近幾年，國際關(guān)系的不確定性讓原本基于高度協(xié)作的全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈備受沖擊，即使造芯不像造原子彈可以關(guān)起門來“另起爐灶”，在封閉的體系中獲取勝利的果實(shí)，但警惕“無芯可用”的危機(jī)，我們不得不重新審視自己真正的造芯實(shí)力。

為此，雷鋒網(wǎng)推出《十城造芯記》系列文章，以產(chǎn)業(yè)深度視角，追溯中國十座芯片城市，幫讀者還原中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展之路，剖析“國產(chǎn)芯”的真正實(shí)力。

這是雷鋒網(wǎng)《十城造芯記》系列文章第三篇。

第1-2篇分別是長沙《芯片“四大件”國產(chǎn)自主，扛大旗不靠北上深 》和合肥《打造“IC之都”，或許只需要6年 》

2021年開年以來，由于美國計(jì)劃大力重整其芯片制造業(yè)，減少美國本土眾多芯片設(shè)計(jì)公司對美國之外的晶圓代工廠的依賴，世界三大晶圓代工廠臺積電、三星、格芯紛紛計(jì)劃在美國擴(kuò)建芯片晶圓廠，目前總投資金額已經(jīng)超過500億美元。

美國能否通過擴(kuò)建晶圓廠振興其晶圓制造業(yè)我們無從知曉，但如果要問發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)是否可以從芯片制造環(huán)節(jié)開始，或許可以參考中國江蘇某座城市的集成電路發(fā)展歷程。

在中國眾多集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展繁榮的城市中，南京就是勇猛建設(shè)晶圓廠的“先鋒派”，是芯片晶圓廠的“基建狂魔”。

圖片源自Pixabay

選中電子管，錯失晶體管

南京最近一次和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生巨大的關(guān)聯(lián)，是去年10月份興建南京集成電路大學(xué)，為彌補(bǔ)國內(nèi)芯片人才短缺探索新的培養(yǎng)模式，一時間“南京”和“芯片大學(xué)”共同成為全國半導(dǎo)體行業(yè)的熱詞，關(guān)于中國第一座“芯片大學(xué)”為何建設(shè)在南京的討論此起彼伏。

南京集成電路產(chǎn)業(yè)的繁榮與北京上海有些異同，是最早一批擁有半導(dǎo)體研究所的城市之一，但卻不是中國最早一批發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)的城市。如果進(jìn)一步追溯南京集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展淵源，又能驚奇地發(fā)現(xiàn)這座城市也曾是中國電子工業(yè)時代的領(lǐng)頭羊。

因此從某種程度上講，南京的集成電路產(chǎn)業(yè)錯過了一個夯實(shí)基礎(chǔ)的階段。

據(jù)《江蘇省·電子工業(yè)志》大事年表記載，1935年民國政府資源委員會（簡稱“資委會”）在南京珠江路水晶臺建立電氣實(shí)驗(yàn)室，并由國電機(jī)科技與工業(yè)界早期開拓者朱其清擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)電話、電線、電瓷和電子管研制小組，其電子管小組在1936年5月試制成中國第一只電子管，收訊放大器和小功率發(fā)射管，南京電子工業(yè)就此發(fā)跡。

同樣是在1936年，資委會籌建中央電工器材廠，在南京成立籌備委員會，憑借 1400萬國幣的預(yù)算計(jì)劃建立四個廠，涉及電線、管泡、電話、電機(jī)和電瓷多個種類。資委會當(dāng)即派人員出國到美、德、英等國考察和選購機(jī)器設(shè)備，短短兩年時間內(nèi)開始陸續(xù)投產(chǎn)，為南京乃至我國的電子工業(yè)打下基礎(chǔ)。

