自主創(chuàng)“芯”？且看首鋼的“芯”酸往事
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編者按：
4月20日，阿里巴巴集團宣布，全資收購芯片公司中天微，并投資六家芯片公司。昨天，京東CEO劉強東在接受央視采訪時表示，中興事件給整個中國的互聯(lián)網企業(yè)家和IT行業(yè)的所有企業(yè)家重重打了一個耳光。一時間，要舉全國之力，趕超美國芯片行業(yè)的呼聲甚囂塵上。有決心奮起直追固然很好，但是半導體行業(yè)競爭異常激烈，準入門檻非常高，要擁有中國“芯”，恐怕不能意氣用事，需要冷靜地總結過去自主創(chuàng)“芯”的經驗和教訓。
撰文 | 周程（北京大學教授）
責編 | 程莉
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北京大學每年都有大量優(yōu)秀的計算機硬件專業(yè)畢業(yè)生轉行到金融和互聯(lián)網行業(yè)，甚至去海外做硬件研發(fā)。每念及此，筆者都會感傷，但也理解同學們的選擇。雖然我們國家的計算機硬件技術尤其是芯片加工技術，仍然和世界最高水平有很大差距，需要急速追趕，但很多學生畢業(yè)之后會感覺“報國無門”，因為北京市能夠供給的相關工作崗位并不多。而且在國家整體發(fā)展不平衡、不充分的情況下，高端人才可選擇的就業(yè)城市也不多。而現(xiàn)今北京市有限的硬件研發(fā)單位的待遇，大多數(shù)并不足以讓一個優(yōu)秀的青年科研人才擁有基本的、體面的生活，這使得大量青年才俊不得不放棄專業(yè)選擇轉行。有個學生曾經在畢業(yè)前動情地說：如果有一個北京企業(yè)能夠讓他有房可住，讓他不用心煩子女教育，他絕對死心塌地為國家造芯片。到了中美貿易戰(zhàn)空前激烈的當前時刻，想想這些事這些話，不禁唏噓。
實際上，直至本世紀初，北京市依然存在大量的自主創(chuàng)“芯”企業(yè)。那么，是什么讓這些自主創(chuàng)“芯”企業(yè)紛紛倒下的呢？在此，想講講首鋼的故事。
作為工業(yè)原材料，半導體材料與鋼鐵在制取過程中有著很多相似之處。以硅晶片生產為例，首先得從硅礦石中提煉粗硅，接著需將粗硅精煉成多晶硅，然后還要將多晶硅加工成單晶硅，最后則要將單晶硅切割成硅晶片。至于將硅晶片加工成半導體集成電路塊，也即通常所說的芯片，當然和鋼鐵生產存在著很大的差異，而且通常都需要高端的技術和大量的資金。但是，硅晶片的生產、投資規(guī)模比芯片要小得多，而且技術難度也不高。因此，國內外很多鋼鐵企業(yè)均曾作出過加入半導體材料生產行列的決定，并將半導體事業(yè)作為各企業(yè)的支柱之一來加以培育。
首鋼涉足半導體事業(yè)始自上世紀80年代末。當時首鋼擁有較充裕的剩余資源，包括雄厚的自有資金和先進的金屬材料生產技術等。但是，首鋼主業(yè)的拓展卻遇到了瓶頸，主要是因為受北京市地理位置的局限，無法進一步擴大鋼鐵生產規(guī)模。在政府大力發(fā)展半導體產業(yè)政策的引導下，以及在新日鐵等日本鋼鐵公司紛紛涉足半導體的示范下，首鋼開始把注意力轉向芯片這一高科技制造領域。為了彌補在技術和市場資源方面的不足，首鋼選擇與日本電氣株式會社（NEC）合資成立子公司的方式進軍芯片生產領域。
首鋼與NEC合資經營的首鋼日電電子有限公司于1991年12月正式成立，總注冊資金為86.75億日元，其中首鋼的出資比例占60％，NEC占40％。新成立的首鋼日電雄心勃勃，計劃從NEC公司全面引進芯片設計、生產、管理技術并購買整套生產設備和CAD、CAT和CAM系統(tǒng)，以實現(xiàn)開發(fā)、設計、生產、銷售、服務一條龍經營。
