程泰毅:“护栏”之外,国内芯片何以差距之下求发展?

这几年,半导体行业风起云涌。不断增加的需求、地缘政治冲突、工厂关闭等原因,一度导致了“芯片荒”。同时,“卡脖子”难题也备受关注。在半导体行业,国内外的差距在哪里?中国的机遇是什么?汽车芯片行业的未来是什么?

芯驰科技CEO程泰毅(DBA 2021),毕业于清华大学电子工程系,华盛顿大学电子工程硕士。他在半导体行业潜心耕耘20余载,并且在中美半导体行业均有涉足。他曾在硅谷创业,在上海创立思立微,后担任兆易创新CEO,直至2023年4月加入芯驰。他是如何看待中国半导体行业发展之路的?让我们来看一看。

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在当下看来,把多个电路集成到一起而减少面积似乎是个理所当然的事情,然而近70年前,这个“简单”的想法,却改变了我们的世界。

1955年,被誉为“晶体管之父”的肖克利,回到了自己的家乡圣塔克拉拉谷,创办了属于自己的半导体公司。这条位于旧金山湾区、坐拥地中海温润气候、交通便利的狭长山谷即是后来名声赫赫的“硅谷”。自硅谷创立后,半导体芯片的时代大幕已然拉开。

40年后,清华大学的一名年轻学生被导师派到美国硅谷参加一个半年期的合作项目,让他一下子领略了硅谷的创业魅力:“那里的技术非常前沿,人才也很集中,很多原创性的东西最早都在那里产生;此外,其实硅谷最吸引人的不是那些大公司,而是那里有很多的小公司,这些小公司不停地产生新的想法,不停地试错、创新,越做越大,直至上市或被并购”。

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硅谷完整的创业生态让彼时的程泰毅大开眼界,他当时就决定有机会要回到这里真正参与一家公司的创业及成长。1999年,程泰毅在美国西雅图完成研究生学习后,前往硅谷和朋友一起创立了公司,实现了他给自己定的小目标。三年的硅谷创业经历除了创业的满足感外,也让他第一次经历技术和资本、投资人的价值理念冲突等,直到后来这家创业公司被⼀家更大的硅谷上市公司收购。那时,他又萌生了两个想法:一是去美国最好的大型半导体高科技公司工作一段时间,学习和实践最先进大公司的运作管理经验;二是积累经验后回到中国创立一家高科技公司。

回过头看,程泰毅显然是一个目标意识极强的人。2002年,他就加入了全球最好的通信集成电路设计公司之一——Broadcom(博通公司),在那里工作9年后,他毅然回到上海创立了上海思立微电子科技有限公司。

回国创业的赛道选择也并非一时兴起,思立微聚焦新一代移动智能终端生物传感技术,专注于生物识别传感器SoC芯片和解决方案的研制开发。“当时苹果发布的第一款手机带动智能手机兴起,我们在其中看到了全新的人机交互界面蕴藏的商机,因此我们就决定专注人机交互界面,包括后来的触控指纹等等。”值得一提的是,苹果手机于2009年10月30日引入中国市场,2011年1月,程泰毅带领的思立微正式成立。“一开始投资人还担心美国的产品在中国不一定能被接受,国内似乎更容易接受日本和韩国的产品,但后来发现,好的产品所有人都会接受”。

20世纪中后期开始,半导体快速发展至今,当今的全球芯片龙头英特尔从1968年成立至今,都已过了50余年。见证并参与半导体行业发展20余载的程泰毅,也切身感受到了中国半导体行业的发展。

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从应用上来说,半导体已经历过人们熟悉的PC时代、智能移动终端时代,而今随着新能源电动车的快速发展,转到了智能汽车芯片。这也与程泰毅多年来的职业路径变化不谋而合:尽管一直深耕设计,但从一开始生物传感器、处理器的研发,到后来聚焦多场景应用领域芯片,再到如今专注智能车芯片设计。

而对于程泰毅来说,当下汽车由功能性的产品演变成服务性的产品,低碳化、智能化和服务化是汽车电子和汽车半导体的主题,如何实现智能时代的创新,依旧是他持续思考的问题。他的目标也依旧是打造一家国际一流的大型集成电路设计公司。他相信半导体行业仍然是一个适合全球大规模合作的行业,只有这样才能实现效率和规模推动下的商业最优,但目前地缘政治带来的“切割”行为,已经让全球范围内的行业效率和技术进步都受到影响,这是大多数半导体人都不愿看到的。

 

Q1 现在芯片荒还存在吗?

从缺货的角度来讲是不存在的。过去两三年,新冠疫情、产业链重构、企业转型等原因造成缺货。现在不缺货,而是缺好的产品去及时满足新兴市场快速迭代的需求。

Q2 中国半导体产业与国外的差距主要在哪里?

