后摩爾時代中國半導體產業創新戰略研究
——后發經濟體典型趕超路徑的經驗啟示

于瀟宇

(中國宏觀經濟研究院產業經濟與技術經濟研究所，北京 100038)

0 引言

近年來，我國不斷加大對半導體產業發展的重視及扶持力度，產業整體技術創新水平快速提升，但由于產業起步晚和底子薄，高端芯片的核心技術、關鍵部件和專用裝備的對外依賴度仍較高，尖端技術的自主研發能力仍然偏弱，制約了產業發展潛力。目前，隨著芯片制造環節晶圓節點不斷演進，指導產業發展60余年的 “摩爾定律”面臨失效， “深度摩爾定律” “超越摩爾定律”不斷演進，半導體產業 “后摩爾時代”已經到來[1]。中央政府對此高度重視，在2021年5月14日國家科技體制改革和創新體系建設領導小組第十八次會議上，特別就面向后摩爾時代的集成電路潛在顛覆性技術進行了專題討論。進入后摩爾時代，各類突破式、顛覆式技術將不斷涌現，不同技術路線將激烈演化競爭[2]，為后發國家趕超打開了寶貴的機會窗口。縱觀全球半導體產業發展史，日本、韓國、荷蘭和中國臺灣等后發經濟體借助半導體產業轉移與升級窗口，成功完成了技術升級與產業趕超，在全球半導體生態鏈中占據重要一席。面向后摩爾時代，中國應如何設計半導體產業創新戰略以實現后發趕超？全球后發經濟體的趕超路徑可以提供哪些經驗借鑒？以上問題的解答具有重要的理論與現實意義。

中國半導體產業的 “卡脖子”問題已引起學界廣泛關注，但現有研究著重分析中國半導體產業的發展起源、現狀及問題[3]，而在后摩爾的時代背景下，有必要厘清造成半導體產業當前局面的深層內在原因，并重新梳理新形勢下面臨的機遇和優勢。現有研究雖然針對主要經濟體，如美國[4]、日本[5-7]、韓國[8-9]、中國臺灣[10]等介紹了其半導體產業發展經驗，但總體來看這部分研究主要基于國家或產業層面的歸納，缺乏從企業等微觀層面的對比分析，因而對后摩爾時代中國半導體企業的針對性和適用性不強。有學者圍繞當前中國集成電路產業發展問題，從多個層面 (如頂層設計、財稅政策、重大專項和人才培養等)提供了建議[11]，但已有文獻很少從機會窗口和創新情境的匹配性出發去歸納企業創新趕超戰略，因而需要結合相關產業趕超理論，對這一問題做進一步探討。

本文采用歷史比較分析方法，選取全球主要后發經濟體的四個微觀案例，即日本的超大規模集成電路 (VLSI)項目、韓國的三星、中國臺灣的臺積電和荷蘭的阿斯麥為研究對象，探討其在全球半導體產業轉移升級的關鍵歷史時期，克服后發劣勢并成功趕超的典型路徑；借助機會窗口理論，從技術、需求和制度機會窗口視角分析其成功趕超的重要外部機遇；依據 “技術范式”和 “創新模式”兩個維度，創新性地區分后發企業創新趕超的四類創新情境，分析主要后發經濟體趕超路徑的一般規律，并提供相關啟示；面向后摩爾時代中國半導體產業創新戰略制定提供了六點政策建議，對于中國半導體產業創新追趕和在國際戰略博弈中掌握主動權具有較強的政策啟示。

1 后摩爾時代半導體產業發展分析

1.1 中國半導體產業的現狀和問題

圖1 芯片制造產業鏈

中國是全球集成電路產業增長最快的地區，技術發展水平也取得長足進步。相關數據顯示，中國在全球半導體市場中的份額從2000年的7%持續快速增長，到2020年占比接近50%。但從產業鏈各環節看 (見圖1)，半導體產業長期呈現出結構失衡和供需失衡局面，與我國集成電路消費大國的地位嚴重不匹配。歸納來看，主要存在以下三方面問題。

