产业链最完备 综合技术水平最先进 自主创新能力最强
芯片设计企业:239家,他们出品了100余项国内领先产品
晶圆制造企业:9家,他们拥有引领全国的19条生产线
封装测试企业:38家,全球龙头企业集聚
装备材料企业:98家,提供硅片、刻蚀机、清洗机、离子注入机等
公共研发平台:上海集成电路研发中心、国家集成电路创新中心、微技术工业研究院等国内先进的国家级集成电路研发中心
回眸
浦东时报版面看浦东集成电路产业在芯片领域百尺竿头、更进一步
1995年
国家“909”工程启动,华虹集团建设国内首条8英寸超大规模集成电路生产线
1999年
华虹集团产出国内首枚8英寸晶圆
2000年
中芯国际集成电路制造(上海)有限公司成立
2001年
展讯通信(上海)有限公司成立
2007年
中芯国际上海首条12英寸生产线建成投片
2011年
“909”工程升级改造项目,华虹集团华力一期12英寸生产线建成投片
2018年
“909”工程二次升级改造项目,华虹集团华力二期12英寸先进生产线建成投片
在Made in China遍及全球的今天,有什么东西是“中国制造”的明显短板和软肋,恐怕非芯片莫属了,这样的感受今年春天以来越发强烈。
在我国工业化、现代化、信息化的道路上“缺芯少魂”,核心关键技术受制于人,“工业粮草”严重依赖进口,延续几十年的“卡脖子”之痛已忍无可忍。如何改变这一局面,研制出拥有自主知识产权的“中国芯”?经过20多年的不懈努力,在东海之滨的浦东,国人已见到一丝曙光。
为什么是他们?
华虹和兆芯的求索之路
11月6日,在张江科学城展厅,习近平总书记非常高兴地从张素心手中接过一块国产CPU芯片,仔细察看。“总书记勉励我们提升原始创新能力。集成电路产业的发展任重而道远,我们要在芯片领域百尺竿头、更进一步。”上海华虹集团董事长张素心说。
当天,来上海出席首届中国国际进口博览会的习近平总书记专程来到张江科学城考察,张素心和上海兆芯集成电路有限公司董事长叶峻代表上海集成电路产业作汇报。
为什么是华虹和兆芯的董事长作汇报?原来总书记察看的那张布满CPU的晶圆片,实在来之不易,它是由兆芯集团设计、华虹集团制造的,全部工序都在国内完成,这在处理器芯片领域还是首次。
这两家公司,一老一新,华虹22岁,兆芯5岁。一个受命于危难之际在浦东探索中国集成电路产业的振兴之路,一个以奋力追赶之姿在国际巨头垄断的市场上撕开了一条裂缝。
华虹的故事要追溯到一个代号“909”的重点工程项目。我国的集成电路产业发展直到“八五计划”时仍然屡屡受挫,在上世纪九十年代制定第九个国民经济发展五年计划时,决定投资100亿元,建设一条8英寸、0.5微米技术起步、月加工2万片晶圆的超大规模集成电路生产线。这个工程就叫“909”,是上海市和当时的电子工业部的“部市合作”项目,承担主体就是上海华虹集团。工程1995年12月确定,华虹次年成立。
成立22年,华虹一路走来,从建设和运营中国大陆第一条8英寸生产线起步,到现在共有3条8英寸生产线、两条12英寸生产线,华虹制造的晶圆更大了;制造工艺从0.5微米到14纳米,华虹生产的芯片线宽更细,单位面积上能够集成的晶体管更多,性能也变得更加强大。
今年10月18日,华力二期(华虹六厂)生产线投片,首批12英寸硅片进入工艺机台,开始28纳米芯片产品制造。这是上海投资建成的最大集成电路产业项目,总投资387亿元,在21个月里,让一片位于浦东康桥的村庄农田变成了先进的集成电路制造工厂。这里拥有国内最大的净化厂房,一尘不染的环境里,光刻机等设备串线完成并开始流片。
与华虹相比,兆芯则显得很年轻。但就是这个“小字辈”一鸣惊人,打破了由Intel和AMD主导的X86架构CPU的技术垄断,同时成为国内唯一掌握CPU(中央处理器)、GPU(图形处理器)、Chipset(芯片组)三大核心技术的企业。
连续几年,每次兆芯亮相中国国际工业博览会,都受到高度关注。今年,兆芯出品的16纳米工艺、主频3.0GHz的开先KX-6000系列处理器获得工博会金奖。经《微型计算机》测试,其性能与英特尔酷睿i5-7400处理器相当。
如今,就像蓝色的英特尔芯片贴标“Intel inside”一样,红色的“兆”字芯片也嵌入了越来越多的国产终端主板里,这颗自主可控的“中国芯”带来更多信息安全保障。
在兆芯之前,国产CPU的性能只能达到Intel的10%。这也是市场中为何老是说国产芯片没法用、不好用的原因。而兆芯产品性能已达到英特尔主流产品的80%。这是一个跨越式的进步,使得国产CPU产品已经达到可用、好用的水平。
