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周汉民:掌握了规律,才能攻克集成电路“卡脖子”问题

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  近期,习近平总书记在不同场合多次强调突破关键核心技术的重要性。面对百年未有之大变局,打好关键核心技术攻坚战,无论对于构建新发展格局,还是对于我国下一步的发展,都有重要意义。以集成电路为例,它被誉为现代工业的“粮食”,是信息产业的核心,也是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。目前,我国电子信息制造业规模稳居全球第一,也是全球最大的集成电路消费市场,规模占全球约45%。然而,自2018年中兴事件以及2019年华为被美国纳入实体名单以来,我国集成电路产业面临着美国各个层面的封锁,尤其是今年以来密集出台了针对中国高科技企业的出口管制政策。可见,我们要攻克难关,关键领域之一就是集成电路。当下,满怀豪情,集中力量,打响集成电路“卡脖子”技术攻坚战,应成为我们的战略选择。

  把握发展规律

  集成电路产业何去何从?首先要摸清规律,包括投资规律、经济规律、市场经济基本规律等。从实践看,集成电路产业有其独特的发展规律:

  1、周期长,企业的成熟时间久。集成电路制造是软硬件集一身的尖端制造,企业从发展到成熟的耗时较长。不同于信息应用的产业如互联网,5年的时间就可以培养出世界级的企业,集成电路企业需要20年以上的成长期,才能步入良性循环期。

  2、投入大,产业需要不间断的持续投入。集成电路产业资产重,投入回收期长,因而需要大量投入和长期投入。在初期阶段,动辄几十亿、上百亿美元的巨大并且连续的投资,有赖于国家全力支持,如韩国等皆是如此。待产业成熟后,民间资本进入,国家资本逐渐退出。

  3、更新快,技术迭代更新迅速。集成电路工艺异常复杂,而根据“摩尔定律”两年一周期,即两年一代产品,每一代制程工艺的进步,每一次技术升级都需储备新的知识、设备、管理等多方面能力,只有不断研发、不断追赶先进技术才能实现自我更新。

  4、涵盖广,开放合作是基本特征。集成电路产业链复杂,上下游长,从全球经验看,任何一个国家都无法独立完成全产业链的配套,材料、设备、制造等各环节由不同国家和地区分工负责,如集成电路制造设备主要依赖美国、荷兰,日本在材料领域领先,韩国、我国台湾地区擅长制造,整个产业高度国际化。各国分工合作、互利共赢是长期趋势。

  5、人才缺,支撑动力不足。集成电路人才涵盖高层次人才以及大量的基础性工程师和技术工人,不仅要通晓技术,还要懂得管理,通过实践打磨,需要长时间的积累。据报道,2020年我国集成电路产业总需求量达72万人,但现有人才总数仅40余万,人才紧缺也是集成电路产业大而不强的症结之一。

  总之,集成电路产业需要长期坚持,需要接续奋斗,就像涓涓细流汇成江海,只有在坚守和奉献中,才能有所成就。

  国际环境错综复杂

  良好的环境是产业发展的重要基础。从国内而言,集成电路是基础性、战略性、关键性的产业,习近平总书记在2012年就批示要将半导体芯片工业作为战略性产业,抓住不放,实现跨越。根据WSTS统计,2019年全球半导体市场销售额4121亿美元,同比下降了12.1%。根据中国半导体行业协会统计,2019年中国集成电路产业销售额为7562.3亿元,同比增长15.8%,高于全球市场增速。我国的骨干企业实力也大幅增强,在设计领域,华为海思已位列世界第四,在封测领域,长电科技位列世界第三,在制造领域,中芯国际位列世界第五位。

  从国际而言,当前疫情与大变局叠加,保护主义、单边主义上升,全球产业链供应链因非经济因素而面临冲击,国际经济、科技、文化、安全、政治等格局都在发生深刻调整。高速发展的中国半导体产业引起了美国的警觉和关注,采取了一系列措施,对我国产业未来发展带来巨大挑战和不确定性:

  4月28日,美商务部针对向中国出口的产品修改了“军事最终用途规则”,取消了民用目的豁免。在新的规则下,中国企业自美进口关键设备、零部件和原材料时,将面临更加繁琐和严格的审批。

  5月15日,美商务部修订了“直接产品规则”,要求所有使用了美国设备或技术的集成电路制造企业,为华为制造芯片前,取得事先许可,过渡期仅至9月15日。8月17日,美商务部再次修订“直接产品规则”,要求所有设计公司为华为提供芯片前,取得事先许可。两次规则的修订事实上切断了集成电路制造企业直接和间接向华为供货的路径,将给整个半导体产业链带来巨大冲击。

  8月26日,美商务部发布拟议规则的预先通知,向公众征求意见,寻求界定涉及国家安全的基础技术,以加强对中国等国家的出口管制,其中专门举例半导体制造设备、配套软件等。

  9月4日,路透社援引美国防部发言人的说法称,正考虑将中芯国际列入贸易黑名单。一旦被列入贸易黑名单,中芯国际自美进口设备、零部件和材料将面临障碍。9月26日,路透社报道称,美国政府已经对中芯国际施加了出口限制。

  总之,中国集成电路产业发展将面临更加复杂严峻的政治经济环境,部分国家可能会通过行政甚至司法手段进行更深层次的限制和阻碍,要清醒认识各种不利因素的长期性、复杂性,妥善做好应对各种困难局面的准备。