(1)產業鏈關鍵環節核心技術支撐不足。在上游IP核領域，我國硅知識產權IP核的供應基本上來源于國外ARM、新思科技等供應商；在晶元加工環節，原料硅晶圓被全球寡頭壟斷，前五大晶圓制造商占據全球市場超過90%的份額。在軟件設計環節，據統計，當前中國EDA市場95%的份額由美國的新思、鏗騰和明導三大廠商壟斷，其余4%由其他境外企業占據。并且從軟件功能上看，我國EDA企業 (如北京華大九天等)大部分以點工具為主，缺乏全面支撐產業發展的能力。在光刻制造環節，我國的光刻技術與國際先進技術相比存在15～20年的差距[12]。

(2)專用設備和關鍵材料技術差距明顯。從專用設備來看，國內對國外設備供應商依賴度較高，國內產品占有率偏低。以光刻機為例，目前在全球市場上阿斯麥占領了高端極紫外 (EUV)光刻機市場，加工制程為7nm；三星和尼康占領了中端光刻機市場，加工制程為22nm，而國產上海微電子制造的光刻機加工制程為90nm。從關鍵材料看，雖然國產材料已經在研磨液、電子特氣等方面取得不錯的成績，但相較于我國市場的需求和發展，半導體材料的自給能力仍相對偏低，與發達國家存在較大差距。

(3)高素質人才供給難以適應產業發展需求。目前，半導體產業具備十年以上研究背景的人員比例相對偏低。在高端專業人才方面，受國內行業整體收益水平較低的影響，半導體企業對研發的高端人才缺乏吸引力，另外由于國外政策限制，難以通過海外并購、兼并等手段或者直接吸引國際先進企業的領軍人才。在人才培養上，我國集成電路產業以追隨為主，高校和研究院所的人才缺乏尖端技術前沿的經驗，大多集中于應用層面，研究算法、芯片等底層系統的人才相對偏少。

1.2 造成當前局面的深層內在原因

半導體產業當前局面造成的原因，既有產業發展的客觀因素，也有戰略方面的不足，可以歸納為以下四點原因。

第一，中國半導體產業起步較晚，面臨發達國家技術封鎖。新中國成立之初，即面臨西方國家通過 “巴黎統籌委員會”等對新材料、新設備、新技術的貿易禁運和技術封鎖。21世紀以來，面對我國在集成電路領域的快速崛起，以美國為首的西方國家繼續通過 《瓦森納協議》等手段，對相關領域知識產權和貿易加強防范。尤其自中美貿易摩擦以來，美國等國家對我國半導體企業的遏制上升到新的高度，并不惜采用極端手段對我半導體企業進行打擊。自2016年以來，美國濫用國家安全限制手段，先后將中興通訊、華為、海康威視、大華股份、烽火科技、云從科技和中國電子科技等幾十家半導體企業列入實體管制清單，一定程度上阻礙了中國半導體企業的技術、產品、資金、人才等要素的自由流動，掣肘了半導體產業高質量發展[13]。

第二，發達國家具有先發優勢，產業 “生態鏈”壁壘難以突破。全球半導體產業具有明顯的生態鏈特點，半導體領先企業基于客觀技術優勢和策略性的專利、標準布局，形成了極強的市場用戶粘性，使得處于追趕階段、技術成熟度不高的中國芯片企業很難獲得早期用戶，造成技術追趕的鴻溝。在實踐中，設備制造企業需要借助用戶的意見來改進設計與工藝等，同時又對其供應零部件和元器件的上游企業起到同樣的牽引作用。但由于本土的整機生產企業對本土零部件信任不夠，彼此之間缺乏供應和需求上的較強聯系，造成本土零部件供應商提高零部件的開發能力弱化，加劇了本土整機生產企業對國外零部件的依賴，導致半導體產業后發劣勢加劇。

第三，微觀企業研發動力不足，陷入 “沒錢研發—產品落后—盈利困難”的惡性循環。半導體產業具有 “大投入，大收益；中投入，沒收益；小投入，大虧損”的投資規律。長期以來，受規模和盈利能力制約，國內企業研發投入相對較低，另外在過去很長一段時期，在可以獲得外來技術的情況下，國內半導體企業創新意識較弱，缺乏開發原始創新的動力。例如，根據中國電子信息產業發展研究院數據，2017年，集成電路的研發總投入不超過45億美元，僅占行業銷售收入的6.7%，甚至未達到英特爾公司研發投入的一半。不過，隨著近年來西方個別國家對中國出口管制政策加劇，在很大程度上已成功倒逼中國半導體產業調整創新模式，政府通過國家大基金等加強對集成電路企業技術研發和國外戰略性并購支持，加快構建以 “自主創新”為主導的產業創新體系[14]，使這一情況得到較大改觀。

