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为何越来越落伍 一文看懂中国芯片发展简史

国发会副主委郑贞茂9日表示,若美国针对中国半导体技术做限制,反而对台湾半导体产业不是利空。图为半导体示意图。 (Justin Sullivan/Getty Images)

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【大纪元2019年05月30日讯】(大纪元记者萧律生综合报导)美中贸易战、美国制裁华为案,让中国人看到自己国家在芯片技术上的差距。其实,在世界芯片发展历程中,中国的芯片一开始并不很差,但是由于中共的一次次政治运动与政策导致技术差距不断拉大。

在发展初期,中国芯片的技术发展水平只与美国相差7年。可是经历文革后,中国与世界脱轨;改革开放后的资金困境及“市场换技术”模式,导致该行业迅速萎缩。近些年中国芯片界更是频频发生盗窃知识产权、假芯片等风波。

本文将从4个方面、按照时间顺序,概述世界芯片、中国芯片的发展,会发现中国芯片没能很好地发展是因为中共

半导体的发现

芯片是半导体元件产品的统称,是集成电路的载体,由晶圆分割而成。

19世纪30年代到20世纪初,英国、法国、德国、美国科学家不断发现半导体存在的诸多特征。随后,半导体领域开始经历从电子管、晶体管到集成电路、超大规模集成电路历程。

一直到1946年2月14日,世界上第一台电子数字计算机ENIAC(埃尼阿克)在美国问世,但其是一个庞然大物,重30吨,占地约170平方米,装有18,000只电子管。

贝尔实验室。(en:User:Blaxthos/english Wikipedia)(CC BY-SA 3.0)
贝尔实验室。(en:User:Blaxthos/english Wikipedia)(CC BY-SA 3.0)

1947年12月23日,第一块晶体管在美国的贝尔实验室诞生,使晶体管代替电子管成为可能。20 世纪50年代起,晶体管开始逐渐替代真空电子管,并最终实现了集成电路和微处理器的大批量生产。

1959年,美国仙童半导体公司的诺伊斯(Robert Noyce)写出打造集成电路的方案,并发明了世界第一块硅集成电路。1966年,美国贝尔实验室使用比较完善的硅外延平面工艺,制造出第一块公认的大规模集成电路。

20世纪50~80年代的中国半导体行业

共产主义国家的前苏联,1953年已研究出第一批点接触锗型晶体管。1956年,硅晶体管问世,仅比美国晚6年。可是由于内部斗争,在1956年前苏联部长会议的一次讨论中,得出晶体管永远不会成为一个有用的东西,让社会保障机构去研究的结论。

20世纪50年代中期,中国开始发展半导体,并逐渐缩短与美国的距离。可是一场文化大革命,导致该行业人才流失,技术差距不断拉大。

1956年,中国电子工业被列为重点发展目标,中国科学院成立了计算技术研究所(简称中科院计算所),北京大学还设立半导体专业。1958年,上海组建华东计算技术研究所、上海元件五厂、上海电子管厂、上海无线电十四厂等。

1960年,夏培肃(女)院士自行设计的107计算机研制成功,并被安装在中国科学技术大学。1964年,计算机专家吴几康成功研制中国第一台自主设计的晶体管119计算机。

119计算机。(网络图片)
119计算机。(网络图片)

1965年,中国自主研制的第一块单片集成电路在上海诞生。中国步入集成电路时代仅比美国晚了7年,可是比韩国早10年。

1966年至1976年,中国历经10年文化大革命。电子工业部第13研究所的金圣东、赵正平在一篇回忆文章中写道:“集成电路丧失了10年左右的时间。起步较早的集成电路产业,机会失去了,落伍了。”

有中共官方媒体文章曾称,文革期间过于频繁的政治运动导致科研工作无法正常进行。例如,科研工作者被迫白天在单位搞运动,晚上搞科研;再如,一批出身优渥的科学家被打击,不仅被迫离开科研一线,还受到不公正的待遇。

虎嗅网曾刊文称,回国的王守武是美国普渡大学毕业的高材生,文革中遭停职批斗,备受诬蔑和诽谤;中国半导体物理的奠基人谢希德,被整成走资派,每天工作是扫厕所;而拉出中国第一根硅单晶棒的林兰英,因父亲的缘故备受屈辱,她的父亲曾是国民党的县党部书记,被造反派在火车上殴打致死。

