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西安半導體產業“怪相”:產值千億,卻難留十萬晶片人才

在中國的西部有這樣一座城市,上世紀六十年代,幾乎與北京、上海同一時間開始發展半導體產業,發展至今半導體產業年產值已經超過千億,在中國大陸積體電路競爭力排名中穩居前十,這座能夠被稱之為中國半導體產業重鎮的城市,就是有著“千年古都”之稱的西安。

但卻有人說,西安是中國半導體的荒原,西安培養全國將近六分之一的積體電路專業人才,並不能夠留下大多數人才。

西安的千億半導體產值從何而來?究竟是中國半導體產業的高地還是荒原?

半導體專家黃敞帶隊,航天積體電路打基礎

西安半導體產業的發展,要從一名叫黃敞的半導體泰斗和 771 研究所說起。

在群星璀璨的中國半導體史上,不被大眾所熟知的黃敞,是推進中國半導體向前發展的關鍵性人物,尤其是在航天積體電路領域做出重大貢獻。

▲黃敞先生

黃敞先生於上世紀 20 年代末出生在一個高知家庭,求學早期就讀昆明西南聯合大學電機系,之後獲得清華大學工學學位。二十歲時赴美工作學習,獲得哈佛大學研究院工程科學及物理系博士學位後,進入職雪爾凡尼亞半導體廠從事工程師一職,後來又進入工程部從事問世不久的半導體前沿科學研究。

在美期間,黃敞先生獲得 10 餘項專利,發表論文 20 多篇,為世界半導體、電晶體和抗輻射積體電路開發研製奠定了重要基礎。同無數老前輩一樣,黃敞先生信奉“學有所成,報效祖國”,於是放棄了在美國的安逸生活,回到中國在北京大學物理系任教,兼任中國科學院計算機技術研究所 11 室主任、副研究員,招收研究生培養中國半導體人才。

與西安結緣發生在 1965 年,彼時我國為發展“兩彈一星”成立了航天微電子技術研究機構專門研發航天積體電路和微型計算機,並掛靠在位於西安的 771 研究所的前身,中科院計算技術研究所的 156 工程處,黃敞是這一專案的主要技術負責人之一。

黃敞一方面提出極具建設性的見解,認為分析器件的效能不能侷限於一點,而是要全面考慮各種引數和運用系統的概念,另一方面向後生傳授自己在積體電路領域十多年的知識和經驗,最終帶領團隊成功自研出我國第一塊航天積體電路,即 TTL 雙極小規模積體電路系列,主要應用在我國的戰略導彈和運載火箭的制導計算機上。

也正是在這一時期,黃敞及其團隊在陝西西安臨潼的一個小山溝裡圍起院子建廠房,於 1969 年初步搭建起新的研發基地。

在條件艱苦的小山溝裡,黃敞及其團隊生產 CMOS 積體電路,引進積體電路裝置與製造技術,為航天提供新的動力引擎。值得注意的是,這時 771 研究所的工藝線,已經達到國際上的 5 微米水平。

小山溝裡簡陋的廠房也就是現如今的西安微電子研究所,在黃敞的帶領下,憑藉在航天積體電路領域取得的成績,為西安打下半導體產業的基礎。

奠基時期雖然成績斐然,但只盤踞於航天領域略有侷限,資金密集型的半導體產業需要向商業化方向發展才能實現自我造血。

幸運的是,西安半導體產業在 21 世紀初期迎來新的曙光。

國際巨頭駐地紮營,20 年成中國半導體重鎮

最早計劃落戶西安的是全球領先的半導體巨頭英飛凌。

2002 年,排名全球第 6 的半導體制造商英飛凌剛剛更名,並在第四季度宣佈了一項名為“Agenda 5-to-1”的五年計劃,目標到 2007 年成為全球第 4 大半導體制造商和第一大半導體方案供應商。

在全球佈局建立研發中心是英飛凌推進其五年計劃的重要戰略,西安在 2002 年深秋得知這一訊息,在多次前往上海與英飛凌對接之後被納入可選項。此後英飛凌團隊乃至 CEO 舒馬赫多次前往西安實地考察,於 2003 年 6 月 1 日正式落戶西安,設立了在我國的第一家研發中心,且一期投資金額 420 萬美金。

至於為什麼選擇西安?英飛凌科技亞太公司總裁羅建華在接受媒體採訪時給出了三個理由:一是英飛凌與西安的很多大學有歷史上的合作,二是西安是中國光纜資訊通訊工程的樞紐港,三是西安是一個相對比較安定的城市,適合靜下心來做 IC 設計。

