中芯国际:华为最关键的友军

发布时间:2020-7-17 14:11    发布者:eechina
关键词: 中芯 , 华为
来源:界面新闻

  国内芯片制造龙头中芯国际回A时刻到来。

  7月16日,中芯国际集成电路制造有限公司正式登陆科创板,股票代码688981。成为国内首家同时实现“A+H”的科创红筹企业,也将成为A股科技股龙头企业和市值最高的半导体企业之一。截至当日午间收盘,中芯国际报87.98元,市值6278.63亿元。

  在中国半导体业发展史上,2000年成立的中芯国际是最为特别的一家。

  当时,中国在半导体制造领域已经遭到了两次冲击,政府分别主导了“908”、“909”两项工程来突破半导体生产的瓶颈,但在西方国家的技术封锁下,均以失败告终。

  张汝京创办的中芯国际,得益于各路资本的支持,迅速成为长三角地区半导体产业的龙头,一度成为全球第四大芯片代工企业。

  二十年过去,中美贸易冲突背景下,华为芯片断供事件发酵、硬科技的回归、资本的追逐,种种因素集合下,这家公司再次成为了舆论的焦点。

  5月5日,中芯国际宣布在科创板IPO。6月1日,上交所正式受理其科创板上市申请,随后在短短一周时间里以闪电般的速度完成了首轮问询,从获受理到上会仅耗时仅18天,史无前例。

  成立至今,这家芯片代工企业先后经历了连续亏损、专利诉讼、创始人出局、控制权斗争等一系列变局。能够拥有如今的地位,背后是张汝京、江上舟、王宁国等诸多半导体人士的草创打拼、殚精竭虑。

  这家企业注定在大时代的洪流之中成为主角。

  艰难草创

  1948年1月,张汝京出生于南京,没满周岁就在襁褓中随父母去了台湾。他的父亲早年从事冶金事业,当年带着建造钢铁厂的200多名技术人员离开大陆,到高雄“60兵工厂”工作,是台湾早期冶炼技术领域的灵魂人物。

  张汝京母亲参与创办金陵女中。她非常注重对孩子的培养和教育,从小要求儿子刻苦学习,学好本事报效国家。在台湾,张汝京从小学一直读到大学。

  1970年,张汝京从台湾大学机械工程学系毕业后留学美国,1974年获得美国纽约州立大学水牛城分校工程学硕士学位毕业后,进入美国德州仪器公司工作。当时,德州仪器是世界上最大的芯片制造商,代表着芯片行业最高的水准。

  张汝京也就是从那时候开始步入其芯片生涯。他进德州仪器的时候,台积电创始人张忠谋当时已经是这个公司的资深副总裁。他负责管理消费产品事业部,麾下有1000多人,张汝京就是其中一员。

  在德州仪器期间,张汝京收获颇大,他的顶头上司、研发老板正是大名鼎鼎的集成电路发明人杰克·基尔比(Jack Kilby),张汝京在基尔比手下实验室做了4年,学到了许多为人处世的方法。

  另一位对张汝京影响颇大的恩师是邵子凡博士,后者在是当时世界顶级的芯片工厂建设大师,当厂长的时候,曾将濒临倒闭的晶圆厂起死回生,一直是张汝京心目中的楷模。

  跟随着邵子凡,张汝京参与了近十家芯片工厂的建设,成为业内公认的“建厂高手”。在德仪工作了20年。在此期间,他先后在美国、日本、新加坡、意大利等地参与建造和管理过10来家晶圆工厂,对IC企业的建设和管理积累了丰富的实际经验。

  根据德州仪器规定,已经工作满20年的张汝京可以选择提前退休。1997年11月,他先在无锡的华晶上华参与了6英寸晶圆厂的改建,后因为投资方的老板希望他们先在台湾设厂,时机成熟再到内地。

  在此安排下,张汝京于1998年2月回到了台湾,担任世大半导体的总经理。那时,他也已经提出在大陆投资的明确计划,计划第一厂和第二厂建在台湾,之后的第三厂到第十厂在大陆投资建造。

  张汝京负责在全球各地建立芯片制造工厂,但唯独没有在中国内地办厂。老父亲临终时“你什么时候到内地建厂?”这一问话,一直萦绕在张汝京心头。

  那时,台积电和联华电子(联电)在行业中已经形成具有竞争力的规模优势。每四五年一次半导体景气循环,就像惊涛骇浪一样,上规模的企业才有资格生存,这甚至已经成为新进入者难以摆脱的魔咒。

