當(dāng)前，錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)深刻影響著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，中美貿(mào)易摩擦也走向科技領(lǐng)域。兩年來(lái)，以半導(dǎo)體行業(yè)為焦點(diǎn)，美國(guó)頻頻制造“圍剿華為”、發(fā)布實(shí)體“黑名單”、限制芯片制造等“卡脖子”事件，為中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展敲響了警鐘�？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的革命性力量。作為尖端科學(xué)技術(shù)代表的半導(dǎo)體行業(yè)已經(jīng)成為5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域發(fā)展的重要基石。半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展深刻影響現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)，世界各國(guó)政府都將其視作具有重大意義的戰(zhàn)略性技術(shù)產(chǎn)業(yè)。目前，半導(dǎo)體等高科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)歸根到底仍是人才競(jìng)爭(zhēng)。
本文簡(jiǎn)要回顧中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程，圍繞中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展瓶頸，結(jié)合國(guó)家科技人才戰(zhàn)略，探尋中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展路徑與建議。
一、淺析中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的“前世今生”
半導(dǎo)體，指在常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，是電子設(shè)備不可或缺的組成部分，廣泛應(yīng)用于集成電路、通信系統(tǒng)、照明應(yīng)用等領(lǐng)域。其中，倍受關(guān)注的集成電路，即通常意義上講的“芯片”，是一種將電路小型化的方式，常常制造在半導(dǎo)體晶圓表面。1958年，來(lái)自美國(guó)德州儀器的工程師杰克·基爾比搭建了世界上第一個(gè)集成電路雛形，也因此榮獲2000年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)幾乎是和世界同時(shí)起步，但在發(fā)展過(guò)程中，受到各種因素的影響，逐漸落后于世界先進(jìn)水平。
創(chuàng)業(yè)起步期：1965—1978年
自1947年第一顆晶體管在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在已有七十多年。作為戰(zhàn)略性技術(shù)產(chǎn)業(yè)，世界各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展。我國(guó)在1965年成功研制出第一批晶體管和數(shù)字電路，這一時(shí)期半導(dǎo)體的發(fā)展主要以計(jì)算機(jī)和軍工產(chǎn)品為目標(biāo)，立足于自力更生，解決實(shí)際需求。
探索前進(jìn)期：1978—1990年
1980年我國(guó)第一條3英寸生產(chǎn)線在878廠投入運(yùn)行，同時(shí)期電子計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組正式成立，制定了中國(guó)IC發(fā)展規(guī)劃，這一時(shí)期主要以引進(jìn)為主，改善我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)水平，但忽視了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收，為我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展埋下了隱患。
重點(diǎn)建設(shè)期：1990—2000年
1990年，我國(guó)開(kāi)始實(shí)施“908”工程，1991年中外合資公司——首鋼NEC電子有限公司成立，這一時(shí)期依托908工程、909工程，以計(jì)劃為指導(dǎo)，以大項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，以CAD為突破口。
加速發(fā)展期：2000—2011年
2000年，中芯國(guó)際在上海成立，國(guó)務(wù)院18號(hào)文件加大對(duì)集成電路的扶持力度。2002年，第一款批量投產(chǎn)的通用CPU芯片“龍芯一號(hào)”研制成功。這一時(shí)期我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)取得了較大發(fā)展，產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)�；l(fā)展有了良好的勢(shì)頭，對(duì)我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。
高質(zhì)量發(fā)展期：2012年-至今