1994年4月，首鋼日電首先建成芯片生產的后工序生產線并投產，主要從事4M動態(tài)RAM等芯片的封裝。由于興建伊始就采用了代表當時國內芯片生產最高水平的SOJ、SSIP、SOP、QFP、QIP等5種工藝，故首鋼日電成了當時國內工藝水平最高、封底形式最多的芯片生產企業(yè)。一年后，也即1994年12月, 首鋼日電又建成了芯片生產的前工序生產線并投產。該生產線全部采用NEC的原裝設備及技術工藝，按照日方提供的圖紙進行生產，主要生產國內最先進的最小線幅為1.2微米的6英寸芯片，月投片生產能力為5千片。由于1995年正值硅循環(huán)的鼎盛階段，國際市場上的芯片價格居高不下，故首鋼日電芯片投產當年的銷售額就達到9億多元人民幣。
為繼續(xù)保持在國內同行業(yè)中的領先地位，并達到國際先進生產水平，1995年底首鋼與NEC協(xié)商決定，追加投資120億日元進行技術升級和擴容。此舉主要是想將首鋼日電的芯片生產技術水平由1.2微米提升到0.7微米，動態(tài)RAM的封裝技術水平由4M提升到16M。為換取NEC的技術，首鋼同意改變首鋼日電的股權結構。結果，首鋼日電的注冊資金由86.75億日元增加到159.75億日元，首鋼出資所占比例由60%降到49%，NEC由40%增加到51%。經過如此努力之后，首鋼日電的月封裝能力提升至670萬個，月投片產能提升至8千片。
試圖自主
為了培育自主設計能力，1996年首鋼日電開始接受國內外的委托設計。他們先后設計出不同功能的鐘表電路、彩電遙控器電路和電子電表電路，并由此逐漸成長為國內唯一的具有芯片設計、前工序芯片制造、后工序封裝和集成電路測試的完整生產鏈的企業(yè)。1998年7月，他們又封裝生產出國內第一塊64M動態(tài)RAM，使我國集成電路封裝生產躋身世界主流產品的行列，并且成為國內唯一能夠封裝生產4M、16M、64M動態(tài)RAM的企業(yè)。
NEC是從芯片研發(fā)、設計、制造到應用完全自成體系的大型電子企業(yè)。它對代工生產模式非常陌生。其實，這種模式也不符合NEC的經營戰(zhàn)略和利益。首鋼與NEC合資成立芯片生產公司的目的是要實現(xiàn)產業(yè)轉型，它對代工生產模式不僅不排斥，而且還非常歡迎。因此，雙方在代工生產問題上的認識差距很大。
首鋼為實現(xiàn)“在2010年前后，以信息產業(yè)為代表的高科技產業(yè)的規(guī)模、效益將超過鋼鐵業(yè)”的戰(zhàn)略目標，從未放松提高自行開發(fā)、設計、生產芯片能力的努力。在1999年NEC受到世界半導體市場不景氣的影響減少訂單，特別是在我國“打私”力度迅速加大的情況下，首鋼日電快速實現(xiàn)了從產品單一返銷國外向返銷國外與開發(fā)國內市場并重的經營戰(zhàn)略的轉變。該年，首鋼日電的前、后工序的生產線全部對外開放，先后接受了多家公司的代工，而且他們的通用芯片還以優(yōu)異的質量通過了康柏、惠普和IBM等世界著名企業(yè)的認定。但在2000年半導體景氣回升，NEC的訂單增加的情況下，首鋼日電不得不中止對外代工業(yè)務，以滿足NEC的芯片生產需求。
為實現(xiàn)產業(yè)轉型的戰(zhàn)略目標，首鋼期待著在8英寸、0.25微米芯片上有所作為，這也是美國等發(fā)達國家當時能夠容忍轉移到中國的最高技術。2000年1月中旬召開的首鋼十四屆一次職代會上，首鋼總經理在報告中明確提出，要“積極安排啟動建設8英寸、0.25微米芯片生產線項目，加速微電子生產基地的建設”。同年5月，建設北方微電子產業(yè)基地研討會在首鋼召開，出席會議的北京市領導代表市政府明確表態(tài)，支持首鋼上8英寸、0.25微米項目。在北京市政府的大力支持下，首鋼果敢地喊出了“首鋼未來不姓鋼”的口號。
