暴露出中国在基础研发方面与美国相比存在差距。美国的高端产品，例如苹果的设计、技术、品牌和分销渠道，主要仍在美国本土运作，而中国则专注于组装和物流。除了产业之外，美国还利用军事、金融和媒体影响力，以及石油美元体系的全球覆盖范围来维护其科技主导地位——这构成了一张复杂的战略网络。

再来看看美国在欧洲、日本和韩国的盟友：欧洲在很大程度上与美国保持一致，维持着互补与竞争并存的关系。像ARM（英国）、英飞凌（德国）、意法半导体（意大利/法国）和恩智浦（荷兰）这样的公司在各自的专业领域占据主导地位。值得注意的是，荷兰的ASML在极紫外光刻技术方面处于领先地位，其产品需求量极大，以至于台积电和三星都争相抢购；中芯国际2018年下的订单至今仍未完成。

日本和韩国构成第二梯队，严重依赖美国的支持。日本曾在20世纪80年代引领半导体行业，但美国的制裁和战略压力迫使其将重心转向精密硅晶圆、光刻胶、陶瓷和特种气体等领域。韩国以三星为首，通过国家级投资发展了庞大的存储器产业，随后垂直扩展至更广泛的半导体生态系统。仅三星一家就贡献了韩国约40%的GDP，而SK海力士和LG化学也占据着强大的市场地位。

Slkor公司推出的新型霍尔传感器产品

台湾的晶圆代工产业在某些方面超越了中国大陆。台积电（TSMC）在传奇创始人张忠谋从美国引进人才后，已成为全球领先的中性晶圆制造商，服务于华为、苹果、英特尔和英伟达等客户。联电（UMC）紧随其后，新竹周边地区也形成了充满活力的集成电路设计生态系统，联发科（MediaTek）、诺瓦泰克（Novatek）和瑞昱（Realtek）等公司在各自领域拥有优势。

至于中国大陆，在经历了第三次全球技术和产业转移之后，我们从简单的制造业起步，逐步发展成为完整的产业链。起初我们专注于劳动密集型和低端生产，现在正向高科技、高利润和更环保的产业转型。美国对这一发展趋势持谨慎态度，而低端产业正向邻国转移——例如，越南承接了三星的部分生产，一些组装和被动元件工厂转移到了菲律宾或马来西亚——这标志着第四次产业转移浪潮的到来。

中国制造业也正从手工装配线向自动化、智能化生产转型。原始设备制造商（OEM）正在向原始设计制造商（ODM）转型，从基础加工转向涵盖研发、设计、品牌和渠道的一体化开发。人口优势正在转化为人才优势：每年约有800万大学毕业生进入职场，他们拥有系统化的教育和实践经验，为中国实现工业雄心壮志提供了高质量的劳动力。

近年来发生的重大事件

让我来分享一下过去两年半导体行业的一些重大发展。首先是美国对中兴通讯的打压以及福建晋华的倒闭；其次是中美之间多轮、全方位的战略博弈；第三是针对华为的协同施压，华为展现出了惊人的韧性——虽受重创，但并未被击垮。

特朗普总统上任后，美国政府于2018年4月禁止向中兴通讯出售半导体产品。经过谈判，中兴通讯被罚款10亿美元，并被置于合规监管之下，同时被要求调整关键管理岗位以符合美国监管要求。同年10月，福建晋华被列入美国出口管制实体清单，导致其无法获得含有美国知识产权的高端集成电路设备。此前数十亿美元的基础设施和设备投资几乎付诸东流。到了12月，迫于压力，台湾合作伙伴联电撤回了所有DRAM工程师，晋华失去了技术、设备和人才，公司实际上就此倒闭。

第二个重大进展是持续不断的中美战略博弈。虽然称之为“博弈”，但实际上却是美国屡次试图打压中国。例如，1996年由美国和欧洲主导的《瓦塞纳尔安排》限制了高端设备和技术对华出口。SLKOR的主要产品是碳化硅MOSFET，其生产需要两项关键的高端工艺——高温退火和高压离子注入——而中国企业无法采购这些设备。北京的同行只能依赖二手设备，而这些设备大多无法使用。美国还援引其贸易法第301条款，调查任何涉嫌违反倾销或技术规则的行为，从而获得打压威胁其利益的企业的权力。本质上，任何挑战美国利益的企业都可能面临干预，因为美国拥有解释权，并能在太平洋彼岸行使“长臂管辖权”。

中芯国际作为中国领先的晶圆代工厂，曾多次面临类似的压力。其创始人张如京博士在台积电相关打压下离职。周祖成教授提醒我，这些先驱者们全身心投入到中国半导体的发展中。后来的蒋尚洲、邱慈云、梁梦松、赵海军等人物都是民族英雄，他们的故事值得被书写和颂扬。华晶半导体、华虹半导体、武汉新新半导体等其他公司在发展过程中也遭遇过类似的挑战。

宋先生 Kinghelm 在直播中

第三件大事是华为被包围。简单来说，华为创始人任正非就像贵州一位勤劳的农民，用从西方进口的种子、肥料和工具耕耘着通信技术。华为不仅耕耘着中国本土的土地，还帮助外国公司发展，其收益甚至超过了种子和工具供应商本身。这种激进的扩张令特朗普感到不安，他认为这是直接的威胁。2018年12月，应美国要求，加拿大拘留了华为首席财务官孟晚舟。尽管她获准保释，但仍被限制出境，面临被引渡的风险——这无疑给华为的核心领导层带来了压力。与此同时，华为被禁止进入美国智能手机市场，英国、印度和澳大利亚等国也以毫无根据的安全担忧为由限制了华为的5G产品。到2019年5月15日，美国准备对华为实施全面封锁，从对美国本土技术的部分限制升级为全面禁令。

