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中国半导体科技和产业的未来

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中国半导体科技和产业的未来
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上月 ， 美国宣称升级对华为的管制措施 ， 华为在微博上表示 ， “除了胜利 ， 我们已经无路可走” 。 其实 ， 美国只是借口华为来对我国半导体产业进行制裁和打击 ， 一直卡脖子的芯片还是被推上了风口浪尖 ， 让我们意识到核心科技要掌握在自己手上 。
最近几年 ， 由于美国总统特朗普的大力宣传 ， 以及美国针对中兴和华为的一系列制裁和打击 ， 越来越多的人认识到半导体科技和产业对中国经济发展的重要性 ， 同时也认识到中国半导体科技和产业的不足 。
2017年年初 ， 在特朗普正式就任之前 ， 美国总统科技顾问委员会就发表了《确保美国在半导体领域长期领导地位》报告 ， 表示了“对中国正在打造半导体产业链带来的担忧 。 他们使用政府主导的数千亿美元基金在全球疯狂并购 ， 在国内建设 ， 会给美国带来重要的威胁” ， 建议美国总统对中国芯片产业进行更严密的审查 ， 抑制中国半导体产业的创新 。 所以说 ， 美国对中国的封堵政策是一贯的 ， 并非特朗普个人的心血来潮 ， 只是话语和行动比他的前任们更不加掩饰而已 。 随后对中兴通讯和华为公司的制裁 ， 特别是借加拿大之手无理扣押华为高管孟晚舟（所谓的司法引渡事件） ， 更是让中国乃至全世界人民认清了美国的心思 。
关于美国封堵政策对华为乃至整个中国的半导体科技和产业的影响 ， 近来已经有很多文章讨论 ， 大多以“芯片的重要性不言而喻”开头 ， 虽然有虚晃一枪的嫌疑 ， 但也有确实无法用一篇短文说清楚的苦衷：2019年中国集成电路进口量约为4451.3亿块 ， 摊到每人头上是300块 ， 进口总金额约为3055.5亿美元 ， 大约是2.1万亿元人民币 ， 摊到每个人头上就是1500元 。 2019年中国国内生产总值大约是100万亿元 ， 而进口集成电路的2万亿就占了2% 。 这么大的市场 ， 即使是专业团队给出的行业调查报告 ， 也只能让人对其有些初步的了解 ， 何况里面充斥了各种各样的数据 ， 即使有专业人士来解读 ， 我们普通人也没有耐心甚至能力听懂 。
那么 ， 大家最关心的事情 ， 中国半导体科技和产业的未来 ， 到底会怎样呢？这又可以分解为一系列的小问题 ， 比如说 ， 卡住中国企业的光刻机 ， 我们自己能生产吗？中国什么样的企业需要依赖光刻机 ， 万一被遏制会有怎样的经济损失？对社会有什么样的影响？什么时候能打破国外垄断？美国真的断供以后 ， 我们应该怎么办？
这些问题要说难也很难 ， 因为涉及很多技术上、经济上的具体信息 ， 而这种定量的信息 ， 需要专门的团队去搜集和分析 ， 最后的结果我们普通人也看不懂 ， 甚至看不到 。 比如说 ， 很多人可能听说过荷兰阿斯麦（ASML）公司生产的“EUV光刻机” ， 它的重量据说是180吨 ， 价格大概1.2亿美元（8亿元人民币） ， 光这个就已经很难想象了 ， 更别说里面的技术细节了——如果真那么简单 ， 美国应该也不会卡我们的脖子了 。
