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從艱辛到輝煌:國內半導體發展之路(第一部分)
2026-04-03 1422

華強講堂的朋友們,很高興能再次見到大家。我姓宋,不過很多新朋友常常把我的姓氏搞混,以為我叫宋。 Kinghelm這其實是我公司的英文名稱。華強講堂一直以來都是思想碰撞、學習交流和有意義對話的場所。這是我第三次在這裡演講。第一次,我談到了… Kinghelm第一次,我介紹了Slkor的GPS和北斗天線及導航模組;第二次,我介紹了Slkor的碳化矽技術。身為華強北一位被戲稱為「街頭經濟學家」的人,也是一位在積體電路產業奮鬥多年——有時甚至變賣房產以求持續投資——的創業者,今天我想和大家分享我對「國內半導體發展之路」的看法。


2020年,在全球疫情肆虐、中美策略競爭加劇之際,積體電路成為了關注的焦點。在資訊時代,晶片的重要性堪比食品。在這樣的壓力下,我們必須面對一個看似簡單卻意義深遠的問題:我們如何才能在這個關鍵領域“自給自足”,實現自主發展?


宋世強先生 Kinghelm 在直播過程中

為了闡述這段歷程,我首先概述了半導體產業的全球格局。總的來說,世界可以分為三大區域:美國;歐洲、日本、韓國和台灣;以及中國。這種結構定義了當今積體電路領域的國際分工。

由此,我轉向了國內發展的現狀。從原料、製造流程、設計、人才、工業軟體工具到銷售,我們必須仔細審視整個價值鏈,找出我們所處的位置和存在的差距。每一個環節都既體現了進步,也揭示了挑戰。

我還分享了一份SWOT分析報告,以便更全面地展現中國半導體產業的現況。透過分析優勢、劣勢、機會和威脅,我們可以更了解我們面臨的現實以及需要前進的方向。

最後,我談到了未來。我的信念很簡單:苦難之後必有榮耀。這並非盲目樂觀,而是歷史和自然法則的必然結果。中國進入積體電路領域相對較晚,如今又面臨外部壓力,因此困難在所難免。我們從半殖民地、半封建的農業社會過渡到資訊時代,過程相對短暫且不均衡。傳統上,我們更重視社會科學而非自然科學,缺乏西方那樣長期累積的科學思維和工業經驗。我們進入完全發達的工業社會的時間並不長,我們的工業體系仍在不斷改進。

如果石油和鋼鐵是工業時代的“糧食”,那麼積體電路晶片就是資訊時代的“主食”。我們必須彌補的差距巨大,挑戰也真實存在。然而,中華民族向來以堅韌不拔著稱。五千多年來,我們歷經艱辛與輝煌,不斷向前邁進。如今,半導體產業從業者所展現出的堅定決心——他們克服重重困難,白手起家——正是這種不屈不撓的精神的體現,也正是逆境最終能使一個國家更加強大的體現。

全球半導體市場格局

討論國際半導體格局時,我們必須從美國說起。美國是世界上唯一的超級大國,其主導地位主要體現在三個方面。


首先是技術和行業標準的控制。過去,戰爭是為了爭奪土地、資源和生存。如今,我們正處於「第三次世界大戰」之中,戰場變成了市場、人才和利潤。美國透過制定尖端標準、持有專利以及建立一套其他國家和公司必須遵循的框架來鞏固其優勢。華為和高通之間圍繞著LoRa和5G標準的激烈競爭就充分體現了這一點,就連聯想也因支持美國標準而受到批評。本質上,如今控制技術標準就像在傳統戰爭中佔據制高點——它能帶來戰略優勢。