2000年12月，首鋼總公司、首鋼股份有限公司、首鋼高新技術有限公司、北京市國有資產經營公司以及美國AOS半導體公司等三家境外公司共同投資成立了北京華夏半導體制造股份有限公司(HSMC)，總投資額為13.35億美元。據(jù)首鋼股份公告，資本金部分由3家首鋼系公司出資1.2億美元；美國AOS半導體公司提供知識產權部分，另兩家境外公司分別出資1億美元；北京市國有資產經營公司投入4500萬美元，其余部分由銀行貸款構成。
新成立的華夏半導體計劃首批動工興建兩條8英寸、0.25微米的芯片生產線，2002年投產，2004年形成月投片達4.5萬片的能力，其后再興建兩座芯片加工廠。與此同時，首鋼還力促首鋼日電將6英寸的芯片生產項目由0.35微米升級為0.25微米，并在此基礎上興建一條8英寸、0.25微米的芯片生產線，以同華夏半導體形成互補之勢。
放棄“芯”夢
但是2001年，全球半導體的大滑坡使局勢發(fā)生了逆轉。這一年，全球半導體的銷售額由2000年的2000億美元縮減至1400億美元。受這種少見的不景氣影響，美國AOS公司率先放棄華夏項目投資，致使該項目由其負責提供并承擔知識產權責任的承諾無法兌現(xiàn)，影響了項目的進展。緊接著另外兩家境外投資者也因為國際芯片市場低迷而撤資。為此，尋找新的合作伙伴成為首鋼的當務之急。首鋼股份先后與美國、荷蘭、日本等外國公司多次洽談，但未能取得實質性進展。此間，華夏欲收購韓國現(xiàn)代公司一條半導體生產線的方案也未能實現(xiàn)。自此華夏半導體項目陷入僵局。
2001年的半導體不景氣也導致NEC的業(yè)績出現(xiàn)惡化。是故，NEC再次大幅縮減給首鋼日電的訂單。在這種情況下，首鋼日電只好再次接受對外代工業(yè)務，其６英寸芯片升級項目雖得以繼續(xù)，但8英寸芯片項目不得不延期，并最終于2003年5月被迫喊停。長期追蹤半導體行業(yè)的日本記者認為，國際半導體市場嚴重萎縮，NEC芯片生產巨額虧損，導致NEC把實現(xiàn)贏利視作為頭等要務。此時，追加投資、提升技術水平很難成為決策者的議題，更何況NEC早已在上海與華虹合資啟動了8英寸芯片項目。不論是從整體發(fā)展戰(zhàn)略，還是從近年來的經營狀況來考慮，NEC都不可能在首鋼日電再建一條8英寸生產線。
虧損一年多之后，在2002年年底，首鋼總公司換屆，公司內開始傳出將回歸鋼鐵本業(yè)的呼聲。2003年1月，首鋼宣布，將斥資5億元投入北京現(xiàn)代汽車有限公司。這樣，首鋼的8英寸芯片項目事實上被擱置起來了。2004年10月26日，北京首鋼股份以公告的形式宣布，原擬用募集資金投資的8英寸芯片項目，由于市場變化，外方公司放棄合作投資，公司本著謹慎原則，在進行多方努力仍達不到原投資方案目標的情況下，做出終止華夏項目投資的決定，并將用于該項目的2.5億元募集資金投向“高等級機械用鋼”技術改造項目。這表明首鋼已不再“癡情”于高技術的芯片產業(yè)。
值得一提的是，自2003年開始，房地產成為了首鋼的核心業(yè)務之一。從這一年開始，首鋼以項目為單位通過參股和控股方式進行房地產開發(fā)，其地產分公司逐漸成為了中國房地產開發(fā)百強公司之一。
分析討論
從世界范圍來看，涉足半導體領域的大型鋼鐵企業(yè)很多。日本鋼管、新日鐵、川崎制鐵、住友金屬和神戶制鋼等日本大型鋼鐵企業(yè)也曾于上世紀80年代中后期投資半導體事業(yè)。臺灣中鋼也于1994年引進德國技術開始生產8英寸芯片。但是，這些企業(yè)無一例外，最終都遭遇了挫折。