但是话说回来 ， 这些问题的答案也很简单 ， 就一句话：人、钱和时间 。 技术产业与科学研究的最大不同就是 ， 科学研究更多的是探索 ， 而技术产业更多的是应用 。 具体到中国半导体科技和产业这件事 ， 还要更简单一些 ， 因为外国人已经在科学、技术和市场上证明了这件事情的可行性 ， 所以只要给人、给钱和给时间 ， 就肯定能做出来 。
从科学方面来说相对简单 ， 人家已经把路探好了 ， 虽然不告诉我们具体的路线 ， 但是 ， 知道“有条路存在”这件事本身就是一个巨大的提示 ， 何况还可以在科学文章和技术专利里查到很多公开的信息 。 别人做都做出来了 ， 我们想还想不到吗？
从技术上来说 ， 要复杂一些 ， 毕竟有许多技术诀窍是不会公开的 。 但是技术的进步在很大程度上依赖于市场的需求 ， “社会的需要比十所大学更能推动科学的进步” 。 我们国家的半导体科技和产业并不是很差 ， 2019年中国出口的集成电路的产值是1015.8亿美元（大约7000亿元） ， 只是相对于美国（其实是以美国为代表的整个西方世界）落后大约15-20年的样子 ， 不是不能用 ， 只是不太好用 。 以前我们对“全球化”抱有比较大的希望 ， 对“市场换技术”抱有一些现在看来不切实际的想法 ， 无法下定决心完全靠自己干 ， 现在逼到墙角了 ， “放弃幻想 ， 准备战斗” 。 自己的技术虽然差一些 ， 但是与市场的结合会更紧密一些 ， 反馈也要更快一些 ， 总的效果也许还更好一些——当然 ， 要赶上国际水平 ， 还需要一段时间 。
从市场方面来看 ， 我们的优势其实更大一些 。 在过去的几十年里 ， 半导体科技和产业在世界范围里的迅猛发展 ， 其实离不开全球经济一体化大趋势下日益增长的市场需求 。 半导体科技和产业是投入巨大、收益巨大的行业 。 如果没有巨大的市场支持 ， 巨大的投入仍然存在 ， 巨大的收益却化为泡影 ， 最终只能变成越干越赔钱 。 那么现在谁是世界上最大的市场？中国！中国每年使用了大约一半甚至更多的集成电路 。 美国断供 ， 只会损害自己和跟随他的西方国家的利益 。 对中国会造成伤害吗？是的 ， 会造成伤害 ， 但就像刚才说的 ， 中国不是做不了 ， 而是做得不太好 。 现在 ， 用自己做得不太好的技术与世界上最大的市场结合起来 ， 小步快跑 ， 恐怕还更有利一些 。
几周以前 ， 美国当地时间5月15日 ， 美国商务部宣称要升级对华为的管制措施 ， 国外公司只要用美国技术、软件、设备等给华为生产芯片也会受到管制 ， 必须得到美国政府批准——大有“闭关锁国”、“片帆不得下海”之意 ， 一个国家针对一个公司下手如此之狠 ， 真是让人大开眼界啊 。
现在看来 ， 美国针对华为的攻击 ， 早已经不是什么自由市场经济的问题了 ， 而是科技产业领域的战争 。 兵临城下 ， 退无可退 ， 成败在此一举 。 我们就用战争来做比喻吧 。 美国可能把这场战争看成“孟良崮”了 ， 要集中优势兵力 ， 包围并消灭武器精良、战斗力很强的华为 。 但是我要说 ， 华为可不是张灵甫 ， 美国更不是解放军 ， 纯粹是拿错剧本了！真正的剧本是“上甘岭”啊：美军狂轰乱炸 ， 裹挟的是多国联军 ， 华为坚守阵地 ， 背后是强大的祖国 。 5月15日 ， 国家集成电路基金等多方同意分别向中芯国际注资15亿美元及7.5亿美元 ， 总计大约是160亿人民币 ， 这只是一个措施而已 。
战争就是战争 ， 胜利需要天时、地利、人和 。 “天时不如地利 ， 地利不如人和” ， 科学、技术和市场 ， 就是半导体科技和产业战争的天时、地利、人和 。 再说 ， “得道多助 ， 失道寡助” ， 美国一心一意地要置华为乃至整个中国的半导体科技和产业于死地 ， 不顾自己乃至盟友的利益 ， 其他西方各国恐怕也会暗自心惊：这一招将来用到我身上 ， 我也要完蛋呀 。