华为代表着中国科技和国家的骄傲。一家民营企业扛起中国半导体和全球信息发展的大旗，这的确非同凡响。我们必须为他们的韧性喝彩。我们相信，在国内生态系统的全力支持下，华为一定能够克服这些困难。我们希望更多像华为这样的企业涌现，组成团队，向着世界科技巅峰迈进，推动中国的发展和繁荣。任正非，加油！华为，继续前进！

与领先公司进行标杆比较

与全球同行相比，中国企业的发展状况如何？让我们从材料、EDA工具、IDM和无晶圆厂、晶圆代工、封装和测试以及销售渠道等方面进行深入分析。

从材料方面来看，关键在于硅晶圆，它需要极高的纯度和精度——硅晶圆是集成电路的基础。日本的信越化学和森科半导体、台湾的环球晶圆以及韩国的LG电子都遥遥领先于我们。在国内，上海新兴、重庆超思、宁夏银河和山东天跃展现出一定的潜力，但在技术、质量和大规模供应方面仍有很长的路要走。框架、靶材、封装基板和抛光剂等配套材料的差距较小，但光刻胶和碳化硅（SiC）材料则远远落后。几年前，SLKOR（www.slkormicro.com我们曾尝试在国内生产碳化硅材料替代品，但多次试验均告失败，最终不得不重新采用美国康宁公司的外延晶片。

EDA软件是集成电路设计中的另一项关键工具。今天一大早，我咨询了清华大学周祖成教授，他是EDA领域的权威专家。在全球范围内，主要的EDA工具——Synopsys、Cadence和Mentor——大多由美国公司控制，占据了约80%的市场份额。Mentor于2016年被德国收购，但仍然保留着美国背景。在国内，华大九天占据领先地位，此外还有清华大学附属的创业公司，例如博达微电子（已并入盖伦电子）、欧卡斯微电子和新和微电子。中国EDA工具的市场份额仅占约5%，这意味着还有巨大的增长空间。

SLKOR MOSFET

接下来是IDM（集成器件制造商）和无晶圆厂公司。IDM，即垂直整合型公司，负责从原材料到封装和销售的所有环节，三星、英特尔、德州仪器、ADI和英伟达是全球的典型代表。在中国，思兰微电子是其中的代表。无晶圆厂公司专注于设计，不拥有晶圆厂。GD智银、紫光展锐、华为海思和威尔半导体是国内知名的厂商。智银的MCU性能卓越，但其核心IP仍然依赖于ARM架构。最近，智银与Nuclei Tech合作探索RISC-V架构，这是一个很有前景的方向。紫光展锐在赵卫国的领导下整合了展讯和RDA，展现了中国资本的实力。华为海思位列全球十大IC设计公司之列，主要使用美国EDA工具，证明了该公司卓越的实力。威尔半导体在研发、收购和构建强大的技术生态系统方面也表现出色。

宋先生 Kinghelm 在直播中

晶圆代工厂是纯粹的晶圆加工企业。全球领先的晶圆代工厂包括三星、台积电、格罗方德和联电。国内方面，中芯国际凭借国有资本和高端人才的支持，正在稳步追赶，目前已能量产14nm产品。武汉新新半导体近期在存储器技术方面取得突破，接近国际水平。早期与日本合资成立的企业，如华虹宏利和华润上海华虹，也持续为集成电路发展做出贡献。中国晶圆代工厂仍需持续的大规模投资。

在封装和测试领域，中国已接近全球平均水平，甚至在国内处于领先地位。主要的国际企业包括美国的Amkor、新加坡的UTAC、韩国的Nepes和马来西亚的Unisem。在中国，长电科技（JCET）凭借自身发展和战略收购，已成为全球最大的封装和测试企业，并占据主导地位。同福微电子和华天科技也是该领域的重要贡献者。

SLKOR IGBT 单器件

销售渠道包括大型分销商、蓬勃发展的电商平台以及支撑着北京中关村和深圳华强北无数创业者的现货交易商。美国巨头如Arrow和Avnet以及台湾的WPG在全球占据主导地位。Digi-Key以3.25亿美元的销售额领跑电商领域，其次是Mouser和Future Electronics。国内同行，如中国电子港和华强集团，年销售额超过10亿元人民币，而太古园的销售额也在持续增长。尽管它们可能缺乏核心技术控制权，但其强大的客户网络赋予了它们巨大的影响力。由业内人士运营的本地电商平台，如LCSC、云瀚和利信，正在迅速发展，与Digi-Key不相上下。 Kinghelm GPS/北斗天线（www.kinghelm.net）和 SLKOR MOSFET（www.slkoric.com这些网络也让许多企业受益。华强北的贸易商不仅服务于中小企业，还充当仓库和配送中心的角色，确保电子元器件生态系统的蓬勃发展。我个人很喜欢与这些创业者分享集成电路知识和故事——既实用又有趣，而且永远不会感到疲惫（敬请期待下一章）。