為何這些大型鋼鐵企業(yè)在向半導體事業(yè)領域進行轉型時都遭遇了挫折呢？回答這個問題，有必要從影響技術轉型的主要因素：國家戰(zhàn)略、技術學習、文化鎖定等處入手。
（1）國家戰(zhàn)略
鋼鐵企業(yè)放棄芯片產業(yè)有一個共同原因，那就是放棄弱相關的多元化。說到底，是出于股東價值最大化的邏輯考慮，剝離短期內不盈利的資產。從公司財務角度看，這是對的，這是對股東負責。當年的北京半導體巨頭們大部分最終都剝離了半導體研發(fā)業(yè)務，開始轉而開發(fā)房地產。而這些巨頭中，現(xiàn)今唯一存活的成為了世界級半導體行業(yè)巨頭的，只有屢敗屢戰(zhàn)，從不搞房地產的京東方。從財務理性的角度考慮，京東方并不是一家成功的企業(yè)。購買京東方股票的股民們當年對這家企業(yè)的批評聲不斷。它有大把的機會開發(fā)房地產，卻逆天而為去搞技術。如果沒有京東方的堅持，就沒有今天的中國液晶面板行業(yè)。
企業(yè)逐利是可以理解的，他們需要對股東負責。如果高新技術產業(yè)不能靠市場培育，那么就需要國家扶持，不能任由市場的邏輯消滅可能的技術創(chuàng)新。在北京半導體巨頭們紛紛成為房地產巨頭后，國家對于芯片研發(fā)的扶持基本體現(xiàn)在對于部分重點實驗室的課題扶持和對龍芯等關乎安全領域的芯片研發(fā)扶持上。課題制和重點扶持等方式，只是解決了部分領域的芯片安全問題，但不能解決產業(yè)化問題。如果國家缺乏將半導體工業(yè)，尤其是集成電路工業(yè)作為重點支柱工業(yè)的戰(zhàn)略，那么高新技術產業(yè)化就是空談。沒有高新技術產業(yè)化，就不能供給足夠多的高端研發(fā)崗位，國家付出巨大代價培養(yǎng)出來的人才就不得不轉行，以致高新技術產業(yè)化愈加難以實現(xiàn)。結果，這種惡性循環(huán)很難打破。在首都半導體巨頭們集體炒房之時，中國剛剛加入WTO，我們還沒有意識到核心技術不能受制于人的重要性，沒有在戰(zhàn)略層面給予該產業(yè)以足夠支持。
（2）技術學習
鋼鐵業(yè)的大量生產方式的確立始于19世紀后半葉，至今僅完成了兩次重大的技術創(chuàng)新。由于技術變動很小，故鋼鐵企業(yè)的生產設備更新速度非常緩慢。但是，同為工業(yè)生產原料的半導體材料的生產卻表現(xiàn)出了不同的特征。其設備更新速度遠高于鋼鐵企業(yè)。1958年生產的硅單晶直徑通常只有15毫米，但1968年就增加到了50毫米，70年代后期又增加到150毫米，1986年、1996年又分別提高到200毫米和300毫米。硅單晶直徑每提高一次，生產設備就得相應地升級一次。問題是集成電路生產設備的更新速度比硅晶片的還要快。如動態(tài)RAM的容量在過去20年，即以每3年增加4倍的速度在高速增長。這樣的增長速度導致半導體生產設備運轉三年后便會面臨淘汰的危險。除此之外，鋼鐵產業(yè)和半導體產業(yè)的生產幾何尺寸和加工精度也相差懸殊。
由于半導體產業(yè)的技術與設備的更新?lián)Q代速度遠高于鋼鐵產業(yè)，這就為鋼鐵企業(yè)以模仿創(chuàng)新的方式進軍半導體加工領域設置了一個重大的難題。那就是，在技術和設備引進之后，如何迅速消化、吸收，并在該技術和設備遭淘汰之前形成自主創(chuàng)新能力。否則，就無法逃脫“引進→落后→再引進→再落后”的怪圈。半導體加工技術和設備極其昂貴，任何企業(yè)都承載不起持續(xù)多次的引進。而要避免持續(xù)多次的引進，企業(yè)只有在技術學習方面狠下功夫。