對於英飛凌自身而言,在西安設立研發中心並未幫助其實現五年計劃,舒馬赫在 2004 年辭職,英飛凌也轉變策略拆分記憶體業務成立奇夢達。不過這對西安並沒有太大影響。西安英飛凌隨即成立西安奇夢達研發中心,成功設計開發出多款儲存產品,併成功流片十多款產品,寫下儲存晶片史上光輝的一頁。

不過奇夢達的好景並不長,2007 年遭遇經濟危機記憶體產能供大於求和 58nm 技術瓶頸的雙重打擊,由清華大學博士奇偉擔任產品設計總監的西安奇夢達團隊面臨解散的風險,在奇夢達宣佈破產之後,西安的研發中心被浪潮集團收購,更名為西安華芯。

▲2017 年,英飛凌與西安交通大學依然存在合作關係

除了英飛凌,美國應用材料和美光也相繼落地西安。據媒體報道,美光從 2004 年 5 月就開始在中國選址,先後考察了包括北京、成都、蘇州、廈門等十多個城市,經過反覆考察和談判,美光對西安的人力資源與質量感到滿意,於 2005 年 3 月決定放棄其他城市,只考慮西安。

2007 年,美光與西安市政府正式簽約,宣佈投資 2.5 億美元在西安市建設晶片封測廠。

當然,僅憑藉英飛凌的研發中心和美光封測廠無法達成千億產值成就,這一“陝西省 20 年來最大的外資專案”的稱號在 2012 年又有了新的“繼承者”——300 億美元的三星快閃記憶體專案決定落戶西安。這一次,西安勝出的重要原因,依然是豐富的人力資源優勢和科研實力。

此外,在談判前期,西安是唯一一座能夠接受三星全部條件的城市,包括承諾對投資額進行 30% 的財政補貼,廠房由西安代建並免費提供土地、每年補貼水、電、綠化、物流補貼 5 億元等。

這一次與三星的合作,西安付出了不少代價,但後續為西安半導體產業鏈的發展帶來的價值更大。三星快閃記憶體一期專案於 2014 年竣工,帶動了上百家配套企業入駐,包括美國空氣化工、日本住友、華訊微電子等國內外企業,逐漸打造完整的半導體產業鏈。

▲西安三星專案專區,圖片源自三星半導體官方

半導體年產值超千億,西安晶片人才也不選西安

在眾多國外企業入駐的情況下,西安半導體產業年產值飛速增長。

▲圖片源自陝西省半導體行業協會

據陝西省半導體行業協會的統計,2019 年陝西半導體產業銷售總額為 985.1 億元,同比增長 39.51%,從 2012 年到 2020 年,西安積體電路產業複合增長率超過 30%。預計到 2020 年底,西安市半導體產業總產值將突破 1000 億左右。

這些資料變化的背後,也不全是靠外國企業與西安市政府的合作投資得來,近些年也有不少國內企業入駐西安,其中以紫光展銳、西安國微研發中心為代表。

另外,積體電路人才聚集也為西安爭取了增產的機會,西安 84 所高校中有 11 所高校及研究所招收微電子與固體電子專業研究生,排名全國第一,另外還有 20 餘家從事微電子專業的科研機構和 12 所教育機構。相關資料統計,西安高校相關學科在校生近 10 萬人,年輸送畢業生 2 萬人,佔全國的 14%。

不過,一個值得注意的事實是,在積體電路行業,晶片設計的工資遠高於晶片製造,頂尖的行業人才更傾向選擇晶片設計而不是製造。但在西安半導體千億產值中,其中有 80% 都是晶片製造業貢獻的,雖然如今西安也有將近 100 多家晶片設計公司,但除了紫光展銳和華為海思之外,其他大多數晶片設計公司要麼是外企的邊緣業務,要麼是面向產業鏈中低端產品的晶片設計,西安晶片設計公司的年產值大約只佔 100 億,因此很多晶片人會選擇晶片設計公司更多的北京、上海等城市。

在某問答平臺上,不少半導體行業從業人士都表示,相比江浙滬,西安半導體行業的選擇有限,大部分都是從國外引進的需要三班倒的代工廠,人力成本低。另外西安本地傳統行業的老單位偏多,整座城市氛圍沉悶,沒有活力,年輕人不太願意留在西安。

半導體產業年產值超千億的西安,留不住 10 萬晶片人才,更難吸引外省人才入駐,側面反映出西安的半導體產業雖然很大,但其技術實力可能並未跟上。

很多時候我們的注意力都集中在市場規模上,半導體行業的發展固然需要市場化,但過度追求市場上的增長,可能很長一段時間都不能在核心的尖端技術上取得突破,西安半導體產業的發展,需要等一等。