2012年，《集成電路產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》發(fā)布；2014年，《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》正式發(fā)布實(shí)施；“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資基金”成立；日前，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，從財(cái)稅、投融資、研究開(kāi)發(fā)、進(jìn)出口、人才等八個(gè)方面給予政策。這一時(shí)期國(guó)家不斷加強(qiáng)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的支持力度，隨著更多政策措施的落實(shí)，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)迎來(lái)了國(guó)家引導(dǎo)下的戰(zhàn)略機(jī)遇期，中國(guó)“芯”指日可待。
二、解析中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的“千難萬(wàn)險(xiǎn)”
近年來(lái)，隨著中國(guó)作為世界制造基地的崛起，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇，短短幾年時(shí)間，從距世界先進(jìn)水平四、五代差距，快速縮小至一、二代。理論上，隨著技術(shù)發(fā)展的深入，后發(fā)國(guó)家技術(shù)追趕應(yīng)該會(huì)更容易實(shí)現(xiàn)，但我們必須清醒認(rèn)識(shí)到中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的不足與瓶頸。在當(dāng)今錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際大背景下，中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)想要實(shí)現(xiàn)“后發(fā)制人”，前路漫漫。
瓶頸一：研發(fā)成本高、技術(shù)更新快
半導(dǎo)體作為戰(zhàn)略性技術(shù)產(chǎn)業(yè)，需要雄厚的資金和技術(shù)作為支撐，以美國(guó)為例，每年聯(lián)邦和企業(yè)在半導(dǎo)體研發(fā)中投入的資金超過(guò)400億美元。以荷蘭ASML極紫外光刻機(jī)為例，臺(tái)積電、三星、SK海力士等半導(dǎo)體巨頭都在其研發(fā)中投入了大量資金、技術(shù)支持，ASML極紫外光刻機(jī)幾乎可以稱(chēng)作是世界各國(guó)高精尖科技的集大成者。和國(guó)外相比，目前國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體裝備產(chǎn)業(yè)投入仍有不足，高精尖設(shè)備、技術(shù)依然受制于人。與此同時(shí)，半導(dǎo)體技術(shù)更新周期很短，需要不斷投入資金，不斷深入研發(fā)，根據(jù)摩爾定律，單位芯片晶體管數(shù)量每18個(gè)月增長(zhǎng)一倍，往往是落后一步，步步落后，很容易出現(xiàn)“先進(jìn)者越先進(jìn)、落后者越落后”的“馬太效應(yīng)”，目前我國(guó)在一些關(guān)鍵半導(dǎo)體設(shè)備上仍與世界先進(jìn)水平存在1-2代的差距。
瓶頸二：歷史積累厚、進(jìn)入門(mén)檻極高
半導(dǎo)體行業(yè)需要雄厚的研發(fā)積累，門(mén)檻極高，往往是隔行如隔山。歷史上手機(jī)芯片巨頭高通曾經(jīng)進(jìn)軍服務(wù)器芯片領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)處理器制造商英特爾也花費(fèi)了十余年時(shí)間在移動(dòng)處理器和手機(jī)芯片研發(fā)上，但無(wú)一例外都鎩羽而歸。半導(dǎo)體行業(yè)不是一蹴而就的，也不是光有資金支持就可以的，需要長(zhǎng)時(shí)間的投入、積累。并且后發(fā)企業(yè)自身的技術(shù)水平、創(chuàng)新能力等方面都略有不足，難以同國(guó)際接軌，難以獲取行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)，也難以獲取外部市場(chǎng)需求。
瓶頸三：產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)，技術(shù)封鎖嚴(yán)重
芯片的制作過(guò)程中，共有6000多道工序，涉及材料、結(jié)構(gòu)、器件，電路、架構(gòu)、算法、軟件等等環(huán)節(jié)，缺一不可。近年來(lái)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)雖然取得了一定的發(fā)展，但是很多關(guān)鍵器件、核心材料仍需要進(jìn)口，很多甚至還是非賣(mài)品，嚴(yán)重制約著我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。目前隨著華為、中芯國(guó)際等企業(yè)的崛起，中國(guó)逐步在彌補(bǔ)半導(dǎo)體行業(yè)的不足，但由于缺乏完備的產(chǎn)業(yè)鏈支撐，極易出現(xiàn)“斷供”、“禁用”的危機(jī)。發(fā)達(dá)國(guó)家自20世紀(jì)80年代就開(kāi)始對(duì)中國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖，加上WTO、SCM等制度框架約束，造成中國(guó)趕超世界先進(jìn)水平的難度極大。
瓶頸四：知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)不夠，激勵(lì)制度不足
