中國半導體產業技術追趕歷程

摘 要：本文客觀展示中國半導體產業追趕歷程，試圖揭示追趕過程中所遇到的主要問題，雖然半導體產業因其自身特性導致進入壁壘較高，但主要問題是西方領先國家利用戰略性壁壘對中國進行阻撓貫穿整個追趕過程。

關鍵詞：華為事件；中國半導體產業；技術追趕

引言

2018年注定是不平凡的一年，中國科技在40年改革開放中取得了快速進步，但核心技術依然嚴重依賴美國等西方發達國家。近期加媒體報道，應美國要求，加拿大警方于12月1日在溫哥華逮捕了華為公司副董事長兼首席財務官孟晚舟，理由是“涉嫌違反美國對伊朗的貿易制裁”。該理由與今年四月份美國制裁中興事件十分相似。中興事件已經以中方同意美方派駐工作組進駐中興美國公司，中興接受巨額罰款，股價大跌元氣大傷為代價告一段落。華為事件則充斥著美國公然動用國家力量抹黑和打擊中國高科技企業，暴露出美國對中國半導體戰略產業發展態勢的擔憂，不惜一切代價遏制中國制造2025戰略目標實現的意圖。

1理論回顧

從理論上說，隨著技術追趕理論的完善，后發國家技術追趕應該會更容易實現，但事實并非如此，這在半導體產業更為明顯。盡管日本、韓國和中國臺灣均在半導體產業實現了追趕，可以給中國大陸帶來很多參考價值，但中國大陸追趕過程并不順利，直到此時尚未實現全面追趕。這是因為：（1）自上世紀80年代開始，發達國家對關鍵技術進行封鎖，加上技術生命周期極速縮短以及對國外技術的依賴等原因，發展中國家通過技術引進實現技術差距縮小的可能性變得越來越小[1]。（2）在WTO、TRIPS和SCM等制度框架約束下，技術追趕國的政策自主性受到了很大限制，無論是技術模仿還是保護性手段，都受到了一系列制度制約。一些演化經濟學家的研究佐證了：技術追趕并沒有因為理論的發展而變得更容易；相反，技術追趕更加困難[2]。（3）技術體系發展化使得技術的系統性和自增強效應越來越明顯，在“第二種機會窗口”上出現了先進者越先進、落后者越落后的“馬太效用”[3]。（4）后發國家企業自身在技術水平、創新能力及管理能力等方面與國際領先企業存在較大差距，阻礙了后發企業與國際主流客戶的近距離接觸，致使企業難以獲取外部市場的需求信息以及前沿技術領域的發展動態[4]。

2 中國半導體產業追趕歷程

中國半導體產業的追趕可以追溯到20世紀50年代，只是在局部的核心技術實現突破，市場占有率極低，我國計算機系統中的CPU、MPU，通用電子系統中的FPGA/EPLD和DSP，通信裝備中的嵌入式MPU和DSP，存儲器設備中的DRAM和NandFlash，顯示及視頻系統中的DisplayDriver，國產芯片占有率都幾乎為0[13]。

2.1 半導體早期追趕（20世紀50年代——90年代初）

2.1.1先天不足：20世紀50年代—70年代

1956年，中國制造了第一個晶體管，半導體技術主要來源于蘇聯，隨著中國與蘇聯外交關系的轉變，中國面臨著半導體技術孤立問題。19世紀60年代，中國只能借助國外公開參考文獻。此后，1968年成立的878Fab和1970年成立的上海19Fab成為半導體研發重要中心[5，6]。

1956年——1966年期間，40家半導體工廠拔地而起，擁有相對較好技術的878Fab產量大幅下滑，阻斷了半導體技術積累的通道，更進一步限制了該產業的發展。從下表1可以看出從20世紀70年代開始，中國與美國半導體的差距繼續擴大。雖然1972年北京的878Fab、陜西的771Fab、4433Fab三家工廠從拉硅單晶、圓片加工、封裝測試，乃至工裝模具均采用從日本引進的3英寸芯片制造線，但是中國IC行業很難從根本上趕上。1977年和1978年，中國政府試圖在香港成立三家私人公司獲取IC制造技術，均以失敗告終[5，6]。