中国人都知道春秋时期“三家分晋”的故事 ， 智伯瑶带领韩康子和魏桓子围攻赵襄子 ， 引晋水灌晋阳城 ， “围而灌之 ， 城不浸者三版 。 ”但是晋阳城里的人民坚持斗争 。 智伯瑶约韩康子、魏桓子一起察看水势 ， 还得意地对他们俩说：“现在我才知道 ， 大水也能灭掉一个国家呢 。 ”韩康子和魏桓子表面顺从 ， 却暗暗吃惊 ， 因为他们自家边上也有大河呀 。 韩康子和魏桓子越想越怕 ， 就转而与赵襄子合作 ， 最后把智伯瑶给灭了 。 美国今天能用断供卡华为和中国的脖子 ， 明天也能用同样的手段卡阿斯麦和其他国家的脖子 。 西方各国恐怕也要考虑退路了 。 如此看来 ， 美国“还是太年轻啊” 。
2013年 ， 我翻译了一本介绍半导体科学技术发展史的科普书《半导体的故事》 ， 重点描述了许多重要的半导体器件的诞生和发展过程的历史（截至2000年左右） 。 我为这本书写了一篇《译者的话》 ， 简述了翻译这本书的缘起、过程和感想 ， 也谈了自己对中国半导体科学技术领域的历史、现状及未来的一些粗浅看法 。 当时我就说：
最后再谈谈我国半导体物理学研究的前景 。 ……最关键的原因是投入不够、规划不足 。 “不谋万世者 ， 不足谋一时；不谋全局者 ， 不足谋一域 。 ”对于半导体研究这种高投入的领域 ， 没有长远的规划 ， 没有充分的投入 ， 当然不会有如意的结果 。 ……科研的进步和产业的发展并不仅仅是投入资金和购买设备 ， 更重要的是培养人才 。 只有吸引优秀的有志青年学习半导体知识 ， 投身于半导体行业 ， 才能进一步推动我国半导体事业的发展 。 为了实现这个目标 ， 大学院系有必要更新教学内容、重新规划教学模式 ， 科研和产业单位有必要重新设计项目课题的研究方式、重新协调科研与生产的关系 。 “十年生聚 ， 十年教训 。 ”20年后 ， 无论是科研还是生产 ， 中国都应该拥有世界上最先进、最强大的半导体事业 。
如今已经是7年过去了 。 我们对困难的认识更深刻了 ， 我们的进步也更大了 。 当时我预期中国要20年才能拥有世界最先进最强大的半导体事业 ， 其实是因为有些私心而过于乐观的：因为那时候我就要退休了 ， 我希望在退休之前看到自己的希望实现 。 现在我认为 ， 由于国内国际形势的急剧变化 ， 这个希望的实现不是要推迟 ， 而是要提前了：再过10年 ， 也就是2030年 ， 在我退休之前 ， 我们就能看到中国真正成为一个强大的半导体科技和产业大国 。 只要我们挺过艰苦的5年 ， 接下来再保持5年的高速发展 ， 就会实现这个目标 。
现在看来 ， 中美脱钩的趋势不可避免 ， 只是中美双方都没有做好准备 。 中国肯定是不会主动脱钩的 ， 美国希望中国自我隔离的想法是完全脱离现实的 。 现在这些争论 ， 我觉得都不是给中美双方听的 ， 而是讲给世界上其他国家和人民的 。 中美必然脱钩 ， 但是中国和美国都不想 ， 也不会与世界脱钩 。 现在双方都是在争取世界 。 如果谁愿意自我隔离 ， 那太好了 ， 可以不争论了 。 但这是完全不可能的 ， 美国也是不会甘心的 ， 所以才有斗争 。 现在的斗争形式还只是中美贸易摩擦 ， 今后肯定会有更多更新的方式 。
总而言之：放弃幻想 ， 准备战斗 。 前途是光明的 ， 道路是曲折的 。 我们一定要胜利 ， 我们一定能胜利 。
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