相較于“生化環(huán)材”等科研熱點(diǎn)領(lǐng)域，半導(dǎo)體行業(yè)雖然和人類(lèi)生產(chǎn)生活息息相關(guān)，但研發(fā)周期長(zhǎng)、準(zhǔn)入門(mén)檻高等問(wèn)題一直困擾著該學(xué)科發(fā)展，“板凳要坐十年冷”。同時(shí)缺乏專(zhuān)門(mén)的激勵(lì)制度、考核評(píng)價(jià)體系也是困擾半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重要問(wèn)題，2019年以前，數(shù)理學(xué)部幾十個(gè)研究方向中沒(méi)有“半導(dǎo)體”3個(gè)字，2020年才把半導(dǎo)體基礎(chǔ)物理納入凝聚態(tài)物理學(xué)部的14個(gè)方向之一，由此便可見(jiàn)一般。我國(guó)對(duì)半導(dǎo)體知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)做得還不夠，產(chǎn)品山寨、同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)、創(chuàng)新能力不足等問(wèn)題也困擾著中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)。
瓶頸五：人才短缺嚴(yán)重，發(fā)展不平衡
半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展水平歸根到底取決于人才培養(yǎng)的水平，從總體來(lái)看，中美半導(dǎo)體行業(yè)人才對(duì)比是1：6，嚴(yán)重制約了我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)《中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)人才白皮書(shū)（2018-2019）》，2021年我國(guó)集成電路人才短缺將達(dá)26.1萬(wàn)人，并將不斷擴(kuò)大，同時(shí)現(xiàn)有人才中也存在著“基礎(chǔ)人才多而不專(zhuān)、中層人才精而不深、高端人才少而不尖”的問(wèn)題。從學(xué)科發(fā)展的角度來(lái)看，高校在專(zhuān)業(yè)設(shè)置上針對(duì)性、對(duì)口性嚴(yán)重不足，集成電路、人工智能等應(yīng)用層面受到關(guān)注較高，基礎(chǔ)研究相對(duì)薄弱，甚至部分高校沒(méi)有設(shè)置半導(dǎo)體物理專(zhuān)業(yè)，人才的培養(yǎng)、儲(chǔ)備嚴(yán)重不足。
三、探究中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的人才戰(zhàn)略與政策建議
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，未來(lái)能夠支持人工智能、量子計(jì)算等新興高精尖技術(shù)發(fā)展的，必然是一個(gè)完備的、領(lǐng)先的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，更是一個(gè)科學(xué)、有效的中國(guó)科技人才戰(zhàn)略。
政策建議一：認(rèn)清形勢(shì)，端正態(tài)度
2020年，雖然遭受新冠肺炎疫情的影響，但我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)仍保持著良好的發(fā)展勢(shì)頭，但我們必須清醒的認(rèn)識(shí)到：目前市場(chǎng)最高端的5nm芯片只有臺(tái)積電能夠生產(chǎn)，三星、臺(tái)積電、中芯國(guó)際等芯片代工巨頭都無(wú)法繞開(kāi)美國(guó)技術(shù)。一方面面對(duì)復(fù)雜的國(guó)際形式，我們要盡快采取行動(dòng)，追趕世界先進(jìn)水平，亡羊補(bǔ)牢猶未晚矣。另一方面半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展必須一步一個(gè)腳印，沒(méi)有捷徑可走，必須掌握屬于自己的核心科技，別人的永遠(yuǎn)都不是自己的，必須舍得下血本，保持高投入。
政策建議二：理清思路，夯實(shí)基礎(chǔ)
中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，短期內(nèi)可以參考引進(jìn)、消化、創(chuàng)新的發(fā)展思路，但要想在世界半導(dǎo)體行業(yè)中占據(jù)一席之地，我們就必須擁有自己的核心科技，尤其要注重歷史積累，夯實(shí)基礎(chǔ)，在掌握完整技術(shù)鏈的情況下，在有潛力的環(huán)節(jié)加大攻關(guān)力度，以研發(fā)神威太湖之光芯片的申威團(tuán)隊(duì)為例，從CPU指令集開(kāi)始設(shè)計(jì)，最終在制造工藝仍落后兩代的情況下，開(kāi)發(fā)出同等級(jí)性能的超算芯片。同時(shí)可以考慮“自主設(shè)計(jì)、自主生產(chǎn)”的原則，建立“一條龍”的半導(dǎo)體行業(yè)鏈。
政策建議三：頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建體系
日前，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，從財(cái)稅、投融資、研究開(kāi)發(fā)、進(jìn)出口、人才等八個(gè)方面給予政策。從2000年開(kāi)始，國(guó)家先后出臺(tái)了三份支持集成電路發(fā)展的政策文件，著重加強(qiáng)對(duì)重大項(xiàng)目的建設(shè)指導(dǎo)，產(chǎn)業(yè)布局。發(fā)展半導(dǎo)體，要做好頂層設(shè)計(jì)，做好行業(yè)規(guī)劃，避免不必要的重復(fù)建設(shè)�，F(xiàn)階段一方面要加強(qiáng)配套政策的制定落實(shí)，主動(dòng)作為，讓優(yōu)惠真正落到實(shí)處，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。另一方面要加強(qiáng)政策整合，同時(shí)盡可能簡(jiǎn)化手續(xù)，讓政策真正推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
政策建議四：人才強(qiáng)芯，均衡發(fā)展