真正奠定南京在電子工業(yè)時代領(lǐng)頭羊地位的，是新中國成立之后更名為華東電子管廠、南京有線電廠和南京無線電廠的南京電照廠、中央有線電器材有限公司南京廠和中央無線電器材有限公司南京廠。這三個廠原先由資委會在湖南建立，彼時受戰(zhàn)局影響經(jīng)常遷移地址，從湖南到廣西桂林、柳州、云南昆明等地，后又遷回南京重建，并在新中國成立后由中國人民解放軍接管。

其中南京電照廠在副廠長單宗肅的帶領(lǐng)下，成功研制出中國第一只國產(chǎn)化的電子管，用于解決長途電話的通信問題。到1951年，南京電照廠中的電子管小組改組成南京電工廠，至此，中國第一個電子管專業(yè)廠成立，為南京電子工業(yè)上又記下濃墨重彩的一筆。

南京電工廠前期發(fā)展順利，不僅與南京電照廠合作，成功試制出多硼硬玻璃，還為抗美援朝戰(zhàn)爭生產(chǎn)功率發(fā)射管，于1952年將其電子管送去國際工業(yè)展覽會參展，于1957年試制成國內(nèi)第一只雷達(dá)配用的磁控管，1958年又試制出半導(dǎo)體中鍺二極管、三極管及微波半導(dǎo)體器件。

彼時，華東半導(dǎo)體研究所、南京固體器件研究所的前身技術(shù)物理研究所在南京建立，并于1965年成功研制鍺開關(guān)型隧道二極管，獲得中國科學(xué)院優(yōu)秀獎。

南京電子工業(yè)的繁榮景象在1967年開始轉(zhuǎn)折。據(jù)史料記載，由于文革的嚴(yán)重影響，單從1966年到1968年，江蘇省電子工業(yè)總產(chǎn)值就從21724.7萬元下降到12638萬元。盡管在這一時期華東電子管廠的研發(fā)有江蘇政府撥款支持，但也沒有在即將到來的晶體管時代保持住競爭力。

尤其是1978年，中美關(guān)系破冰，江蘇無錫政府創(chuàng)辦的長江內(nèi)衣在引進(jìn)歐美的先進(jìn)技術(shù)后轉(zhuǎn)型為江陰晶體管廠，即當(dāng)今國際封測巨頭長電科技的前身。隨即無錫又引入日本東芝3英寸硅片生產(chǎn)線，成為我國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展路上一個重要的歷史印跡。

江陰晶體管廠

之后，無錫積極布局其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)并走上商業(yè)化的道路，逐漸成為中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心城市之一，曾經(jīng)在電子工業(yè)時代發(fā)展領(lǐng)先的南京則暗淡許多，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的布局晚無錫近十年。

狂砸芯片制造的血與淚

或許是在20世紀(jì)80年代到90年代這一段時間里，江蘇省將其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都押注在無錫，再次有關(guān)于南京半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面的信息公布已經(jīng)是2003年。

從最初發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開始，南京就將目標(biāo)鎖定在耗資巨大但也有可能帶來巨大收益的晶圓廠建設(shè)上。據(jù)新華網(wǎng)2003年的報(bào)道，南京首個半導(dǎo)體項(xiàng)目高新半導(dǎo)體公司動工，注冊資本1.2億美元，規(guī)劃面積0.7平方公里，有望填補(bǔ)了行業(yè)空白。

報(bào)道稱，這一項(xiàng)目在2003年開工建設(shè)的兩條集成電路芯片生產(chǎn)線，將形成年產(chǎn)72萬片6英寸晶圓片的生產(chǎn)能力，年銷售收入3億多美元，2004年進(jìn)一步開發(fā)8英寸及12英寸芯片加工生產(chǎn)線，加工生產(chǎn)存儲芯片、高頻通訊等大規(guī)模集成電路產(chǎn)品。

不過，有關(guān)于這項(xiàng)1.2億美元的半導(dǎo)體項(xiàng)目能夠查詢到的信息僅此一條，之后再無相關(guān)報(bào)道披露其進(jìn)度。雷鋒網(wǎng)通過企查查查詢到，南京高新半導(dǎo)體有限公司的營業(yè)執(zhí)照已被吊銷，公司電話與地址均未經(jīng)顯示。