  2000年,张汝京在上海创办中芯国际,作为中芯国际的发起人之一,张汝京员工识别证编号是E000001。

  当时,一批海外从事集成电路的华人专家向国家领导提出中国发展集成电路的建议,得到大力支持。2000年,几位专家进一步的安排了访问团,开始探索当时较为先进的第一座8英寸厂应当建在哪一座城市。江上舟时任上海市经委常任副主任,在江的大力邀请和努力之下,最终中芯国际落户上海张江高科技园区。

  那时在上海建半导体厂,成本优势得天独厚。厂房土建等成本要比台湾便宜38%,土地价格是台湾的十分之一。因为建筑材料便宜,所以中芯国际盖厂房时用的钢筋都比台湾所用的大号,质量反而更好。水泥浇铸时做钢筋头的方式有90度的,也有135度的。后者比较好,但费工费料,张汝京都会选择后者。

  想尽办法省钱之外,中芯国际还要找钱。为了筹措资金,张汝京想了很多变通的方法。最典型的操作思路是利用地方政府发展产业的热情和投入弥补公司资本投入的不足。比如,在成都与当地政府合资建立工厂。在武汉,由地方政府给予定的资金支持,中芯国际提供托管服务。

  通过自建、当地政府共管与合资等模式,张汝京的中芯国际在北京、天津、上海、武汉、成都、深圳等地建立6座8寸晶圆厂与5座12寸晶圆厂,这被业内称为“菱形布局”。

  半导体制造行业也被业界戏称为做到一半就会“倒”的行业。主要原因在于,这是一个需要巨额资金密集投入,大量高科技人才集群工作的行业。巨额的资金和大批高精尖人才的需求,形成这个行业巨大的进入壁垒。金钱和人才,缺一不可。

  2002年,中芯国际开始批量生产,寻找潜在客户。

  这时,远在深圳的华为,芯片设计事业已经小有成就。华为高管多次表示出想与大陆代工厂合作的意愿,但由于大陆厂商才刚刚起步,技术水平和流片质量较低。为了保证质量,当时的华为只能把目光放到国外。

  在张汝京的规划中,中芯国际的发展,是要学习西方先进经验、按照市场经济的模式进行的。因此,2004年中芯国际先后在纽约与香港两地上市,成为一家公众公司。

  中芯迎来高光时刻的这一年,海思半导体刚刚成立,华为自研芯片业务从此迈向深水区。

  深水区向来凶猛。海思成立后,在烧钱与挣扎之中连亏了七年。

  华为早就吃过被美国卡脖子的苦头,因此顶着压力也要坚定投入。否则,海思也会像一些老牌芯片公司那样,放弃、认命,淹没在时代的洪流中。

  而台积电还没在高光时刻中享受太久,就迎来一番波浪。2003年到2006年,台积电先后两次起诉中芯国际,理由直指张汝京的台湾团队,认为他们侵犯台积电的技术专利及窃取商业机密。

  一部分工程师犯错的事实,让事态无法挽回。张汝京曾试图挽救局面,在北京高院和美国加州对台积电提起反诉,但最终无果。

  2009年初冬,美国法院判处中芯国际败诉,4天后,张汝京与时任董事长江上舟急飞香港,与台积电谈判。

  但在台积电强势施压下,妥协成为唯一解。代价不可谓不惨重,坏消息接连而至:张汝京宣布辞职,离开一手创办的中芯国际;中芯国际向台积电支付数亿美元巨额赔偿;台积电入股中芯国际,持有约10%股份。

  扭转颓势

  张汝京黯然离场后,王宁国开始主政中芯国际。

  翻看王宁国履历,不难发现,这是一位训练有素、经验丰富的职业经理人。王宁国拥有美国加利福尼亚大学伯克利分校材料科学及工程系博士学位,曾服务于劳伦斯放射实验室及贝尔实验室,进行研究工作,在全世界半导体产业中颇具声望。

  80年代,王宁国进入应用材料公司,主导多项技术开发,拥有一百多项专利。早年间,他首先提出单一芯片集合制程技术,解决了传统晶圆厂的问题,将半导体工业带入更精密领域。应用材料公司称其为有史以来最成功产品而它的发明者就是王宁国。加盟中芯国际前,王宁国是华虹集团旗下华虹NEC董事长。

  但王宁国接手的却是一个负担沉重的企业。在他加入中芯国际不久后发布的2009年第四季财报显示,公司大幅亏损4.823亿美元,与台积电和解的相关费用更高达2.997亿美元。

  另外,王宁国上任后,不得不首先稳定团队以及稳定客户关系。不久后,王宁国公一项“机构精简计划”,意在推动公司组织结构变革,核心是调整上层管理队伍与基层队伍,融合技术、生产、市场等资源,提高运营效率。王宁国初上任的“三把火”虽温和,却基本稳定了军心。