第四，科研體系基礎偏弱，科研成果轉化效率較低。從基礎研究看，半導體產品制程涉及光學、物理、化學、數學、電子類等多基礎學科技術積累，但長期以來中國基礎研究投入總量不足、結構不夠合理，同時基礎創新研究具有周期長、變現能力差、投資風險大的特點，導致很多學者和企業 “敬而遠之”——最終導致中國半導體產業基礎工藝能力不足，重大原創性技術缺乏。在應用研究方面，受限于原有科研體制機制因素，部分科研項目成果與實際需求不匹配，無法實現產業落地。這一方面是科研機構研發出的新技術和新產品不夠成熟穩定，另一方面是科研機構本身缺乏持續投入研發，將科研成果推向市場的動力。由于半導體產業的基礎研究、應用研究、開發試驗研究等尚未與產業鏈、供應鏈及其高中低各段價值鏈有效對接，造成原創性成果的市場轉化效率較低。

1.3 后摩爾時代中國的機遇和優勢

進入后摩爾時代，隨著諸多新興技術不斷涌現，集成電路技術范式也將面臨根本性改變，為中國半導體產業后發趕超帶來重要機遇。同時，中國半導體產業經過多年發展和積累，也已具備諸多獨特發展優勢。

(1)行業技術軌道轉變為后發趕超帶來天然機遇。目前后摩爾時代主導技術路線方向尚未確定，同時存在 “新興范式” “類腦模式” “硅-馮范式”和 “類硅模式”等多個富有前景的發展方向。從歷史經驗看，新興技術變革會在一定程度上削弱先行者優勢，引發產業格局的重新洗牌。如在個人電腦時代，微軟和英特爾的 “Wintel體系”唱主角，但在智能手機時代，ARM與Andriod系統的 “AA體系”大行其道。在新興技術積累方面，中國在AI創新等若干細分基礎研究領域已具有較強競爭潛力。近五年來，中國在AI領域論文產出量較美國多出43.1%，而AI領域高被引前1%的4130篇論文中，中國以1166篇暫居第二，僅略少于美國 (1345篇)[15]。

(2)中國占據全球最大的半導體終端應用市場，需求前景廣闊。下游終端市場需求決定了半導體產業的發展潛力，在過去的60年里，半導體產業發展的主要驅動力最早為軍事、工業應用，后來轉移到20世紀80和90年代的個人計算機，最后是近年來的手機、平板電腦等移動通信產品。目前中國擁有全球最大的電子終端產品消費群體，市場需求占全球市場的三分之一以上。隨著量子計算、5G、人工智能、元宇宙等新一代信息技術產業逐步成熟，中國將成為全球半導體市場規模增速最快的經濟體之一。據最新預測，2020—2023年，中國集成電路產業的年均復合增長率將達15%。巨大的市場需求為后摩爾時代半導體產業的快速發展提供了廣闊空間，也能夠提供海量反饋知識，助力產業技術進步。

(3)中國在相關特色工藝等領域具備制造封測優勢。改革開放40年來，中國建立了門類齊全的現代工業體系，是世界上唯一擁有完整的制造業體系、產品和產業鏈的制造大國。后摩爾時代，中國在先進封裝、測試等環節的產業鏈優勢將會凸顯。據統計，隨著異構計算的發展，先進封裝測試規模在封測業中的占比達到約30%。通過先進系統結構、特色工藝和先進封裝在芯片制造方面的結合運用，國產替代空間巨大，有望在先進芯片制造領域首先取得突破。但是，也要清醒地看到，中國半導體產業在后摩爾時代仍面臨諸多挑戰。例如在諸多新技術上，與國外大廠仍存在很大差距，如異構集成領域的中高端技術仍掌握在幾家國際巨頭手中。同時，在尚未實現產業化的技術上仍存在很大的不確定性。在政策方面，受 《瓦森納協議》等西方國家不合理困鎖和限制，國外相關精密零部件如光柵、鏡頭、軸承等對中國仍然禁運，因此產業鏈、供應鏈和創新鏈風險仍需引起足夠重視。