2016年左右，南京又陸續(xù)簽約了兩個建設(shè)晶圓廠的項(xiàng)目，一個是生產(chǎn)CMOS圖像傳感器芯片的德科碼項(xiàng)目，另一個是世界領(lǐng)先的晶圓代工廠臺積電的12英寸晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目。

這兩個項(xiàng)目就像是一塊磁鐵的兩極，同樣耗費(fèi)30億美元卻在歷史的浪潮中走向完全不同的結(jié)局。

德科碼“CMOS圖像傳感器芯片（CIS）產(chǎn)業(yè)園”項(xiàng)目于2015年11月簽約落戶南京經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，項(xiàng)目前期計(jì)劃分兩期建設(shè)，一期項(xiàng)目為一座8英寸晶圓廠，主要生產(chǎn)電源管理芯片和微機(jī)電系統(tǒng)芯片，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后產(chǎn)能達(dá)4萬片/月，二期項(xiàng)目為一座8英寸晶圓廠和一座12英寸晶圓廠，前者以生產(chǎn)電源管理芯片設(shè)射頻芯片為主，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后產(chǎn)能達(dá)6萬片/月，后者以自主開發(fā)CMOS圖像傳感器芯片為主，投產(chǎn)后達(dá)2萬片/月。

其法定代表人李睿為在2018年接受媒體采訪時稱，南京德科碼半導(dǎo)體致力于成為國內(nèi)首家集集成電路設(shè)計(jì)、晶圓生產(chǎn)、封裝測試、產(chǎn)品銷售于一體的IDM企業(yè)，瞄準(zhǔn)模擬IC領(lǐng)域，希望在半年后能夠帶動南京行相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

但在此后的兩年時間里，并無南京德科碼項(xiàng)目的最新進(jìn)展見報(bào)，直到2019年11月，該公司因拖欠員工薪水，被南京市棲霞區(qū)人民法院正式公布為失信被執(zhí)行人。在眾多調(diào)查報(bào)道中，南京德科碼項(xiàng)目現(xiàn)場也是冷清一片，最終淪為爛尾的晶圓廠項(xiàng)目。

臺積電在南京建廠的情形則與南京德科碼截然相反。

2015年3月28日，臺積電宣布與南京市簽署協(xié)議，投資30億美元在南京建設(shè)一座12英寸晶圓工廠及一個設(shè)計(jì)服務(wù)中心，將坐落于南京浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，預(yù)計(jì)建成后產(chǎn)能2萬片/月。

南京臺積電，圖片源自臺積電

初期很多人擔(dān)心南京跟不上臺積電的高效率，但這次的合作效率極高，臺積南京僅耗時20個月就從動土到導(dǎo)入量產(chǎn)。時任臺積電財(cái)務(wù)長暨臺積南京董事長的何麗梅表示，臺積南京打破了三項(xiàng)臺積電建廠記錄：第一是建廠最快，僅花14個月；第二是上線最快，不到半年就進(jìn)入生產(chǎn)；第三是最美且最有特色的臺積廠區(qū)。

這是南京在狂砸芯片制造的道路上，成功建成的第一座晶圓廠，但就是這第一座且唯一一座建成的晶圓廠，極大推動著南京集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

南京臺積建成后，整個半導(dǎo)體上下游產(chǎn)業(yè)鏈迅速向南京聚攏，有IP企業(yè)ARM，EDA企業(yè)Synopsys、Cadence、芯華章聚集于此，有芯片設(shè)計(jì)廠商紫光展銳、華大半導(dǎo)體、中電科55所等匯聚于此，另外還有華天科技等芯片封測企業(yè)也在南京布局 。

