从日本芯片大佬的角度，看中国半导体差距

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）对于中国半导体产业的评价，往往处于两极分化。我们时常能够看到诸如“长江、长鑫做出闪存、DRAM芯片后，三星海力士再也没有过停电火灾了”的段子，也能经常看到营销号“国产突破xxnm光刻机”之类的消息，反过来也能在一些评论区中看到不少看衰国内半导体产业的言论。
 
正所谓当局者迷旁观者清，此前美国半导体产业协会的报告中，曾对于中国半导体产业进行了相对客观的分析解读。而最近，作为曾经在紫光集团担任高级副总裁、前日本DRAM厂商尔必达社长坂本幸雄，谈及了关于中美日半导体产业的一些话题。拥有日本和中国半导体公司担任高管的经历，坂本幸雄对中国半导体产业的评论，或许更加具有可参考性。
 
中国半导体与世界顶尖水平差距不断扩大？
 
在被问到“如何评价中国半导体产业实力”时，坂本幸雄提到一组数据：中国占全球半导体生产份额的15%，但其中包括英特尔在内的外资企业占到中国半导体产量的60%，而中国本土企业仅占40%。
 
这个数据可能会令不少人感到惊讶，本土半导体产业最近几年乘着国产替代风口“起飞”，到头来竟然占国内产量不到一半，大头还是外资企业的？不过，相比于外资企业，本土半导体企业多而不精，整体体量不大，这确实就是长期以来的现象。
 
在过往20多年间，外资企业其实对中国半导体产业作出了很大贡献，包括像TI、AMD、英伟达、NXP、英特尔等企业的华人高管离职后，就有不少回到国内创业。比如中芯国际的创始人张汝京，此前曾在TI任职20年，先后在美国、新加坡、日本、中国台湾等地建造并管理近20座晶圆工厂；国产GPU厂商摩尔线程创始人张建中，是前英伟达全球副总裁、中国区总经理；中微公司创始人尹志尧曾先后就职于英特尔、泛林半导体、应用材料等公司。
 
与此同时，外资半导体公司的存在，也为中国本土半导体产业，培养了一大批人才。但坂本幸雄也坦言，中国的课题应该是研发，目前肩负中国半导体产业发展的，却多为成品率改善等工序管理方面的技术人才，在从零开始创造价值的研发方面缺乏经验。
 
“从零开始创造价值的研发”该怎么理解？过去的数十年间，全球半导体产业的基础理论几乎都诞生于海外，而从产业架构来看我们仍处于追赶阶段，技术跟随是目前发展的一个必经阶段。事实上国际大厂在半导体市场的数十年发展，已经形成了一个非常高的壁垒，包括技术以及市场、生态层面的，如果不选择“站在巨人肩膀上”，跟随主流架构或是采用兼容策略，新的芯片公司产品也将难以打入市场。但近年国内也涌现出不少构建自主生态、自主内核架构的MCU厂商，且在市场上获得成功，这从一定意义上开始积累“从零开始创造价值的研发经验”。
 
那么这意味着中国半导体与世界顶尖水平的差距正在缩小吗？坂本幸雄从存储以及逻辑芯片制造两个方面来谈。DRAM领域，长鑫存储是国内唯一的DRAM供应商，代表中国DRAM的最高水平，但与三星相比依然落后4代左右。而NAND闪存领域，长江存储目前已经出货128层3D TLC NAND，虽然已经启动了192层试生产，但以当前的体量，还谈不上“竞争力”。
 
而在逻辑芯片制造领域，国内最领先的中芯国际，最高制程也只是14nm，然而这已经是国际上七八年前的技术了。坂本幸雄表示，世界顶尖的台积电正在开发2nm的产品，现在看来中国半导体与世界顶尖水平差距并没有缩小。
 
他还提到一个重点，中芯国际以工序管理的工程师为中心，或许难以推进新技术的开发。主要原因是，中芯国际由于受到制裁，无法引进像EUV光刻机等先进生产设备，在先进制程工艺上难以推进，公司资源只能被用于增加14nm以上的产能。“如果缺乏在3-4年后追上台积电等龙头企业的决心，差距会不断扩大。”
 
市场是最大优势，替代和创新的道路需并行
 
尽管坂本幸雄指出了中国半导体产业的一些问题所在，在存储、晶圆制造上的也存在很大差距，但我们未必就此对中国半导体产业完全失去信心。事实上，坂本幸雄也提到在经营模式上，中国企业根据环境变化作出应对的速度，是一大优势。美国企业的经营模式是在确定发展路线的基础上，根据原有路线稳步落实；中国企业即使有制定发展路线，但也能通过极高效的应对速度，来面对情况变化。
 
以存储芯片企业为例，国内能够在1个月内确定新品的方向，同时只需要5-6个人进行最终决策；而日本存储企业可能需要通过多次的大型会议，时间跨度甚至可以长达1年。
 
不过笔者认为，决策速度，只是中国半导体产业在野蛮发展阶段的必然需求。事实上中国所拥有的市场，是本土半导体产业的最大优势。首先是在终端应用上，以自动驾驶等对半导体芯片需求极高的应用为例，规模化是一个很重要的发展条件。
 
以往自动驾驶发展缓慢，一个重要原因是，这种技术是为用户产生成本，但难以产生利润，比如一些小规模的园区观光应用，由于规模本身很小，投入后很难直接通过这种技术来真正产生利润。但在国内，近年通过一些码头港口、矿山等场景下，已经越来越多的应用变成盈利性项目。当使用自动驾驶的场景越来越多，产生规模化，反映出来就是企业能够利用这些设备产生利润，所以综合来看，中国拥有产业链整合的能力，也有自动驾驶规模化的刚需。
 
这也是为什么自动驾驶技术在国内的发展，已经达到甚至超越国际领先水准。而应用的规模化，又会带动上游半导体芯片产业的需求以及发展，形成良性循环。
 
而前面提到“从零开始创造价值的研发”，其实国内半导体企业，也在寻求属于自己的创新技术路线。比如长江存储，一开始做了快两年32层NAND，由于太落后而根本没有市场，因此决定在64层NAND开始探索与其他存储巨头不同的技术路线，最终有了Xtacking架构，有了自主的专利池。
 
有意思的是，坂本幸雄最后在采访中还表示，在半导体产业扩大的情况下，日本企业与中国企业合作开发面向未来的半导体设备，会是他们实现增长的选择之一。落后欧美的日本企业如果和中国企业合作，发挥规模优势，有可能实现反超欧美企业。
 
只是我们都知道，如今的产业环境之下，“日中合作反超欧美”只存在于幻想之中。我们要做的是“认清形势，放弃幻想”，唯有自强、自知，方可自渡。