2 主要后發經濟體的典型趕超路徑分析

自20世紀以來，全球芯片制造業主要經歷了兩次轉移與升級[16]，許多后發國家和地區通過抓住世界科技革命和產業革命的歷史機遇，成功實現了產業創新能力的跨越式提升。第一次是從美國向日本的產業轉移，日本通過承接美國的芯片裝配產業轉移，成功培育了索尼、東芝等系統廠商。第二次是從美國、日本向韓國、中國臺灣的產業轉移，20世紀80年代韓國在存儲芯片領域成功趕超日本，并培育了三星等廠商；中國臺灣從美國承接了晶圓代工環節，成功培育了臺積電等代工廠商。此外，在芯片專用設備領域，荷蘭的阿斯麥僅用30余年時間在光刻機領域建立起極高的技術壁壘，成為該領域的王者。因此，本文以日本VLSI項目、韓國三星、中國臺積電和荷蘭阿斯麥四個代表性的微觀企業案例作為研究對象，對其典型趕超路徑做分析總結。

2.1 日本VLSI：企業聯合攻關式趕超路徑

20世紀70年代中期，日本半導體產業相比美國存在不小的差距，整體水平落后10年以上。1976—1979年，日本通產省組織實施了超大規模集成電路項目，以日立、三菱、富士通、東芝、日本電氣五家企業為主體，日本通產省的電氣技術實驗室等作為支持，就集成電路、計算機、激光制造、電子元件等技術進行聯合攻關。四年間，政府平均每年撥付的175億日元的研發費用相當于五大計算機公司每年研發投入總和的兩到三倍。在研究領域上，設定了六個研究室，分別針對VLSI所必需的通用和基礎技術 (如VLSI的制造設備等)展開研發工作。總體來看，日本VLSI項目 “企業聯合攻關”式趕超路徑效果明顯：1985年，日本NEC登上全球半導體廠商年銷售收入榜首，并在之后連續7年穩坐頭把交椅。1986年，日本的半導體產品在全球市場份額超過美國 (44%)，達到45.5%，成為全球最大的半導體生產國。

2.2 韓國三星：聚焦細分市場式趕超路徑

20世紀90年代，日本半導體產業在日美 “半導體貿易戰”后陷入頹勢，韓國充分利用這一外部契機，從存儲芯片市場入手，迅速提升技術水平。1992年后，韓國半導體產業成功趕超日本，成為世界新的半導體產業中心。其中，最具代表性的是其產業龍頭三星集團。三星主要采用 “聚焦細分市場”路徑，即首先集中力量攻克次先進技術，進而形成低成本的量產優勢成功贏得市場。1984年，在全球半導體產業的低潮期，英特爾退出存儲芯片領域，日本電氣等日企大幅削減資本開支，三星卻選擇逆周期投資繼續擴大產能，并開發更大容量的存儲芯片 (Dynamic Random Access Memory，DRAM)。三星擴大的產能立即填補了日本主動限產 “自廢武功”的市場空缺，供給全球半導體市場的剛性需求，并最終以低成本優勢迫使DARM領域多數對手走向負債破產。同時，韓國政府形成的 “政府+財閥”的產業支持模式，使三星集團始終保證戰略性研發投入，技術水平不斷提升。1984年三星在存儲芯片市場的份額幾乎為零，但到1986年已經增長到1.4%，到1993年達到10.2%，1994年三星成為MOS存儲芯片及DRAM市場的全球市場領導者。

2.3 中國臺積電：重構分工體系式趕超路徑

中國臺灣地區在發展半導體產業的過程中走出了一條獨特的 “品牌代工”發展道路，其中最具代表性的是臺灣積體電路制造股份有限公司 (簡稱 “臺積電”)。臺積電采用 “重構分工體系”式趕超路徑，通過對半導體產業原有價值鏈進行拆分，以晶圓代工嵌入全球分工體系，成功地在芯片制造環節積累起深厚壁壘。臺積電成立時，全球的半導體巨頭 (如日本廠商NEC、東芝、日立等)均采取單一的IDM模式，主業是設計和銷售自己的產品，缺乏專業的晶元代工服務。臺積電看準晶元代工細分市場的機會，以此嵌入全球產業鏈。1992—2017年，臺積電的每年研究費用從500萬美元快速增長至27億美元。臺積電不斷擴大的研發規模能持續提供給客戶領先的制程技術及解決方案，逐漸縮小了與領先企業英特爾的技術差距。21世紀初，臺積電快速追趕，在技術工藝上逐步領先；2005年，臺積電領先業界成功試產65納米芯片，在晶圓代工行業內占據了絕對領先地位。