而此时,引领世界半导体行业的美国在持续发展。日本则积极引进美国技术,发展半导体产业。

1965年,戈登·摩尔(Gordon Moore)提出摩尔定律。1968年,美国一家无线电公司研究团队成功研发了第一个互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路。CMOS器件的发明又有效地实践了摩尔定律。同年,诺伊斯(Robert Noyce)和戈登·摩尔 (Gordon Moore)创立了英特尔(Intel)公司。

中国一直到1970年,哈尔滨军事工程学院(简称哈军工)才研制出中国第一台具有分时操作系统和汇编语言、FORTRAN语言及标准程序库的计算机441B-III。

1972年,美国总统尼克松访华,中国才开始从美国引进技术。

由于从美国引进技术,1975年,上海无线电十四厂成功开发出当时中国最高水平的1024位移位存储器,达到国外同期水平;同年,中科院109厂生产出中国第一块1024位动态随机存储器,这一技术尽管比美国、日本晚了四五年,但是比韩国要早四五年。

1982年10月,国务院成立了以时任副总理万里为组长的“电子计算机和大规模集成电路领导小组”,制定中国芯片发展规划。中共航天691厂技术科长侯为贵,1985年在深圳创立了中兴通讯的前身中兴半导体。

然而,80年代,中共中央称财政紧张等,在该产业急需进行技术设备升级时,停止给中国电子产业拨款,导致中国电子产业迅速被技术革命淘汰。

另外,80年代还出现想走捷径的风气,既想快速赚钱又要发展技术,又发生从国外引进淘汰的落后晶圆生产线。

半导体观察网曾撰文表示,中国经济在1984年出现钞票供应增幅,高达39%。而连年狂印钞票导致恶性通货膨胀,物价大涨。

此时的中国,因为中共政府大规模压缩科研经费,国内半导体技术发展与正在加大投资积极发展半导体产业的美国、日本的技术差距迅速拉大,甚至被韩国、台湾彻底甩开。

此外,陆媒察网曾分析,仅1985年,中共各级政府、企业机关花费29.5亿美元巨额资金,进口了10.6万辆小轿车;官僚体系大肆吃喝享乐、贪污腐败,抽干了中国工业体系所需的技术升级血液,导致中国电子、汽车、纺织、机械、航空等产业在1990年代全面垮掉,超过4000万人失业。1986年,中共前党魁邓小平又搞反对资产阶级自由化运动。

直至1988年,甘肃天水天光集成电路厂绍兴分厂被改组成为绍兴华越微电子公司,建立了中国第一座4英寸晶圆厂。同年9月,上海无线电十四厂与上海贝尔(美国贝尔中国分公司)联合成立上海贝岭,成为中国微电子行业第一家上市公司。

日、韩、台湾半导体行业发展迅速

集成电路产品,从发展至今六十余年,主要集中在美国、欧洲、日本、韩国和台湾。其中日本、韩国、台湾,在20世纪70~80年代迅速超过中国。

日本

20世纪60年代中期,日本开始发展半导体产业,不断从美国引进技术;日本政府还要求日本电气公司(NEC)将取得的技术和国内其它厂商分享。随后,NEC、三菱、京都电气都积极投入半导体行业发展。

由于日本在引进阶段特别注意消化吸收国外的精华,其产业紧随美国之后,成为世界第二半导体产业生产大国。东芝、日立公司、富士通也加入其中。1976至1979年,在政府引导下,日本开启超大规模集成电路的共同组合技术创新行动项目(VLSI),投资720亿日元,用于进行半导体产业核心共性技术的突破。

到80年代,日本在半导体记忆体方面已经取得了技术领先,又加上大规模生产技术、低价促销的竞争战略,迅速取代美国成为半导体记忆体主要供应国。到1989年,日本芯片在全球的市场占有率达53%,美国仅37%,欧洲占12%,韩国1%,其它地区1%。

韩国

韩国是从1978年才开始发展半导体产业。当时韩国电子技术研究所(KIET)从美国购买3英寸晶圆生产线,次年投产。三星创始人李秉喆在70年代就注意到芯片产业“点石成金”的优势,并下决心投入巨资。

80年代起,韩国政府调整政策,吸收在欧美发达国家学习这方面技术的韩国学子回国,并不断引进国际先进技术,韩国集成电路得到突飞猛进的发展。韩国的大财团也积极加入其中,引发许多上下游企业共同发展。