2.1.2 政府作為唯一的參與者：20世紀80年代初到90年代初

改革開放初期，中國地方政府紛紛涌入半導體產業，全國共從發達國家引進了24條過時的IC生產線設備，大部分晶圓廠運轉不佳，月產僅在數百至2000之間。造成上述現象的主要原因是中央政府把設施進口權下放給沒有技術積累的地方政府，出于利益競爭，重復引進超出他們使用范圍的技術設施 [7]。江蘇無錫742Fab算是一個弱成功案例，這家工廠引進了一條月產超過10，000片晶圓的3英寸生產線來生產電視方面的集成電路，鑒于這條生產線成功轉移了東芝的技術，因此實現量產是有很可能的[5]。

1986年開始，中央政府克服上述地方政府重復引進亂象，實施了第七個五年計劃期間形成的531計劃。根據計劃，中央政府將傳播5毫米技術，為主要廠商引進3毫米制造技術，并著手1毫米制造技術的研發。1985年至1986年期間，中央電子工業部進行了結構改革和重組，將無錫742廠、咸陽 4400 廠以外的半導體制造企業的所有權下放到市、省、地方政府。與此同時，1986國家取消生產稅、削減所得稅、補貼10%研發成本、對重要項目的設備進口稅給予減稅等政策。1989 年，無錫華晶、紹興華越、上海貝嶺、上海飛利浦、首鋼日電被選為主力，中央政府允許在外資企業在高科技領域IC行業設立合資企業，這種策略被稱為“以市場換技術”[8]。

2.2半導體早期追趕失敗原因分析

首先，國內企業、科研所和高校缺乏研發能力。由于公共部門組織不斷發生變化的情況下，半導體產業政策很難保持持續性，第八個五年計劃期間的908工程，投資25億元，在1995年建設6英寸生產線，引進0.8-1毫米制造技術，1998年1月生產試點產品，那時的中國尚不具備使用6英寸的生產線的能力，這個項目最終失敗[9]。

其次，政府作為產業創新領導者的局限性。陳玲通過采訪了當時幾位參與IC產業政策制定的決策者，證明了這一點。908項目實施過程中，28個政府部門存在一系列的爭議：起初，對建立生產線裝置的地理位置存在爭議；然后，對從哪些國家和公司進口技術產生了爭議；最后，如何在ASIC和DRAM之間抉擇是一個巨大挑戰，經過一系列激烈的爭論做了一個無效決定，同時生產DRAM和ASIC產品 [9]。

再次，中國引進技術被限制。這種限制起源于1949年成立的多邊出口管制協調委員會。當時，該委員會禁止成員國向大約30個共產主義東歐國家出口用于戰略目的的材料和技術。1950年朝鮮戰爭結束后，中國也被列入該名單。中國在改革初期大量進口舊設備的原因之一是該協議限制向被制裁國家出口大于5英寸的晶圓和小于2納米的生產設備。1994年以后，這項協議被美國的主導的1996年瓦森納爾協議取代。瓦森納爾協議仍然限制成員國向共產主義國家出口可能具有戰略用途的材料和技術 [10]。除了西方國家對技術轉讓的限制，臺灣禁止向中國大陸投資IC制造，也是一個重要的制度障礙。

2.3半導體近期追趕（20世紀90年代——21世紀初期）

“908”項目失敗后，中國政府緊接著組建“九五”期間的“909工程”，建設一條以DRAMs為主的8英寸生產線。1996年制定的 “909政策”包括將NEC作為技術學習的合作伙伴，明確NEC在生產線操作上進行詳細的技術轉讓條件。得益于政府的努力，“909工程”取得不錯的效果，良品率短期內大幅度提升[6]。