國內外有關技術學習模式的討論已有不少，但都忽略了企業(yè)技術學習速度或時間問題。企業(yè)因為技術落后才以直接購買或合資經營等方式引進技術和設備，引進的即使是最先進的技術和設備，在引進企業(yè)消化、吸收該項引進技術期間，輸出企業(yè)的技術和設備通常都會有所發(fā)展，于是引進企業(yè)和輸出企業(yè)之間又形成了一定的技術差距。如果輸出企業(yè)輸出的本來就不是最先進的技術和設備，則雙方之間的技術差距會更大。引進企業(yè)和輸出企業(yè)之間的技術差距越大，對引進企業(yè)市場競爭力的形成就會越不利。因此，引進企業(yè)必須努力縮小與輸出企業(yè)之間形成的技術差距。其辦法有二：一、開始新一輪的技術引進；二、通過技術學習形成自主創(chuàng)新能力。
第一種情況下，如果處理不好引進技術的消化、吸收和提高問題，又會出現(xiàn)新一輪的技術落后。顯然，問題的關鍵是如何通過技術學習形成自主創(chuàng)新能力。技術學習存在一個時間問題，如果引進企業(yè)在輸出企業(yè)完成新一輪技術升級前，不能有效地通過技術學習迅速追趕上來，則引進企業(yè)在市場競爭中將會不可避免地再一次陷入被動境地，其結果是引進企業(yè)很難擺脫對輸出企業(yè)的技術依賴。這些，從我國近年來的技術引進實踐中可以看得非常清楚。
首鋼曾從NEC獲得了成套半導體加工設備和相應的技術。這些設備和技術盡管在當時不是最先進的，但在獲取之初，它還算是先進的，至少不算是落后的，否則首鋼不會為獲取它而付出那么大的代價。加上，首鋼為導入半導體技術事前已做了不少準備，奠定了比較好的技術引進基礎。所以，在進軍半導體領域之初都實現(xiàn)了一定程度的贏利。問題是這種良好勢頭沒能得以維持。其主要原因是，半導體加工設備和技術更新速度太快，盡管首鋼公司在半導體領域形成了一定的技術學習基礎，但是以他們的技術力量和經濟實力很難在很短的時間內對引進技術進行有效的消化、吸收和提高，故無法迅速縮小與主流半導體廠家之間的技術差距。
半導體生產設備運轉三年后便會面臨淘汰的危險，如果沒有一支實力雄厚的技術隊伍，根本無法適應如此快的設備更新和技術升級。首鋼雖擁有強大的經濟實力，但它在半導體人才的儲備和培養(yǎng)方面并無多少優(yōu)勢可言。由于無法依靠自身的力量通過技術學習來縮小技術差距，故首鋼不惜以首鋼日電的控股權來換取NEC的新一代半導體加工技術。在自身無法通過技術學習迅速形成技術創(chuàng)新能力的情況下，即使可以通過再次引進之類方法暫時擺脫技術明顯落后的困境，但不可能從根本上扭轉技不如人的局面，因而企業(yè)很難在技術引進之后的長期競爭中獲勝。
（3）文化鎖定
企業(yè)在其發(fā)展過程中會逐漸形成一種“文化鎖定”。這種文化鎖定會為企業(yè)在特定領域的發(fā)展提供競爭優(yōu)勢，但它也會成為企業(yè)推進多元化戰(zhàn)略時的障礙。因為文化鎖定容易造成思維定勢、決策僵化，削弱企業(yè)的創(chuàng)新能力，并降低企業(yè)實行技術轉型的積極性。由于企業(yè)在現(xiàn)有技術上已經進行了巨大投資，并由此獲得了社會認同和大量財富，因此人們通常不愿意將各種資源由已經取得成功的領域轉投到新的、尚未證實的領域，而更愿意把主要精力和資源投放到現(xiàn)有生產體系的維持與改進上。即使是企業(yè)的決策者們富有遠見卓識，愿意推進多元化戰(zhàn)略，實施技術轉型，以促進企業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定的發(fā)展。但是，企業(yè)長期形成的文化傳統(tǒng)不是一朝一夕所能改變的，尤其是當這種文化曾經孕育過成功時更不容易改變。因此，企業(yè)在推進多元化戰(zhàn)略時，面臨的不僅僅是技術轉型問題，還有文化轉型問題。如果轉型前的企業(yè)文化不能迅速地得以改造，那么它極易成為技術轉型的障礙，從而導致技術轉型的最終失敗。