2017年搭载兆芯CPU的电脑正式开售,2018年企业的芯片出货量预计达10万颗以上。“产量上来后国产CPU成本会更低,性价比优势将更加突出。”叶峻说。
还有更多他们
产业链上奋战的“浦东军团”
华虹和兆芯是上海集成电路产业的佼佼者,事实上,在浦东还有更多产业链上的军团和他们一起并肩作战,联手向着标记“中国芯”的主峰发起一次次冲击。在这个长长的名单中,有中芯国际,有展讯,有华大半导体、中微半导体、盛美半导体、新昇半导体,还有日月光、安靠、华岭……
中芯国际和展讯通信,同样在中国集成电路产业发展路上留下了深深的烙印。
中芯国际2000年落户张江,目前在上海、北京、深圳和天津共有5座8英寸晶圆厂和3座12英寸晶圆厂,在江阴有一座控股的12英寸凸块加工合资厂,在意大利还有一座控股的8英寸晶圆厂。
作为最先走进28纳米技术时代的国内晶圆制造企业,截至2018年,中芯国际的专利申请总量已经超过了1.5万件,授权量则超过了8000件,其中,28纳米和14纳米关键节点技术的专利申请总量分别位居全球第二位和第五位。
展讯通信由海归博士武平于2001年在张江创办,虽然如今经过多次并购已成为紫光集团一员,但其在技术上的突破仍值得纪念。
2003年,创办仅两年时间的展讯通信就成功推出全球首颗GSM/GPRS(2.5G)多媒体基带一体化单芯片,次年推出业内首颗TD与GSM双模基带单芯。经过多年耕耘,在与另一家芯片设计企业锐迪科合并后,2017年展锐公司的手机基带芯片市场份额稳居世界前三,并已成为全球前十的IC设计企业。
有人将芯片晶圆制造比喻成做披萨饼,从原材料面粉开始,加水和面制成饼坯,再根据口味加各种配料烘烤,出炉之后再切割打包……整个过程对应沙子提纯为单晶硅、硅柱切割成硅片、芯片设计、加工、切割、封装、测试……
披萨饼的比喻生动形象,在芯片产业的每一个工序环节上,都依存着大量企业。统计数据显示,在张江科学城,目前集聚了239家芯片设计企业,他们出品了100余项国内领先的产品;9家晶圆制造企业,他们拥有引领全国的19条生产线;38家封装测试企业,包括全球第一大封装测试代工厂日月光;98家装备材料企业,提供硅片、刻蚀机、清洗机、离子注入机等。
在浦东,已经形成了国内综合技术水平最先进、自主创新能力最强、最为完备的集成电路产业链。产业链上的企业亮点纷呈:
——新昇半导体的12英寸大硅片试制成功,国内首家进入生产线应用。
——中微半导体研制出国内首台14-15纳米等离子刻蚀机,达到国际领先水平。
——上海微电子成为国内唯一一家研制出90纳米光刻机的企业。
——凯世通半导体研制出的离子注入机填补该领域国内空白。
——盛美半导体研制的兆声波清洗机达到国际领先水平,其首个亚太制造中心最近启用。
——寒武纪科技发布国内首款云端人工智能芯片达到世界先进水平。
一切为了他们
众人拾柴铸造“中国芯”
在浦东,集成电路不只是产业本身,小小的芯片已成为张江科学城的一张闪亮名片。
在浦东,集成电路也不再只是经济支柱,追求“中国芯”研制的一个个突破已承载着国家荣誉和使命。
因此,在这里,除了产业链上的“浦东军团“,还有围绕他们服务,为他们输送“炮弹”、营造坚实可靠“大后方”的人们,包括科研院所、公共研发平台、产业协会、政府机构等。
11月28日,上海集成电路设计产业园正式揭牌。根据规划方案,这个产业园位于张江高科技园区核心区域,面积约3平方公里,将推动国内外龙头设计企业、高端人才队伍、重点科研机构向园区集聚,力争建成国内技术水平最先进、产品门类最丰富、创新资源最集聚、设施配套最完善的专业集成电路设计产业园区,带动上海集成电路产业链协同发展。
紫光集团有限公司、上海韦儿半导体股份有限公司、北京兆易创新科技股份有限公司、阿里巴巴(中国)有限公司等首批入驻上海集成电路设计产业园。
此前,国家集成电路创新中心、上海集成电路研发中心、微技术工业研究院等一批重要的公共研发平台已落地张江。
在张江还聚集了一批专业产业基金,包括科创母基金(300亿元)、武岳峰集成电路并购基金(100亿元)、上海集成电路产业基金(285亿元)等,撬动千万级资本能级,夯实了集成电路产业发展的资本根基。
最有意思的是,武平从展讯通信辞去CEO之后,重新创业与人合伙创立武岳峰资本,这家公司仍旧钟情集成电路产业,2015年12月,武岳峰资本领衔的财团收购美国芯成半导体(ISSI),通过并购实现中国半导体产业的重大突破,使国内高端存储芯片产业正式破局。
众人拾柴,在浦东铸造“中国芯”的火焰越烧越旺。在我国的东海之滨,集成电路产业的曙光越来越亮。
□本版撰文 许素菲 杨珍莹
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