  王宁国还亲自延揽了一批拥有国际化经验的高管团队,其中就包括日后与他对立的首席运营官杨士宁。在成本控制上,他进行了机构精简,虽然引发多名管理层出走,但控制住了公司的开支。

  王宁国为中芯国际定下两条策略:避开和台积电正面竞争,力争让中芯成为客户的“最优备选”,也就是做台积电备胎;完善本土产业链,帮助本土半导体设备、材料和芯片设计公司发展。

  幸运的是,得益于全球半导体业的大势转旺,尤其是代工市场的增长创历史新高,2010年,中芯国际公司历史上首次实现盈利,好消息提振了整个半导体业。与此同时,以盈利为导向的内部调整也开始发挥作用,公司毛利率由2009年第四季度的7.6%上升到2010第四季度的23.9%。

  然而此时,危机显现。在一次内部董事会上,大股东大唐电信提议,提升杨士宁为执行副总裁,这是总裁中级别最高的职位。相关人士称,在此之前,董事会其他成员对此项提议并不知情。而在公司内部,有关COO杨士宁与CEO王宁国不和的传闻也开始出现。

  控制权之争

  2011年3月,浦东嘉里中心,时任中芯国际董事长江上舟召开了一次大规模的新闻发布会。他在演讲中透露了一项豪迈的计划:希望利用3年左右时间,赶上世界先进制造工艺水平;利用5年左右时间,将中芯国际年销售收入做到50亿美金。

  然而天不遂人愿,在为中芯国际呕心沥血、提供巨大支持的江上舟突然离世后,这家公司陷入利益方争夺控制权的怪圈。

  中芯的股东背景十分复杂。主权基金和地方政府、港台资本与欧美外资齐聚一堂,各方诉求不一,分歧不断。要保证公司的正常运转,必须有一个人奔走在各方维持利益平衡。自张汝京离开后,担任此角色的一直是江上舟。

  主心骨去世后,中芯陷入内斗泥潭之中。客户对其信任大减,部分国际大客户甚至直接撤单。而在先进工艺制程上,原本制定的赶超计划被打断,也妨碍了公司在技术领域的发展和突破。

  最终,新任董事长张文义力荐中芯前“元老”邱慈云出任中芯CEO。邱曾是张汝京的第一副手,担过任中芯国际营运高级副总裁,对公司了解颇深。此次回归救火,被张文义形容为“带领公司走向光明未来的最佳人选”。

  面对着中芯国际的窘迫境地,邱慈云需要尽快将公司重新带向正确的路线。

  邱慈云意识到,无论在销售额,还是投入支出上,中芯都远不及台积电,因此必须承认中芯的弱势。在他看来,作为一个代工企业,处于一个正确的市场位置很重要。一方面需要认识到自身在信息工业的基础性地位。另一方面,也要在正确的产业链内,谋求持续的发展。

  因此,他提出的策略是,与国际巨头寻求定位差异化和业务多样化,不直接和竞争对手对抗。

  原因有二,一是随着工艺的不断发展,制程越来越接近半导体物理极限,再加上资本投入和研发成本耗资巨大。一个数据是,当时中芯投入35亿,能够实现10亿美金增长,但是另一家巨头实现20亿的增长,投入却高达200亿,这意味着摩尔定律可能也会面临“天花板”;二是,蓬勃兴起的物联网市场,对于先进工艺的需求并不是那么高,这是中芯国际的生存空间。

  寻求差异化的同时,中芯也没落下更精工艺的研发。在邱慈云的带领下,中芯在2014年成功实现28纳米量产。虽然与业内尖端水平仍有两代技术差距,但这一突破也帮助中芯拿到第一笔手机芯片订单——来自高通的骁龙410。

  技术大神到来

  2017年5月10日,邱慈云因个人原因请辞,淡出中芯国际核心管理层。

  邱慈云离任后,中芯国际宣布一条重磅消息:前台积电技术大将、三星晶圆代工研发主管梁孟松将入职中芯,担任联合CEO与执行董事。

  梁孟松经历颇为传奇,他毕业后曾在美国处理器大厂AMD工作过,于40岁那年(1992年)加入台积电。真正让他一战成名的是2003年台积电与IBM在130纳米的“铜制程”一战。2003年,台积电以自主技术击败IBM,以130纳米“铜工艺”举扬名全球。

  在台积电的档案中,也清楚载明梁孟松的重要性,称他“负责或参与台积电每一世代工艺的最先进技术。”梁孟松还是台积电近五百个专利的发明人,远多于其他主管,也是“新工艺设备遴选委员会”成员。

