紫光集团执行副总裁刘二壮:半导体发展耐心最重要,其次是资金和人才

2020年12月12日 17:00  

本文3135字,约4分钟

“做半导体行业,首先要有耐心,要耐得住坐冷板凳,不能想着今年投资进去,两年后就有回报。在有耐心前提下再谈资金和人才。”在由《财经》杂志、财经网、《财经智库》、《证券市场周刊》联合主办的“三亚•财经国际论坛:后疫情时代的应对与抉择”上,紫光集团执行副总裁、前Lam Research中国区总经理刘二壮如是说。

刘二壮表示,一代技术把它研发出来最快也要三到四年,业内领先公司都是两代技术同时在研发,现在国内厂家也是三代技术同时进行,投入一代,研发一代,再向前看一代,技术要同时并行才能有所突破。

以下是现场实录:

刘二壮:因为时间关系,我就谈几个要点。第一点我想说,我们都在享受科技进步给我们带来生活的便利,科技改变世界,让我们生活因此变得更加美好。

第二点,在科技日益进步的环境中,生活正在逐渐变成以数字为中心的生活。十几年前出门钱包丢了是很大的问题,现在是手机丢了会产生很多问题。每一个数据都要经过被生成,被传输,被存储,然后被分析和应用,数据量在以指数规律增加,而且增加的速度是非常惊人。半导体技术支撑着整个过程,是数字经济的硬件基础,我们下面着重谈一下半导体技术。

在半导体行业有一个很有名的定律,摩尔定律,它的要点每18个月,也有人说18到24个月,整个芯片的晶体管数目增加一倍,性能提升一倍,但是成本下降一半。在座的大多数朋友是财经界的,我们都知道复合增长是一个非常强大的增长。每过18个月成本能下降一半,持续工作55年的话,结果是非常惊人的。图中显示,从1970年到2020年的50年间,半导体集成电路最小特征尺寸从10个微米下降到7个纳米,我们在明年将迎来5纳米节点。50年特征尺寸下降到原来的两千分之一。 与此同时,我们看到晶体管每一次运算成本下降到1970年的2.4万亿分之一! 2019年美国的GDP大概在21万亿美元,如果50年前我们花费美国2019年GDP的做一次运算,经过持续50年的持续进步,今天只需要10美元。 半导体科技的进步提供了几乎免费的运算能力和存储,我们也因此用同样的价格就能享受到电子产品性能的提升。 比如从95年的手机到几年前的苹果手机,性能得到了巨大的提升,但是价钱基本上保持在600到800美元范围内。我们很多人喜欢向前看、看未来。工作了55年的强力发动机它还能再持续多久,这是我们非常关心的一个问题。

回答这个问题,我们可以看一下今天的半导体技术现状和特征。工程师们用尽了洪荒之力推进半导体技术沿着摩尔定律发展,光刻机工作波长从348纳米缩短到了13纳米。 45纳米时制造晶片的材料使用了19种不同的元素,7纳米时则用到了50种。晶体管器件结构也从两维走到了三维。经过全球行业业者的共同努力,集成电路上晶体管密度还在沿着摩尔定律增加,但成本下降的速度已经开始慢了下来,技术迭代的节奏也开始缓慢了下来。与此同时研发的成本迅速上升,一代新技术需要20亿到30亿美元才能研发出来。 高额的研发成本带来企业经营上的变化。最小经济规模的工厂,从2万片增加到10万片甚至更大,建厂成本也到了100亿美元往上。 新的集成电路器件设计费用在45纳米时约需要三千万美元,而一个7纳米器件的设计则需要3亿美元,未来新节点还会更高。 所有这一切都可以归结于先进半导体技术的进入门槛变得极其高,先进半导体制造的玩家仅剩几个。

摩尔定律还能走下去吗?我们来看一下逻辑工艺、DRAM,还有闪存工艺技术,我们能够看的到未来三代甚至四代的技术方向,虽然所有的技术路径都是极其困难。 因此我认为摩尔定律还会向前走,技术会更加具有挑战性,成本将会是非常大的挑战。 回到摩尔定律的起点,如果哪一天成本下降停滞或者大幅减少了,我们将面临为新增加功能付费的局面。最近几年苹果手机的发行价格增加,甚至最新的手机把充电器和耳机也拿掉了。这非常值得我们思考,是厂家定价的策略,还是一个新的时代开始。对行业发展和行业结构是什么影响,我们目前不清楚,但是非常值得我们去探讨。