2.4 荷蘭阿斯麥：整合利益網絡式趕超路徑

光刻環節是集成電路制造中最復雜、最為關鍵的工藝步驟，而光刻機作為芯片制造的核心設備，被譽為半導體產業皇冠上的明珠。荷蘭阿斯麥公司 (ASML)作為1984年成立的 “后起之秀”，通過積極展開上下游戰略合作，不斷整合利益網絡 (見圖2)，一舉完成對行業龍頭尼康、佳能的趕超。自成立之初，阿斯麥便持續進行高強度的研發投入，在光刻機領域成功建立起深厚的技術壁壘，有效地掌握合作主動權[17]。在產業上游，阿斯麥通過投資、入股等方式與重要廠商開展戰略合作[18]，攫取了光源、鏡頭等光刻機零件領先的技術。在產業下游，阿斯麥以接受股東注資的方式引入英特爾、三星、臺積電三家重要客戶作為戰略合作方，不僅獲得了大量研發資金注入，而且有效共享股東的先進科技。在2002年的光刻機 “干濕”技術路線之爭中，阿斯麥同臺積電共同合作研發，成功推出全球首臺193nm浸潤式光刻機，使阿斯麥的全球市場占有率從2001年的25%一路攀升到2009年80%。此外，阿斯麥通過參與打造囊括外部技術合作伙伴、研究機構、高等院校的巨大開放式研究網絡，積累了深厚的知識產權和研究成果。1995年，經過阿斯麥多方斡旋，成功獲準加入美國EUV LLC聯盟，共享其研究成果，大大推進了極紫外光刻機 (EUV)的研發進程，最終于2010年研制成功，成為全球EUV超高端市場的獨家壟斷者。

圖2 阿斯麥整合的公司利益網絡

3 案例的縱向比較與啟示

3.1 基于機會窗口理論的縱向比較

在后發經濟體的趕超過程中，企業外部機會窗口是滲透主流市場和掌握主流標準的重要機遇，如果錯失機會窗口則會繼續處于落后狀態[19]。根據相關學者對產業創新系統的知識與技術體制、需求條件、制度和參與者的分析[20]，機會窗口主要包括技術、需求和制度三類[21]。技術機會窗口是指后發者可以先于先發者采取新技術，在新的技術領域取得優勢；需求機會窗口是指后發者利用市場需求的改變給新技術提供反饋信息，改善新技術；制度機會窗口是指后發者利用新的公共政策保證企業進行技術創新，以取得產業優勢。從機會窗口理論的視角，可以對本文四個代表性案例做縱向比較分析，如表1所示。

表1 基于三類機會窗口的縱向比較

日本VLSI項目成功抓住了技術、需求和制度機會窗口。日本通過技術協同攻關，進行幾代DRAM技術的同步研發，以及超前使用5英寸晶圓制造裝備等，成功抓住了第一類窗口。20世紀80年代，日本的本土電子消費品領域如隨身聽、錄像機等消費電子市場的繁榮發展為其半導體芯片產業提供了終端應用，日本龐大的國內需求提供了需求機會窗口。日本官產學合作技術聯盟為產業研發提供了穩定和連續的資本保證，體現了與政策、體制相關的第三類機會窗口。

韓國三星的后發趕超與需求和制度兩類機會窗口緊密相關。三星等企業正是積極抓住日美半導體貿易沖突這一外部需求機遇，在市場需求處于低谷時繼續擴大產能，方能成功擠占日本廠商的原有份額，即綜合利用了第二類和第三類機會窗口。此外，韓國特有的 “政府+財閥”支持模式，將資源集中于少數財團，使企業迅速進入資本密集型的存儲芯片生產領域，幫助其克服生產初期巨大的財務損失，即利用了第三類機會窗口。

中國臺積電的后發崛起，主要利用了需求和制度機會窗口。臺積電抓住行業需求積極參與全球化分工，通過專注晶圓代工，迅速完成技術積累并打開市場，體現了需求機會窗口的重要。另外，在產業國際轉移的潮流中，臺灣積極主動承接封裝、測試技術環節，重視技術引進與招商引資、整體規劃與政策支持 (如提出 “積體電路計劃草案” “兩兆雙星”的發展目標)，為臺積電等企業提供了第三類機會窗口。