1983年,三星首个芯片工厂在京畿道器兴地区落成;仅时隔10年,三星的量产芯片市场份额直逼日本。21世纪,韩国政府仍旧不断投资此产业,培养芯片产业人才;并且将防止半导体技术的泄露、逮捕产业间谍、维护知识产权,作为韩国情报机构近年来最重要的任务之一。

台湾

1966年12月,美国通用仪器(GI)在台湾高雄设厂,从事晶体管装配,拉开了台湾电子代工业序幕。20世纪70年代,台湾电子研究院电子所成立,并在世界范围内招揽集成电路专家。

图为台积电位于新竹科学园区的晶圆五厂。(Peellden/Wikimedia Commons)

1975年,台湾政府耗资4.89亿元新台币(约1287万美元),向美国无线电公司(RCA)购买3英寸晶圆生产线。同时,台湾政府派出40多名留学人员到美国无线电公司进行培训。1977年10月29日,台湾工业技术研究院的3英寸晶圆中试生产线落成,比韩国早1年。

1980年,台湾联华电子建立4英寸晶圆厂。1987年,台积电纯晶圆代工厂成立。1989年,台湾宏碁电脑与美国德州仪器合资,在新竹园区建设6英寸晶圆厂,成为台湾第一家专业DRAM生产厂。

20世纪90年代到21世纪初,台湾企业发现在DRAM技术上,无法与韩国三星、日本电气公司竞争,便转型为代工厂。

大陆芯片的造假与盗窃

而从20世纪90年代起,中国的芯片发展却问题百出,以内讧、盗窃、造假“闻名”。

1990年,中共推出“908”工程,总投资20亿元,其中15亿元用在无锡华晶电子。可是,“908”工程光是经费审批就花了两年时间,最终由于审批流程实在过于繁琐而流产。

很快,1995年中共国务院动用财政赤字,“909”工程又立即上马,成立华虹集团。该集团成立后的第三个月,1996年7月,西方33个国家签定了《瓦森纳协定》(全称《关于传统武器与军民两用货物与技术的出口控制的瓦圣纳协议》)。而民用技术中包括电子器件、计算机、传感器等九大类被管制,中国也处于被禁运国家之列。

1997年7月,华虹和日本NEC合资成立了华虹NEC。2000年4月,张汝京在上海成立中芯国际,到2003年冲到了全球第四大代工厂。2001年,全球芯片价格波动暴跌,华虹巨亏。为了配合华虹消化产能,“909”工程另外投资了5家芯片设计公司,其中有一家名叫华为。2004年,华为改名为海思半导体。

2003年8月,台积电控告中芯国际窃取技术。从2003年8月至2009年11月,中芯国际大部分时间都陷入了与台积电的纠纷中,两次被台积电起诉,败诉后累计赔偿3.4亿美元。

2001年4月,北京一家名叫中芯微的公司设计研发出了中国第一颗可商用的嵌入式CPU——方舟一号。随后该公司改名为方舟科技,并获得官方支持。但是2005年,方舟科技因内讧而分崩离析。

方舟科技崩盘后不到一年,2006年1月,上海交通大学教授陈进被曝光芯片造假,即“汉芯造假事件”。

上海交大教授、博导陈进“汉芯一号”造假的丑闻,曾在国内造成轰动。(大纪元资料室)
上海交大教授、博导陈进“汉芯一号”造假的丑闻,曾在国内造成轰动。(大纪元资料室)

2003年,上海交大教授、博导陈进将摩托罗拉飞思卡尔买的DSP芯片上面的LOGO打磨掉,印上了汉芯的字样,并称之为“汉芯一号”。随后3年,陈进靠着换外国芯片的LOGO,骗了一亿多经费。而当初负责评定的专家却连真假芯片的尺寸都判断不出来。

随后,不断曝出中方企业偷盗美国技术,或跟伊朗、朝鲜等受美国制裁的国家做生意。

例如,2016年,中兴被美国政府指控,将带有美国限制技术的手机等产品销售到伊朗和朝鲜等受到美国制裁的国家,3月时,中兴被美国政府列入被禁实体清单。

2016年2月成立的福建晋华,于2018年被美国司法部提起刑事起诉,指控其涉嫌密谋、通过台湾一家芯片制造商窃取美光科技的技术。#

责任编辑:林诗远

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2019-06-05 6:22 PM
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