  咬定青山不放松

  当前,中美关系处于非常关键的时刻,集成电路是我们的“软肋”。在这样的挑战面前,我们唯一的选择就是咬定青山不放松。这一青山就是坚持加快集成电路核心技术攻关,提升产业链现代化水平。

  由此,建议:

  1、设立“十四五”攻关计划。天降大任,舍我其谁。我们中国人要有志气,在时间维度上我们赶得过别人,在质量上我们超得过别人,在应用层面上我们能胜得过别人。对于集成电路领域亟须突破的“卡脖子”核心技术,应广泛听取专家学者、企业家等方方面面意见,确定需要攻克的技术目录,采用清单制的方式,梳理出一批重大项目予以专项支持集中,充分发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势,争取在“十四五”期间实现跨越。在目标设定上,要聚焦未来变革方向,以集成电路的核心领域——芯片设计为例,要把目光和资源放在一个10年乃至20年的计算架构变革,从国产替代到国产引领。在细分内容上,要更多倾听企业的诉求,了解实际情况和具体需求,按照市场规律布局,避免各地一哄而上。在人才队伍上,采取切实有力的举措,延揽、储备、使用包括国际人才在内的各类人才。

  建议成立长三角集成电路攻关联盟。长三角科技资源高度集中,汇聚了我国四分之一的“双一流”高校、四分之一的国家重点实验室、四分之一的国家基础工程研究中心,科研经费投入和有效发明专利密集,仅发明专利就占据了全国的三分之一,并集中了集成电路和软件信息服务产业,产业产值分别约占全国的二分之一和三分之一。目前,我国集成电路工业的研发力量和生产力量,已有近半壁河山云集到长三角,长三角理应成为中国打响集成电路“卡脖子”技术攻坚战的主力军、领先者、排头兵。要牢牢抓住并发挥长三角的技术、人才以及区域一体化起步早、基础牢固等优势,集中力量,打造高能级平台,瞄准集成电路关键共性技术研发,关注整体应用系统、标准,将制造工艺、材料、软硬件相结合,共享新一代创新资源,加快新技术孵化,促进开放共享、协同攻关,推进原始创新、技术创新和产业创新。

  2、突出标杆企业的示范引领作用。企业是创新的主体,支持产业发展,必须尊重市场规律,发挥企业的生力军作用。改革实践让我们认识到,要努力将市场的作用和政府的作用结合得更好一些,这是一个止于至善的过程。我们要学习“两弹一星”,是要传承好、弘扬好“两弹一星”精神,推动企业发挥更大作用实现更大发展,为经济发展积蓄基本力量。集成电路产业的特征决定了行业突破不是某一企业单独能够实现,需要相关企业齐心协力。因而,对承担国家战略、具有产业链掌控力的龙头企业,要加快出台针对性政策,鼓励其组织上下游企业开展技术创新项目,加大联合技术攻关力度。

  例如,当前一个重要堵点就是上游原料的供应,我国迫切需要验证更多种类的本土设备和材料,以尽快打通更加本地化和多元化的产线。由于难度高、任务重、时间紧,建议在“十四五”期间,重点支持支持龙头企业及上下游相关企业,加速推动集成电路关键设备材料的攻关和验证,尤其要重点攻关外延设备(EPI)、光刻机等最核心的“卡脖子”设备及其零部件,以解决供应链安全风险问题。在关键设备材料攻关方面,国内的设备材料企业如北方华创、中微半导体、上海新昇等应积极参加;在验证方面,应由具备相应工艺技术平台和研发团队的集成电路制造企业实施,如14/7纳米技术节点的国产设备材料可在中芯国际上海基地验证,40/28纳米及以上技术节点的国产设备材料建议可在中芯国际北京基地验证。

  3、以更大开放推动国际合作走向纵深。在经济全球化遭遇倒流逆风之际,我们越要坚定决心,以更大胸怀拥抱开放,以更大开放倒逼改革。“我们不追求一枝独秀,不搞你输我赢,也不会关起门来封闭运行”,就如习近平总书记所言,改革开放是我们必须高举的伟大旗帜,唯有在对外开放中,才能突围和前进。中国开放的大门不会关闭,只会越开越大!

  以拥有顶级光刻机技术的荷兰ASML为例,可谓是集世界力量之大成,其多项关键技术由美国以及欧盟国家提供,如德国蔡司的镜头、美国的光源技术等,所用零配件也是由全球上千家公司所生产。技术的开放性决定集成电路产业必须走向世界,我们要做长长板,补齐短板,也必须融入世界。

  在世界深陷新冠疫情之际,中国与其他国家精诚合作、守望相助,受到了广泛赞誉和肯定。今天还应当继续推进,进一步加强与其他国家的全方位国际交流与合作,凡是愿意同我们合作的国家、地区和企业,包括美国在内,都应保持密切往来,形成全方位、多层次、多元化的开放合作格局,依靠世界的智慧,以他山之石,攻集成电路之玉。值得一提的是,近年来中日韩之间的经济和贸易依存度也进一步提高,我国应积极与日本、韩国开展合作,推动亚洲经贸合作圈建设,并形成一定的产业和贸易链闭环,对冲逆全球化和地缘政治带来的风险。

  乘风破浪正当时。今天,集成电路被寄予厚望,应当率先加快核心技术攻关,带头突出重围,把爱国和创新精神,书写到中国的实践中!

  (作者为全国政协常委、民建中央副主席、上海市政协副主席、民建上海市委主委、上海市社会主义学院院长、上海中华职教社主任、上海公共外交协会会长)

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