荷蘭阿斯麥的后來居上，主要利用了技術和制度機會窗口。阿斯麥公司在193nm光刻技術的技術路線變軌期成功利用技術機會窗口，通過押注 “浸潤式”光刻技術完成對日本尼康等競爭對手的技術趕超。另外，在阿斯麥的發展初期，不僅荷蘭與歐洲共同體為公司提供了大量研發補貼和技術貸款，而且美國政府也在其背后暗中扶持。阿斯麥正是利用美國政府對日本半導體廠商的忌憚，成功加入美國光刻研發聯盟 (EUV LLC)，而其對手日本尼康則被拒之門外，造成雙方技術差距，巧妙利用了制度機會窗口。

3.2 基于創新情境的匹配分析

在企業后發趕超過程中，一方面在技術范式上，半導體企業的創新活動存在基于舊技術范式和新技術范式的區別，另一方面從創新類型上，后發企業不但可以通過技術創新成功完成趕超，也能通過商業模式創新達到同樣目的[22]。因此，本文從技術范式和創新類型兩個維度，區分四類不同的創新情境，對本文所述案例做進一步歸納分析，如表2所示。

表2 基于四類創新情境的縱向比較

第一類創新情境是 “舊技術范式+技術創新”，此時日本VLSI “企業聯合攻關”式趕超路徑值得借鑒。面對半導體產業的舊技術范式，產業技術路線基本確定，企業趕超路徑屬于漸進式創新，VLSI項目 “聯合攻關、成員共享”的模式具有一定借鑒意義。雖然在后摩爾時代技術范式面臨變化，但在既有技術范式和成熟工藝條件下，后發經濟體仍有較大創新空間，因而可以通過官產學研合作實現技術水平提升。但這一趕超路徑對政府和企業的要求較高，一方面，芯片屬于相對短周期、技術前沿不斷推進，需要參與企業本身具備較高程度的技術儲備和積累 (20世紀日本在半導體領域技術積累雄厚，70年代索尼公司正是憑借在隧道二極管領域的貢獻獲得諾貝爾物理學獎)；另一方面，創新主體需要對技術和市場變化做出快速反應，因而政府要適時協調好各方參與主體的利益，處理好參與企業間的 “競爭”和 “合作”關系，方能最大程度發揮企業聯合技術攻關的優勢。

第二類創新情境是 “舊技術范式+商業模式創新”，此時三星的 “聚焦細分市場”和臺積電的 “重構分工體系”式趕超路徑有較強啟示。在舊技術范式下技術創新存在較大困難時，后發者可采用商業模式創新的方式優先占領細分市場。后發企業可以借鑒三星 “聚焦細分市場”路徑，對消費者市場進行重新細分和定位，利用低成本優勢等使新產品首先占據某一細分市場，而后在積累技術能力的基礎上以顛覆式創新謀取主流市場。另外，也可以借鑒臺積電 “重構分工體系”模式，針對新出現的產業鏈分工需求 (如設計、測試、組裝和代工等)，對產業鏈原有分工體系進行細分重構，成為全球半導體產業鏈不可或缺的一環。

第三類創新情境是 “新技術范式+技術創新”，阿斯麥的 “整合利益網絡”式趕超路徑具有較強借鑒意義。在新技術范式下，技術創新方向難以預料，技術路線仍不確定，因而屬于風險極大的突破性創新或顛覆式創新。在后摩爾時代，中國半導體產業可重點把握新技術范式下的創新機遇，借鑒阿斯麥的 “整合利益網絡”方式，發揮國內超大規模市場和制造業優勢，通過加強集成電路產業上下游戰略合作等方式，提高半導體產品和技術在國際市場的綜合競爭力。