2000年成立的中芯國際的快速成長對中國創新體系發展具有重要意義。中芯國際在中國擁有2條先進的12英寸生產線，并且擁有最好的設備（除去國外公司），它引領著整個中國IC行業的技術追趕。其次，中芯國際顯示出中國政府采用適合的產業追趕戰略發展道路——促進本土企業發展。由于中芯國際的所有者和初始資本均來自海外（臺灣），再加上關鍵工程師也來自臺灣，因此它最初被視為一家外資控股公司。然而，中芯國際的總部設在中國，且在香港交易所上市，通常被視為一家國內公司。此外，近年來中國大唐收購了該公司16.55%的股份，成為最大股東。在臺灣CEO辭職后，中芯國際成為一個具有明確立場的國內公司[11]。從某種程度上說，我們認為中芯國際的成立和發展是政府培育國內企業、實現行業追趕的成功案例。

2.4半導體產業近期實現有限追趕原因分析

首先，領先者自身能力不斷增強。英特爾于1971年創建了微處理器，一直在40多年的時間里保持了領先地位。ASIC（專用集成電路）也沒有發生明顯的領導層變化：領導者仍然是美國芯片設計公司，如高通公司和Broadcomm公司。只是內存芯片已經清楚地看到工業領導層發生兩次變化，從美國到日本（1980年）再從日本再到韓國，三星電子于1993年成為產業界的頭號存儲器生產商，從此韓國一直穩坐全球頭號存儲器生產商寶座。在它成為世界第一之前，領導層一直在變化：每當內存芯片轉向下一代產品時，市場領導者就會從在位領先公司轉移到新的挑戰者身上。三星在過去的二十年里一直是業界無可爭議的領導者，可以認為是先行者的能力擴張[12]。

其次，產業格局發生重大變化。從20世紀90年代開始，存儲器行業的技術開始發生變化，并且適用于DRAM的標準數量大幅增加。在20世紀90年代早期，當DRAM和其他存儲器以33MHz的速度運行時，命令和封裝只有大約10個技術標準。然而，到20世紀90年代末，DRAM的速度已經提高到100 MHz，技術標準的數量急劇上升。例如，第二代DDR（雙數據速率DRAM，高速DRAM），DDR2，卻擁有約330項技術標準。這一變化使現任技術領先者受益匪淺，領先者可以比競爭對手更有效地為新系統和技術做準備，并且在投資競賽中處于領先地位，他們也可以啟動標準或在設置標準時發揮更大的作用。再加上DRAM市場不是細分的，而且是高度整合的，這意味著后來者沒有（低端市場）的空間。因此，后來者很難通過差異化生產和營銷來抓住市場機會，隨著所需投資不斷增加和生命周期的縮短，情況會越來越糟[12]。

雖然在封測和制造上，的確存在著日-韓-臺次序的梯次產業轉移，而三者也均實現了芯片價值鏈上的高端攀升，但這一規律并不適用于中國大陸。在世界工廠時期，面臨的是同為發展中國家的底部競爭，鏈主利用中國和其他發展中國家之間，以及中國本土內部不同代工廠商間的可替代性，榨取中國企業利潤，使其難以獲取有強度的研發資金，而在中國企業開始向著高端市場的方向上攀升時，則受到了更為復雜組合型阻截，如強知識產權保護專利策略、技術標準體系、質量安全、環保市場準入壁壘等，以阻止后發國家在價值鏈上攀升[13]。

最后，領先國家政治施壓。2018年3月23日，特朗普高調宣布針對中國的301調查結果，主要是四項所謂“不合理和歧視性政策”：其一、中方迫使外國企業向中方轉移技術；其二、限制和干預美國企業技術許可的市場交易條件；其三、中方通過在美國投資并購大規模獲取先進技術；其四、將在美國獲取的先進技術用于支持中國國內的產業政策，特別是《中國制造2025》[14]。

參考文獻

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[14] 克雷格. 特朗普對中國半導體加征關稅，英特爾、高通等5大美芯片股危險[EB/OL].2018-6-20[2018-12-22].http：//personal.b0.upaiyun.com/edward/app/referance/index.htm.

作者簡介：陳委芹（1990-），女，漢族，安徽阜陽人，廣西大學商學院研究生，研究方向技術創新，530004.