其次,美國在基礎研究、材料、工藝、人才、創新和製度體系(包括教育)方面擁有全面優勢。在全球排名前30的大學中,超過一半位於美國,其中麻省理工學院、史丹佛大學、加州大學柏克萊分校和哈佛大學在研究和人才培育方面處於領先地位。貝爾實驗室和朗訊科技在材料科學、理論研究和產業創新領域開創了先河。數學、物理和化學領域的基礎研究推動了技術突破——從某種意義上說,它們是產業的「種子」。谷歌的安卓作業系統、微軟的Windows系統和甲骨文的SaaS系統等美國主要科技產品被全球廣泛應用,塑造全球市場。美國自由開放且創新驅動的環境孕育了蘋果、IBM、微軟、特斯拉和亞馬遜等公司,同時矽谷的創新成果和華爾街的資本也高效率地轉化為產業。這些共同構成了美國技術霸權的基石。


宋先生 Kinghelm 回答觀眾提問

第三點是高端產業鏈的完整性。我曾就此與清華大學周祖成教授進行過深入探討。一條完整的產業鏈需要同時具備研發-產業鏈與產業-生產鏈。疫情期間,中國展現了卓越的供應鏈能力——例如,迅速擴大口罩和呼吸機的生產規模——但在疫苗和檢測材料的研發方面卻遠遠落後,這暴露出中國在基礎研發方面與美國相比存在差距。美國的高端產品,例如蘋果的設計、技術、品牌和分銷管道,主要仍在美國本土運作,而中國則專注於組裝和物流。除了產業之外,美國還利用軍事、金融和媒體影響力,以及石油美元體系的全球覆蓋範圍來維護其科技主導地位——這構成了一個複雜的戰略網絡。

再來看看美國在歐洲、日本和韓國的盟友:歐洲在很大程度上與美國保持一致,維持著互補與競爭並存的關係。像ARM(英國)、英飛凌(德國)、義法半導體(義大利/法國)和恩智浦(荷蘭)這樣的公司在各自的專業領域中佔據主導地位。值得注意的是,荷蘭的ASML在極紫外光刻技術方面處於領先地位,其產品需求量極大,以至於台積電和三星都爭相搶購;中芯國際2018年下的訂單至今仍未完成。

日本和韓國構成第二梯隊,嚴重依賴美國的支持。日本曾在1980年代引領半導體產業,但美國的製裁和戰略壓力迫使其將重心轉向精密矽晶圓、光阻、陶瓷和特種氣體等領域。韓國以三星為首,透過國家級投資發展了龐大的記憶體產業,隨後垂直擴展至更廣泛的半導體生態系統。光是三星就貢獻了韓國約40%的GDP,而SK海力士和LG化學也佔據強大的市場地位。


Slkor公司推出的新型霍爾感光元件產品

台灣的晶圓代工產業在某些方面超越了中國大陸。台積電(TSMC)在傳奇創辦人張忠謀從美國引進人才後,已成為全球領先的中性晶圓製造商,服務於華為、蘋果、英特爾和英偉達等客戶。聯電(UMC)緊隨其後,新竹週邊地區也形成了充滿活力的積體電路設計生態系統,聯發科(MediaTek)、諾瓦泰克(Novatek)和瑞昱(Realtek)等公司在各自領域擁有優勢。

至於中國大陸,在經歷了第三次全球技術和產業轉移之後,我們從簡單的製造業起步,逐步發展成完整的產業鏈。起初我們專注於勞力密集和低端生產,現在正向高科技、高利潤和更環保的產業轉型。美國對這一發展趨勢持謹慎態度,而低端產業正向鄰國轉移——例如,越南承接了三星的部分生產,一些組裝和被動元件工廠轉移到了菲律賓或馬來西亞——這標誌著第四次產業轉移浪潮的到來。

中國製造業也正從手工裝配線轉型為自動化、智慧化生產。原始設備製造商(OEM)正在向原始設計製造商(ODM)轉型,從基礎加工轉向涵蓋研發、設計、品牌和通路的一體化開發。人口優勢正在轉化為人才優勢:每年約有800萬名大學畢業生進入職場,他們擁有系統化的教育和實踐經驗,為中國實現工業雄心壯志提供了高品質的勞動力。