不過南京建設(shè)晶圓廠的野心不止于此，2017年紫光南京集成電路基地項(xiàng)目簽約落戶浦口區(qū)，項(xiàng)目計(jì)劃占地約1500畝，擬總投資300億美元，主要生產(chǎn)3D-NAND FLASH存儲芯片和DRAM內(nèi)存芯片。全部建成后，可月產(chǎn)30萬片，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值可達(dá)150億美元。

該項(xiàng)目一期原計(jì)劃五年時間建成，但浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)官網(wǎng)2019年7月更新的信息顯示，紫光集成電路基地項(xiàng)目現(xiàn)場樁基施工和內(nèi)部正式通道全部結(jié)束，目前現(xiàn)場處于暫時停工狀態(tài)。更是有人指出，《2020年的南京經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展重大項(xiàng)目計(jì)劃》中已經(jīng)沒有紫光南京存儲器項(xiàng)目，猜測該項(xiàng)目可能已經(jīng)爛尾。

盡管在此前南京的四次重大晶圓廠建設(shè)項(xiàng)目中，成功率只有25%，但南京依然在大力發(fā)展其芯片制造。

最新消息顯示，2020年7月27日，總投資30億美元的梧升半導(dǎo)體IDM項(xiàng)目落成南京，主要生產(chǎn)OLED芯片和CIS芯片，預(yù)計(jì)建成后可實(shí)現(xiàn)4萬片/月的12英寸晶圓。目前這一項(xiàng)目仍在建設(shè)中。

在產(chǎn)業(yè)集群中誕生的“芯片之城”

南京作為建設(shè)晶圓廠的先鋒派，雖然付出過不少沉痛又無聲的代價(jià)，但另一方面，南京也在依靠受益于臺積電而形成的產(chǎn)業(yè)集群，進(jìn)一步打造完備的產(chǎn)業(yè)鏈，成長為“芯片之城”。

目前，南京已確定“一核兩翼三基地”的集成電路產(chǎn)業(yè)布局圖，以江北新區(qū)為核心，江寧開發(fā)區(qū)和南京開發(fā)區(qū)為兩翼，前者重點(diǎn)打造自主可控的第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)基地，后者大力發(fā)展新型顯示、人工智能、汽車電子等中高端芯片設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)業(yè)，三基地則是指南京軟件谷、徐莊軟件園和麒麟科創(chuàng)園，多發(fā)展芯片設(shè)計(jì)業(yè)。

另外值得一提的是，2016年江北新區(qū)成功打造了全國首個涵蓋人才、技術(shù)、資金、市場等全方位產(chǎn)業(yè)要素的億元級集成電路公共服務(wù)平臺——南京集成電路產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心（ICisC），不僅能夠提供人才培養(yǎng)服務(wù)和技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)，其公共技術(shù)服務(wù)平臺還可以提供包含EDA共享服務(wù)、MPW技術(shù)服務(wù)、研發(fā)儀器共享服務(wù)等專項(xiàng)服務(wù)，將有限的資源共享給駐扎在南京的集成電路企業(yè)。

也正是基于這些公共資源，才有南京集成電路大學(xué)的組建，為南京集成電路產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更加專業(yè)的人才。

目前，南京市聚集的集成電路企業(yè)近1000家，正在飛速發(fā)展為芯片之城。

從南京大力投資建設(shè)晶圓廠的經(jīng)驗(yàn)來看，做建設(shè)晶圓廠的先鋒派需要承擔(dān)巨大的風(fēng)險(xiǎn)，需要耗費(fèi)大量財(cái)力且建設(shè)周期長。但如果能夠成功建設(shè)一座晶圓廠，收獲的就不僅僅是芯片制造實(shí)力的增強(qiáng)，還可能成為整個產(chǎn)業(yè)鏈上下游的匯聚點(diǎn)。

文章參考鏈接：

http://jssdfz.jiangsu.gov.cn/szbook/slsz/dzgyz/FL/FL1.HTM

http://tradeinservices.mofcom.gov.cn/article/shidian/gzjz/201811/73776.html

https://zhidx.com/p/151256.html

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