  可见,梁孟松对于台积电先进工艺掌握的广度与深度,以及从研发到制造整合的熟悉度,在公司少人能及。

  2017年,中芯国际向这位顶尖人才抛出了橄榄枝,而他的到来也被媒体称为“中国半导体产业进入梁孟松时代”。

  顶尖半导体人才的加盟对中芯的技术支撑可谓飞跃性,一年半的时间里,梁孟松将中芯国际从28纳米时代,进入14纳米时代。更可贵的是,在300天不到的时间,中芯国际就把14纳米制程芯片良率从3%提高到95%。

  2019年初,中芯国际传出14nm捷报后不久,华为就陷入一场危难。

  5月,美国将华为加入“实体清单”,限制美国企业向华为供应关键元器件。海思迎来最艰难时刻,所有备胎都在一夜之间宣布转正。

  飓风正在袭来。这时的华为意识到,如果美国持续打压,芯片代工这条路迟早也会被切断。

  这时,刚刚突破14纳米工艺的中芯,再次走入华为的视线。虽然目前仍不能满足华为高端手机芯片7纳米制程要求,但国产芯片代工技术突破对华为来说无疑是好消息。

  华为手机芯片订单渐渐开始向中芯国际倾斜。今年年初,原本在台积电手中的14纳米麒麟710A订单也转至中芯。

  据外媒报道,2019年底,海思就开始指示部分工程师为中芯国际设计芯片,并逐步将芯片的生产工作从台积电转移到中芯,研发资源也开始向中芯倾斜。

  这对华为来说是最理想的过冬方案,而中芯国际也借此获得了更先进的技术和更稳定的订单来源。市场调研机构Bernstein Research数据显示,中芯多达20%的营收来自海思半导体。

  两家公司的命运,就此紧紧捆绑在一起。

  没有退路

  时至今日,最坏的情况已经发生。

  美国一声令下,猛地切断华为与台积电的芯片代工合作,华为陷入了一场无限期的缺粮危机。目前能听到最坏的传言是,华为部分芯片库存只能维持到明年年初。

  台积电断供后,华为亟需友军。在国产后备军中,中芯国际被视为其中最关键的救星。

  芯片制造是技术密集型产业,头部厂商与追赶者差距悬殊。一个对比是,台积电已开始规划5纳米产线,中芯国际才刚刚实现14纳米量产。

  虽然14纳米芯片在AI、IoT等行业仍有大量需求,但国际芯片制造龙头早已先一步进入了7纳米时代。仅就智能手机行业来说,各大厂商的旗舰机、中端机也基本都配备了7纳米芯片。如果仍停留在14纳米,海思芯片将很快失去竞争力。

  但先进制程升级,往往以巨额成本为代价。往后的每一代升级,成本也会相应增加。

  这使得龙头公司建立了极高的资金和技术壁垒,后来者几乎无缝可入。越来越多的玩家选择出局。

  如今,能够提供7纳米及以下先进制程工艺的厂商仅剩台积电、三星、英特尔这几家龙头,而美国的新规基本上切断了这些公司与华为的交易。

  在中国,中芯国际是最接近7纳米制程的玩家,但仍然处于技术追赶期。想要加快追赶上台积电,需要来自上游的高端半导体设备和材料,核心则是提供光刻工艺的光刻机,这是国产芯片制造行业最大的短板。

  纵观全球,EUV光刻机是当前最先进的光刻系统,也是唯一能够生产7纳米以下制程的设备。EUV即极紫外光刻技术,主要用于高端芯片制造,荷兰阿斯麦公司(ASML)是唯一可生产EUV的光刻机设备制造商。

  2018年,中芯国际曾花费一整年的利润向ASML订购了一台极紫外EUV光刻机,旨在用于7纳米工艺的制造。但由于美国的一系列限制条款,这台设备至今仍未到货。随着美国的一纸令下,中芯何时能用上这台设备还是个谜。

  没有顶级的光刻机,中芯国际想要在短期内冲进7纳米制程,并不容易。

  但中芯也有自己的“弹药”储备——代号为“N+1”的新工艺,中芯称这项技术相比14纳米性能提升20%、功耗降低57%、逻辑面积缩小63%。业内人士普遍认为,“N+1”对标的是台积电的7纳米、5纳米先进制程。

  这名华为的关键友军,肩上又多了一项历史使命。

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傲琪电子 发表于 2020-7-18 14:14:36
没有伤痕累累额,那类皮糙肉厚,努力奋斗
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