近年來發生的重大事件

讓我來分享一下過去兩年半導體產業的一些重大發展。首先是美國對中興通訊的打壓以及福建晉華的倒閉;其次是中美之間多輪、全方位的戰略博弈;第三是針對華為的協同施壓,華為展現出了驚人的韌性——雖受重創,但並未被擊垮。


川普總統上任後,美國政府於2018年4月禁止向中興通訊出售半導體產品。經過談判,中興通訊被罰款10億美元,並被置於合規監管之下,同時被要求調整關鍵管理職位以符合美國監管要求。同年10月,福建晉華被列入美國出口管制實體清單,導致其無法取得含有美國智慧財產權的高階積體電路設備。此前數十億美元的基礎設施和設備投資幾乎付諸東流。到了12月,迫於壓力,台灣合作夥伴聯電撤回了所有DRAM工程師,晉華失去了技術、設備和人才,公司實際上就此倒閉。

第二個重大進展是持續不斷的中美戰略博弈。雖然稱之為“博弈”,但實際上卻是美國屢次試圖打壓中國。例如,1996年由美國和歐洲主導的《瓦塞納爾安排》限制了高端設備和技術對華出口。 SLKOR的主要產品是碳化矽MOSFET,其生產需要兩項關鍵的高階製程——高溫退火和高壓離子注入——而中國企業無法採購這些設備。北京的同行只能依賴二手設備,而這些設備大多無法使用。美國也引用其貿易法第301條款,調查任何涉嫌違反傾銷或技術規則的行為,從而獲得打壓威脅其利益的企業的權力。本質上,任何挑戰美國利益的企業都可能面臨幹預,因為美國擁有解釋權,並能在太平洋彼岸行使「長臂管轄權」。

中芯國際作為中國領先的晶圓代工廠,曾多次面臨類似的壓力。其創辦人張如京博士在台積電相關打壓下離職。周祖成教授提醒我,這些先驅者全心投入中國半導體的發展。後來的蔣尚洲、邱慈雲、梁夢松、趙海軍等人物都是民族英雄,他們的故事值得被寫出來和頌揚。華晶半導體、華虹半導體、武漢新新半導體等其他公司在發展過程中也遭遇類似的挑戰。


宋先生 Kinghelm 在直播過程中

第三件大事是華為被包圍。簡單來說,華為創辦人任正非就像貴州一位勤奮的農民,用從西方進口的種子、肥料和工具耕耘著通訊技術。華為不僅耕耘中國本土的土地,也幫助外國公司發展,其收益甚至超過了種子和工具供應商本身。這種激進的擴張令川普感到不安,他認為這是直接的威脅。 2018年12月,應美國要求,加拿大拘留了華為財務長孟晚舟。儘管她獲准保釋,但仍被限制出境,面臨被引渡的風險——這無疑給華為的核心領導層帶來了壓力。同時,華為被禁止進入美國智慧型手機市場,英國、印度和澳洲等國也以毫無根據的安全疑慮為由限制了華為的5G產品。到2019年5月15日,美國準備對華為實施全面封鎖,從對美國本土技術的部分限制升級為全面禁令。

華為代表中國科技和國家的驕傲。民營企業扛起中國半導體和全球資訊發展的大旗,這的確非同凡響。我們必須為他們的韌性喝采。我們相信,在國內生態系的全力支持下,華為一定能克服這些困難。我們希望更多像華為這樣的企業湧現,組成團隊,朝著世界科技巔峰邁進,推動中國的發展與繁榮。任正非,加油!華為,繼續前進!

與領先公司進行標竿比較

與全球同業相比,中國企業的發展狀況如何?讓我們從材料、EDA工具、IDM和無晶圓廠、晶圓代工、封裝和測試以及銷售管道等方面進行深入分析。


從材料方面來看,關鍵在於矽晶圓,它需要極高的純度和精度-矽晶圓是積體電路的基礎。日本的信越化學和森科半導體、台灣的環球晶圓以及韓國的LG電子都遙遙領先我們。在國內,上海新興、重慶超思、寧夏銀河和山東天躍展現出一定的潛力,但在技術、品質和大規模供應方面仍有很長的路要走。框架、靶材、封裝基板和拋光劑等配套材料的差距較小,但光阻和碳化矽(SiC)材料則遠遠落後。幾年前,SLKOR(www.slkormicro.com我們曾嘗試在國內生產碳化矽材料替代品,但多次試驗都告失敗,最後不得不重新採用美國康寧公司的外延晶片。