第四類創新情境是 “新技術范式+商業模式創新”，這是中國等后發國家半導體企業在后摩爾時代具有潛力的發展方向。在新興技術范式下的商業模式創新，意味著主動發現新興技術對應的新市場需求。雖然在本文分析的案例中尚未出現成熟的趕超路徑，但進入后摩爾時代，可以重點考慮通過需求側創新的方式，利用商業模式創新匹配新技術，成為行業新技術范式的開拓者和領導者。從需求側看，當前新能源、電動汽車、5G 網絡、大數據中心和工業互聯網等新基建項目為半導體產業提供了豐富的應用場景，政府可以針對早期用戶提供補貼等需求側政策支持，為企業創造通過 “用中學”不斷提升技術能力的機會[23]。半導體后發企業可以結合5G、AI、IoT 和量子計算等下一代信息技術，加速芯片技術研發及標準的研究制定、系統應用開發以及大規模產業化。芯片企業可采用 “蛙跳式路徑”，由 “通用計算”變為 “異構計算”提升算力，即通過 “云計算”背景下的 “芯片開源”解決先進芯片制程技術難題。目前阿里巴巴、華為、百度等企業已提前布局云計算和AI芯片，是對這一新賽道的有益嘗試。

3.3 小結與啟示

在后摩爾時代，中國半導體企業在后發追趕中需要重視技術、需求和制度機會窗口帶來的發展機遇。目前，前兩類 “機會窗口”已經自然打開。從技術機會窗口看，后摩爾時代集成電路產業的技術范式面臨轉變，新興技術創新機會的不斷涌現為后發企業自然打開了技術窗口。從需求機會窗口看，5G、人工智能、大數據、量子計算等新一代信息技術的加速普及應用帶來全新的商業生態和生活方式，成為中國半導體產業創新發展的驅動力，因此第二類機會窗口也已開啟。制度機會窗口則需要政府主動開啟，應根據當前的技術范式特征結合企業創新類型，制定適宜的創新戰略，以適應產業發展。半導體企業要注意從動態視角分析企業創新環境，應根據創新情境與所掌握的資源和能力選擇合適的創新戰略，通過企業創新戰略與創新情境的動態性匹配實現成功趕超。

4 研究啟示與政策建議

半導體產業已成為全球市場競爭的重點和大國戰略博弈的焦點，縱觀全球半導體產業發展興衰，后發經濟體的成功趕超離不開制度優勢與 “技術窗口”和 “需求窗口”的有效配合。面向后摩爾時代，中國應合理運用體制機制優勢，優化政策支持工具，實現半導體產業高質量發展。針對中國半導體產業的創新戰略，本文提供以下幾方面思路建議。

4.1 堅定自主開發意志，打造產業完整生態

后摩爾時代，世界上將同時存在一個以中國為主導的產業和創新體系，以及一個以美國為主導的體系，兩者本質上是相互競爭的體系[24]。中國要解決半導體產業科技自立自強問題，必須下決心建立 “以我為主”的產業體系[25]，在本土的整機企業和零部件企業之間形成相互依賴、相互支持的良性互動關系。一是以自主產品開發打通產業鏈循環，從基礎的指令系統做起，到底層的芯片、系統軟件和中間件，打造自主產品開發平臺，打通 “芯片—軟件—整機—系統—信息服務”的產業鏈循環。二是推進產業上下游協同演化進步，以產業鏈布局為抓手，加強EDA工具與設計制造的協同、材料與制造的協同、設備與制造的協同，使 “設計—制造—封裝測試—裝備與材料”彼此之間形成協同演化效應。三是以技術開發帶動基礎研究突破，尤其重視產業技術開發實踐中提出的重大問題、 “卡脖子”問題，并以此為抓手帶動基礎研究突破，提高科研成果轉化率。

4.2 完善新型舉國體制，強化企業技術水平

作為中國獨特的科技體制優勢，新型舉國體制有利于組織戰略科技力量，協同市場資源，實現產業鏈核心技術突破。一是對于相對成熟的關鍵技術，可立足于集成電路產業發展關鍵領域和國家重大戰略發展需求，加強產業核心技術攻關。實踐中，可優先選擇一兩個具有突出代表性、各項條件相對成熟的關鍵共性技術攻關項目，結合 “揭榜掛帥” “賽馬制”等新型體制機制，確定承接單位和企業展開相關體制機制建設探索。二是借鑒日本VLSI項目研究經驗，可遴選一批在集成電路產業鏈上有能力承擔 “數十億美元”投資的具備綜合技術知識經驗的龍頭企業，支持組建共性技術創新攻關聯盟[26]，引導其在通用芯片的共性技術領域進行持續研發投入，鼓勵其沿不同技術路線獨立研發后摩爾時代有前景的專用技術。三是充分發揮公共創新平臺優勢，積極打造產業內合作開放平臺，建立產學研協同創新生態，推進半導體產業創新基礎性、支持性服務，保障最終成果轉移、落地、擴散和商業化進程。