很多半導(dǎo)體行業(yè)專(zhuān)家談及中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展關(guān)鍵因素時(shí)，不約而同的談到了人才，既包括技術(shù)人才也包括管理人才，對(duì)人才我們要大膽使用，善于使用，制定優(yōu)厚的激勵(lì)政策，對(duì)于國(guó)際化人才引進(jìn)力度更是要持續(xù)加強(qiáng)。同時(shí)高校作為人才的孵化場(chǎng)，在培養(yǎng)半導(dǎo)體行業(yè)人才的過(guò)程中，要注意針對(duì)性、融合性，加強(qiáng)和用人單位的溝通，及時(shí)了解需求，培養(yǎng)“高中低”三層次的優(yōu)秀人才；加強(qiáng)和用人單位的溝通，可以和企業(yè)合作承擔(dān)一些橫向課題，理論實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步提高學(xué)生能力。在學(xué)科的設(shè)置上，不光要解決有無(wú)的問(wèn)題，還要解決適配性的問(wèn)題，多調(diào)研、多加強(qiáng)聯(lián)動(dòng)，各高校不能閉門(mén)造車(chē)，要站在半導(dǎo)體戰(zhàn)略性發(fā)展的視角下，通盤(pán)考慮。
政策建議五：集中優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)突破
全面掌握現(xiàn)有半導(dǎo)體技術(shù)，對(duì)有潛力的環(huán)節(jié)加大投入，重點(diǎn)攻關(guān)，取得半導(dǎo)體行業(yè)里的“中國(guó)方案”、“中國(guó)核心技術(shù)”�，F(xiàn)階段應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)芯片制造企業(yè)、集成電路設(shè)計(jì)企業(yè)的扶持投入，盡快追趕國(guó)際先進(jìn)水平。重點(diǎn)孵化一批有影響力、有話語(yǔ)權(quán)的大型企業(yè)，提升全球競(jìng)爭(zhēng)力，這是下一階段高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在。同時(shí)也要加大研發(fā)投入，研發(fā)一代、預(yù)研一代、規(guī)劃一代的方針同樣適用于半導(dǎo)體行業(yè)。在追趕世界先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也要嘗試進(jìn)行彎道超車(chē)，硅芯片逐漸達(dá)到理論極限，新的材料尚未確定，這給了中國(guó)追趕超越、研發(fā)新技術(shù)的空間，給了中國(guó)和世界半導(dǎo)體強(qiáng)國(guó)站在同一起跑線競(jìng)爭(zhēng)的可能。
習(xí)近平總書(shū)記指出，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生改善比過(guò)去任何時(shí)候都更加需要科學(xué)技術(shù)解決方案，都更加需要增強(qiáng)創(chuàng)新這個(gè)第一動(dòng)力。長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。當(dāng)前，我國(guó)科技領(lǐng)域發(fā)展迅猛，科技產(chǎn)業(yè)布局清晰，行業(yè)發(fā)展前景廣闊，持續(xù)加大基礎(chǔ)研究、人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的支持力度，持之以恒，久久為功，相信中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)一定能逐漸突破瓶頸，實(shí)現(xiàn)歷史跨越
參考文獻(xiàn)
[1]陳委芹。中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)追趕歷程[N]�？茖W(xué)導(dǎo)報(bào)，2019-07-30（B02）。
[2]肖德元，陳國(guó)慶。半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程及其展望[J]。固體電子學(xué)研究與進(jìn)展，2006（04）：88-93+99。
[3]陳炳欣。中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)于燮康：新政對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)多重利好[N]。中國(guó)電子報(bào)，2020-08-07（004）。
[4]駱軍委。中國(guó)半導(dǎo)體面臨的八大困境[N]。中國(guó)科學(xué)報(bào)，2020-07-09（001）。
[5]羅中云。振興我國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)，人才與科研投入是關(guān)鍵[N]。北京科技報(bào)，2020-07-13（004）。
[6]趙芳。國(guó)外政府發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策與啟示[J]。中國(guó)創(chuàng)業(yè)投資與高科技，2004（08）：59-61。
[7]鐵流。國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體發(fā)展歷程給人以信心[N]。環(huán)球時(shí)報(bào)，2019-09-16（015）。
[8]高鐵成。半導(dǎo)體照明人才培養(yǎng)的探討[J]。現(xiàn)代企業(yè)教育，2012（12）：157-157。
作者簡(jiǎn)介
周凱，工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，西北工業(yè)大學(xué)團(tuán)委書(shū)記，西工大教育部高校思想政治工作創(chuàng)新發(fā)展中心特約研究員，新加坡南洋理工大學(xué)訪學(xué)交流。
古淳月，西北工業(yè)大學(xué)碩士研究生。