回到国内半导体行业发展的话题上来,现在有很多讨论半导体投资是不是过热了。国内发展比较好的领域是在半导体应用方面,如5G应用,大数据,机器人,电动汽车。 支撑这些发展的最核心的先进半导体制造能力我们还有巨大的差距。 我们没有7纳米以下先进逻辑电路的生产能力,因此最先进的CPU我们没办法做。DRAM制造有所突破,但技术和国际领先水平还有代差。 在闪存方面,我很高兴的告诉大家,紫光集团旗下的长江存储已经有了技术上突破,大规模的量产能力正在建设中。 从市场总量上看,IBS研究报告2020年中国大陆市场占全球的52.9%,而自给率才19%。到2030年中国在全球半导体市场的份额将上升到59.2%,而自给率也不过是40%。可以说国内半导体投资现在才刚刚开始,我们还有很长的路要走。真正需要做的是持续地投入,尤其是先进生产能力的研究和投入。

紫光集团业务覆盖芯片制造、云、网。特别是在紫光旗下长江存储,专注先进闪存芯片的研发和制造并取得了很好的进展。

主持人(蔡洪平):从你们不同的角度认为,我们靠什么办法能够使中国的半导体从设计一条线,原料一条线,所有A股上市一说半导体,估价就涨的,您说一下最好的路径在哪里?

刘二壮:我觉得现在中国最缺的是先进制程的制造能力。在逻辑制程方面,我们没有7纳米以下的制造能力。 我们今天谈到的AI,自动驾驶,网络,大数据都需要先进逻辑电路做数据处理。 DRAM和闪存也都卡在最先进的制造能力上。更深层的则是是半导体设备。 我们需要持续投入,在技术上攻克难关。从公司层面上来看,高昂的研发的成本需要足够的销售来回收。 目前这也是一个难点。因此我们要充分发挥体制的优越性来破解这些难题。 半导体是一个全球性行业,我们需要开展国际合作,合纵连横,用国际上最优秀的资源把解决我们的问题。

主持人(蔡洪平):谢谢,因为在前两年财经论坛上我批评了一个女企业家,要砸300亿,500亿一定要搞出来,我也是半导体的学习者,我感觉她说的就不对,不是钱的事,中国人以为我们都有大干快上,钱多,但是钱是需要的,但是不是没有钱。

最后我们做个小游戏,如果半导体发展需要五大要素,一个金钱,像你们做的一样,二期工程至少180亿美金,一个大的企业英特尔每年都五六十亿美金,很大的投入,资金是第一位。第二人才,第三是市场,第四技术,第五耐心和态度,你认为排序的话,按照不同的人,哪个是第一位的。

刘二壮:我认为首先要有耐心,要有态度。

主持人(蔡洪平):我也赞同,今天炒半导体股票的人都不是做半导体的。

刘二壮:半导体需要长期投入,要耐得住坐冷板凳。,不能说我今年投资进去,两年就有回收,在有耐心前提下要有资金,要有人才。

主持人(蔡洪平):耐心要等多少年?

刘二壮:至少要两个五年计划才能有所成就。 一代技术研发出来快的话是三到四年,领先的国际公司都是两代技术同时在研发,国内的主力厂家也是三代技术,投入一代,研发一代,再向前看一代。 这样才有机会缩小技术差距。

刘二壮:再提一个观点,集成电路在国内是一个非常热的领域,但是在全球来看,集成电路不说是夕阳行业至少也是一个很成熟的行业,因为毕竟发展了50多年了。 如果把我们今天想做的事情,放到国外去做会怎么样?假设我们今天在硅谷,我们要发展一个新的先进半导体制造能力和半导体设备公司,我们会成功吗?我个人观点这种可能性极其低。因为经过50多年的发展,半导体行业演变到今天的业态结构是有深层经济原因的。极其高昂的研发成本需要一个相当大的经济规模来支撑。而市场有限,市场容纳不下这么多企业。 所以我们在国内要做这件事情,需要干预改变这个行业的内在经济学的结构,我们才有成功的希望。

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