EDA軟體是積體電路設計中的另一個關鍵工具。今天一大早,我諮詢了清華大學周祖成教授,他是EDA領域的權威專家。在全球範圍內,主要的EDA工具——Synopsys、Cadence和Mentor——大多由美國公司控制,佔據了約80%的市場。 Mentor於2016年被德國收購,但仍保留美國背景。在國內,華大九天佔據領先地位,此外還有清華大學附屬的創業公司,例如博達微電子(已併入蓋倫電子)、歐卡斯微電子和新和微電子。中國EDA工具的市場份額僅佔約5%,這意味著還有巨大的成長空間。

SLKOR MOSFET

接下來是IDM(整合元件製造商)和無晶圓廠公司。 IDM,即垂直整合型公司,負責從原料到封裝和銷售的所有環節,三星、英特爾、德州儀器、ADI和英偉達是全球的典型代表。在中國,思蘭微電子是其中的代表。無晶圓廠公司專注於設計,不擁有晶圓廠。 GD智銀、紫光展銳、華為海思和威爾半導體是國內知名的廠商。智銀的MCU性能卓越,但其核心IP仍依賴ARM架構。最近,智銀與Nuclei Tech合作探索RISC-V架構,這是一個很有前景的方向。紫光展銳在趙衛國的領導下整合了展訊和RDA,展現了中國資本的實力。華為海思名列全球十大IC設計公司之列,主要使用美國EDA工具,證明了該公司卓越的實力。威爾半導體在研發、收購和建構強大的技術生態系統方面也表現出色。


宋先生 Kinghelm 在直播過程中

晶圓代工廠是純粹的晶圓加工企業。全球領先的晶圓代工廠包括三星、台積電、格羅方德和聯電。國內方面,中芯國際憑藉國有資本和高端人才的支持,正穩步追趕,目前已能量產14nm產品。武漢新新半導體近期在記憶體技術方面取得突破,接近國際水準。早期與日本合資成立的企業,如華虹宏利和華潤上海華虹,也持續為積體電路發展做出貢獻。中國晶圓代工廠仍需持續的大規模投資。

在封裝和測試領域,中國已接近全球平均水平,甚至在國內處於領先地位。主要的國際企業包括美國的Amkor、新加坡的UTAC、韓國的Nepes和馬來西亞的Unisem。在中國,長電科技(JCET)憑藉自身發展和策略收購,已成為全球最大的封裝和測試企業,並佔據主導地位。同福微電子和華天科技也是該領域的重要貢獻者。


SLKOR IGBT 單器件

銷售管道包括大型經銷商、蓬勃發展的電商平台以及支撐著北京中關村和深圳華強北無數創業者的現貨交易商。美國巨頭如Arrow和Avnet以及台灣的WPG在全球佔據主導地位。 Digi-Key以3.25億美元的銷售額領先電商領域,其次是Mouser和Future Electronics。國內同行,如中國電子港和華強集團,年銷售額超過10億元人民幣,而太古園的銷售額也持續成長。儘管它們可能缺乏核心技術控制權,但其強大的客戶網路賦予了它們巨大的影響力。由業內人士經營的本地電商平台,如LCSC、雲瀚和利信,正在迅速發展,與Digi-Key不相上下。 Kinghelm GPS/北斗天線(www.kinghelm.net)和 SLKOR MOSFET(www.slkoric.com這些網路也讓許多企業受益。華強北的貿易商不僅服務中小企業,還扮演倉庫和配送中心的角色,確保電子元件生態系統的蓬勃發展。我個人很喜歡與這些創業者分享積體電路知識和故事——既實用又有趣,而且永遠不會感到疲憊(敬請期待下一章)。