可以说,目前绝大部分细分领域的头部企业都是欧美厂商。中国在相对低端的芯片领域的规模化很快,成本优化明显,有些细分性能做得更好。

我们从半导体产业的材料与设备、制造工艺、EDA软件和设计这4个环节来看,总体差距还是挺大的。

目前日本、欧洲在材料和光刻设备领先;在其它设备、EDA软件和设计环节,美国处于领先地位,中国在全方位投入追赶。

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制造依赖于材料、工艺、设备和人才,难度最大。目前国内使用的设备还是以进口为主,成熟制程的设备开发进步较快,先进制程的设备还有差距。如果对这个环节进行分地缘限制,那么先进制程的制造将极具挑战。

相对而言,设计环节的差距比较小。设计主要依赖于人和EDA软件工具,依赖的资源相对较少,不像设备和材料依赖多个行业的工业基础发展水平。

从产品角度来看,过去20年中国的半导体行业是手机产业带动起来的,手机IC、工业控制器等领域差距没那么大,更复杂的高端中央处理器、数据中心处理器、算力IC、高可靠性汽车动力域电子差距比较大。中国设计公司过去集中在消费类产品,现在逐步往工业和汽车发展;欧洲的传统工业和汽车比较强,所以欧洲的芯片设计公司聚集在工业和汽车电子;美国以通信和数据中心最为出色。

Q3 近两年地缘政治不断介入商业、技术,目前“切割”与“备份”对全球半导体产业发展产生了怎样的影响?

从本质上来讲,半导体行业是全球大规模合作的产业。

过去,大家各自做自己擅长的事情,比如日本、德国专注于材料,美国专注于先进设备和设计,中国台湾专注于制造,大陆在制造方面也非常有潜力。

接下来如果开始切割,会慢慢发生全球范围的重组,每个国家都会在每个环节都做备份。现在,除了中国和美国,欧洲也在盖工厂,鼓励支持芯片设计公司。

事实上,半导体产业的链条太长,很难有一个国家或者地区能把每个环节都做到最好。从经济学角度来看也不是最优的,因为成本会大幅上升。最优的状态是每个地方有最擅长的环节,彼此依赖。

短期内,很多国家或地区都在做每个环节的备份,但是慢慢会达成新的平衡,各个国家或地区虽然都有相对完整的产业链,但各自有最擅长的环节,相互有一定程度的依赖,虽然相互依赖程度相比以前降低。

Q4 “去全球化”会对国内的半导体企业带来怎样的影响?

首先,从技术交流、技术进步角度来讲会有较大的负面影响,技术进步会变慢。先进技术的发展一部分受益于信息、人员的外溢,以前产品、技术在行业内的交流很频繁,切割后极速变少。人才角度,坦率讲,这几年在国内的半导体外企培养了很多人才。脱钩对国内的人才成长会有负面影响,因为国内还没有形成最好的自我循环。

此外,由于一些具备最新技术的产品被禁运,不仅影响了产品本身,还影响了依赖于这些产品的行业。比如,对高算力芯片的禁运影响了数据中心的建设,进而也会影响依赖于数据中心进行训练的AI技术的发展,以及下游的各种潜在被AI技术推动的行业,比如通用人工智能、自动驾驶、智能机器人,甚至生化药业等等。

但同时,也会对国内一部分企业产生正面影响。在全球化时代,国外企业的产品更优质,国内企业的机会就比较少,消费者会选用性能最优、成本更低的产品。当去全球化发生,国内的供应链保障或备份成为必要,就给国内企业带来机会。这种机会对技术发展非常重要,因为新产品需要被使用才能迭代进步。比如以前国内的半导体设备发展缓慢,除了技术基础的原因外,国内设备没有被试用的机会,也就没有迭代反馈,技术基础也得不到进步机会。现在必须使用它们,就有机会迭代,形成正反馈。某种程度上,国产的光刻机就是这种情况。

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Q5 中国的半导体产业和半导体公司发展是否会遵循欧美公司的发展路径?

我最近在DBA做的课题正好与此相关。我们发现,在创新方面,不仅是半导体行业,美国很多是从上游推动下游发展,上游先做出基础技术,然后下游逐步响应,是一种供给侧推动为主的模式。而在中国,更多是由下游需求带动上游发展,是一种需求侧推动为主的模式。二者的原因和结果都有所差异。

具体到半导体行业,中国的产业链特色很强,过去20年中国半导体行业就是由下游的手机产业带动的。因为手机的产业链在中国,从品牌、整机制造到设计,再到上游的零部件,带动本土手机半导体产业发展。

我觉得汽车产业链基本上也会遵循同一个模式,中国会形成从品牌、制造到零部件的完整汽车产业链,汽车电子会是中国半导体产业发展的新一波动力。

Q6 汽车芯片领域有怎样的机会?

之前在传统的汽车芯片领域,中国的自主产研几乎为零,都由海外厂家提供。现在国内的车规级芯片快速发展起来,主要有两个原因,一是保供的需求,我们需要国内的供应商;二是汽车本身的电动化、智能化和服务化需要有新的汽车芯片。

汽车开始从纯粹功能性的产品变成具有消费属性的产品,也正成为继PC、手机之后第三个服务平台。中国汽车整车厂主要有三种力量,一是传统的合资厂,产品节奏和全球一致;二是传统民营车企,在快速从传统油车向智能电车转移;三是来自互联网或消费背景的新势力,完全没历史包袱,采用激进的新架构路线。三种力量发展路径和节奏差异比较大,带来各种各样的汽车芯片的需求,也带来了上游芯片设计公司和制造以及资本投入的繁荣。包括本土和欧美传统汽车芯片以及消费类芯片设计公司、代工制造都非常关注和正全力投入中国汽车芯片市场,但过度分散的汽车电子电器架构也会有市场碎片化,规模化不足的风险。

另外,汽车产品的周期很长,与生命安全相关,技术使用比较保守,大部分器件对先进制成的依赖度不是最高,是比较适合中国目前半导体产业的发展阶段的。

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作者:潜彬思
编辑:May