芯片制造業(yè)是產品更新?lián)Q代迅速、市場波動性強、強調應變能力和核心技術的產業(yè)；而鋼鐵業(yè)則是生產和銷售比較穩(wěn)定、更強調安全性和計劃性的產業(yè)。半導體產品的急速更新和市場行情的劇烈波動，要求致力于進入半導體產業(yè)并寄希望在激烈的競爭中立足、發(fā)展的企業(yè)決策層能夠對產品的發(fā)展前景作出準確的預期，而且還要對瞬息萬變的市場作出及時、恰當?shù)姆磻２粌H如此，它還要求企業(yè)擁有一支應變能力強、工作效率高的管理團隊，以及擁有追求動態(tài)成長的經營理念及與之相適應的創(chuàng)新文化和創(chuàng)新機制。然而，對那些欲推進多元化戰(zhàn)略的鋼鐵企業(yè)來講，要做到這一點，并非易事。因為鋼鐵企業(yè)注重的是生產的穩(wěn)定性和安全性。為實現(xiàn)此一目標，鋼鐵企業(yè)制定了一系列相應的規(guī)章制度，并將其付諸實施。久而久之，企業(yè)內部便形成了一種謹慎決策、安全第一的文化氛圍。這種求穩(wěn)、懼怕動蕩的結果是鋼鐵企業(yè)對市場變動、乃至技術更新的反應遠不如半導體企業(yè)那樣靈敏。
半導體企業(yè)要求決策者和管理層對市場的急劇變動和技術的快速更新必須及時、快速地作出反應。首鋼日電的管理者中盡管有一些來自于NEC，但是大多數(shù)管理人員均來自首鋼（772名員工中，日籍員工只有14人）。他們長年在首鋼工作，深受首鋼企業(yè)文化的影響。至于首鋼的華夏項目則幾乎是一個徹頭徹尾地由首鋼決策的項目。雖說首鋼的企業(yè)文化曾為其帶來過輝煌，但鋼鐵企業(yè)和半導體企業(yè)之間的文化差異有著天壤之別，故實施轉型的難度相當大，尤其是在給定的轉型時間極其短暫的情況下。既然新成立的半導體事業(yè)部門不能不大量使用原有的鋼鐵業(yè)經營管理人才，難以克服鋼鐵企業(yè)決策風格和工作習慣的影響，也即無法在短期內成功地沖破原有企業(yè)文化的鎖定，那么新事業(yè)進展不順也就在所難免。
（4）結語
通過上述考察，我們基本上可以得出這樣的結論：
1、對于芯片這樣的高技術產業(yè)，作為后發(fā)國家，沒有政府的戰(zhàn)略性支持是難以為繼的。完全依賴市場，先發(fā)國家的芯片制造業(yè)都有因財務問題出局的可能。若想不受制于人，國家需要有戰(zhàn)略定力。
2、選擇模仿創(chuàng)新之路，雖然可以繞過投巨資從事原創(chuàng)技術研發(fā)可能遭遇的風險，但在技術學習過程中同樣必須支付高額的學習成本，而且支付了這些學習成本之后，如不能在引進技術與設備的更新?lián)Q代周期內迅速形成自主創(chuàng)新能力，就有可能再次陷入技術落后的被動局面。
3、在一個領域取得成功的人才和企業(yè)，不一定能在另一個相關度不大的領域取得同樣的成功。技術類型不同的企業(yè)對人才和企業(yè)文化的要求是不同的。企業(yè)在推進多元化戰(zhàn)略時，必須妥善處理好人員的調動和搭配問題，以利形成適合目標產業(yè)發(fā)展的新型企業(yè)文化。
本文主要根據(jù)周程《科技創(chuàng)新典型案例分析》（北京大學出版社）中的第七部分改寫而成。
制版編輯：核桃林 |