4.3 發揮制造市場優勢，做優產業細分領域

應充分利用自身完整的制造體系優勢和超大市場規模優勢，集中主要力量發展優勢環節，培育若干項優勢核心技術。一是利用制造體系優勢，先集中力量把單個種類專門設備做到 “獨門絕技”，再逐一突破、連點成面，最終實現產業的整體躍進。例如，在刻蝕、清洗、沉積三個方向上，本土企業技術儲備較充分且產業規模較大，可以作為半導體設備產業的集中突破點。二是立足國內超大規模市場需求，鼓勵智能手機和平板、智能家電、新能源汽車等終端產品廠商和芯片廠商聯合研制整機所需芯片，并進行聯合測試、試用，形成產品升級和芯片研發的雙向促進局面，打造終端產品與芯片市場互動發展的產業鏈格局。三是在技術的先導期，應積極探索符合世界貿易和投資準則的政府采購政策，從軍用、航空、民用等多方面共同支持本土半導體企業發展，提高擁有自主知識產權的半導體產品在各級政府采購中的比例。

4.4 提升企業創新動力，緊抓新興技術機遇

應堅定鼓勵企業家精神，以財稅手段為抓手，提升企業創新動力，通過市場競爭機制的 “試金石”來篩選出優勝者。一是堅持企業家在企業創新中的核心作用，保障企業家合法權益。同時，應加強資本市場管理，加強對房地產、金融、互聯網等快速造富行業的壟斷問題治理，減少尋租和套利空間，以倒逼產生更多的 “創新型”企業家[27]。二是以財稅手段鼓勵企業保持戰略性研發投入。例如，可考慮國家大基金中增設專項業務投資基金，重點增加支持設備和材料企業、存儲器企業以及EDA和IP核企業等。推進落實半導體產業的稅收支持政策，針對性地制定政府補助方案，為較強發展潛力的企業提供稅收減免服務。三是鼓勵國內企業力爭在國際壟斷巨頭尚未形成時，以原創性、顛覆式創新打破國際技術壟斷。例如，在人工智能芯片等新興領域，應鼓勵產生更多寒武紀、地平線等智能芯片獨角獸企業，支持阿里巴巴、小米等互聯網公司開展針對自身垂直業務的平臺和芯片等核心技術研發。

4.5 優化人才引育機制，保持產業發展潛力

應建立人才引入和培養的長效機制，從根本上提升半導體產業的發展潛力。一是重視半導體領域人才培養，加快世界一流大學和一流學科建設，加強關鍵領域博士培養；同時加強企業聯合培養模式，支持相關企業與高校共研共建，精準對接市場需求。二是加大集成電路高端人才的引進力度，可依托國家、省、市各級雙創計劃等支持政策，吸引一批掌握關鍵技術、能夠突破產業發展瓶頸、引領產業發展方向的國際人才及研發團隊；積極營造有利于海外高端人才在華工作條件，打造具有國際水平的戰略人才梯隊。三是深化現行的人才評價機制改革，積極優化多元人才福利制度，提升個人貢獻在福利補助中所占比重。堅持以創新能力、工作質量、已有貢獻為導向，實施動態人才評估機制，將科技工作者的重心引導到創新跑道，使其潛心科研、扎實創新。

4.6 擴大國際開放合作，積極參與國際競爭

面向后摩爾時代，中國秉持開放性和包容性原則，加強企業在國際開放市場中競爭和合作的勇氣，在參與國際競爭的過程中提升話語權和反制能力。一是進一步加強與日本、韓國、歐洲供應商的供需往來、技術合作、資本對接，引導海外先進技術補齊我國的缺失環節，建立更廣大的產業技術戰略同盟，做大科技合作 “朋友圈”。二是在自主可控前提下，在材料和設備等領域加大政策支持 “引進來”力度，鼓勵更多優秀企業來中國落地生產。充分發揮RCEP、CAI 等國際和區域貿易協議的作用，積極爭取盡快加入 CPTPP，為半導體產業發展國際合作創造有利條件[28]。三是積極獲取全球半導體技術與投資對接機會，瞄準能夠顯著提升自身技術能力的標的，重點關注集成電路設備和材料、設計架構和設計工具等領域，以產業鏈上下游并購提升國際競爭力。