他被人称作芯片大王。台湾地域的半导体教父。他是大器晚成的代表。56岁的时分才走向胜利。在70岁的时分娶了本人的秘书。到了如今。光是公司的市值就超越了40,000亿。他就是张忠谋。
1931年。张忠谋出生于浙江。父亲是财政局的局长。母亲家里也是藏书大家。能够说。张忠谋的家庭不论是财富还是文化底蕴十分的雄厚。那也的确过了一段十分富足且闲适的生活。但是当时那个年代正值兵荒马乱。家人为了规避战乱,就带着张忠谋一路流离失所,到了南京,香港等中央。而也正是父母的这次外逃,才让他们一家人免于战事。然后一家人就定居香港。在那里过起了平安而又富足的生活。张忠谋童年的大局部光阴也都是在香港渡过。
1941年。日本侵略香港。家人们继续搬迁到了重庆。张忠谋的教育也没有落下。他在南开中学就读。也正是在当时的社会环境下。张忠谋深入的认识到,只要经过本人的努力才干改动本人的命运。所以他的学习十分刻苦。张忠谋的侥幸在于他有一个十分开通的父亲。,即便在当时那样不稳定的各种迁居生活中,也没有放弃对子女的教育。
1949年。新中国成立,当时的张忠谋只要18岁。他居然真的经过本人的努力考入了美国的哈佛大学。那可是1949年。不可思议张忠谋付出了多么大的努力。而他也正是哈弗1000多名重生中独一的一名中国人。1950年。张忠谋又去了麻省理工,特地攻读机械工程。4年之后就取得了硕士学位。
1955年。张忠谋毕业之后没有继续进修。迎来了人生的另一个转机点,张忠谋刚出校园开端打工,面前就有两份工作供他选择,一个是契合他兴味和专业的福特公司,一个是半导体,最终张忠谋选择进入了本人不熟习的半导体行业,在波士顿的一家半导体部门任职。当时他是那家公司独一的一个华人员工,由于张忠谋在学校的时分读的是机械工程。半导体对他来讲是一个全新的范畴。在进入这个行业之后,张忠谋也是十分刻苦的研究技术。很快就成为了行业里的佼佼者。人到了一定的境地,就不会满足于目前的处境。
三年之后。27岁的张忠谋曾经不满足于在这个平凡的公司里面工作。他需求更高的平台。所以就跳槽到了德州仪器。同样张忠谋照旧是这家公司的第1个中国员工。当时德州仪器并没有无尽的范围。由于是第1个中国员工。张忠谋在德州仪器公司也是风云人物。当时德州仪器还没有如今那么强大。张忠谋到了之后也从一个小员工一步步高升。德州仪器在他在职的这段期间开展壮大。能够说张忠谋是德州仪器的元老级人物。
1964年,张忠谋又继续去斯坦福大学进修,并取得了博士学位,之后又回到了德州仪器公司。
1965年,张忠谋成为了公司的经理,并在1972年升到了副总裁的位置。成为了公司里面的三把手。而此时的德州公司曾经在这一范畴开展成了世界第一。在全球的员工就到达了6万。
1970年。英特尔疾速崛起。为了公司的开展。张忠谋十分有远见的,希望公司注重半导体。但公司当时的总裁。重点放到了那些消费性的电子产品上面。并不认同张忠谋的倡议。很快两个人就呈现了分歧。而张忠谋的性格也是那种不愿意和人妥协。两个人为此还迸发了屡次争持。
1985年。张忠谋辞去了这份高薪工作。来到了台湾。其实台湾的经济部长早在1982年的时分,就约请张忠谋回台湾担任院长。但是由于张忠谋当时在美国还有事情要做,所以并没有容许。而张忠谋在回到台湾之后,就担任起了工业技术研讨院的院长。对台湾的半导体事业做奉献。
台湾当时在半导体设计方面没有优势,在销售方面也没有优势,那么独一的方法就是树立一个制造公司。在当时芯片设计和芯片消费是统一的,合为一体,不能单独消费。且当时很多企业普通主要把资金放在产品的投资上。基本就没有精神去做芯片。张忠谋也正是看到了这一契机。压服了阿斯迈尔这个世界上具有最先进光刻机的机器公司,取得了他们的仪器,开端进军代工行业。
1987年。张忠谋创立了全世界第1家专业半导体代工公司——台积电。公司成立之初,张忠谋就找到了当时的死对头英特尔谈协作,没想到英特尔居然提出了几百个问题,而且这些问题提的还都非常刁钻,张忠谋和同事们们不眠不休,将这200多个问题逐个攻破。顺利拿下了英特尔的业务。在张忠谋的率领下。凭仗着他丰厚的工作经历以及学问储藏。公司很快就成为了半导体范畴的领头羊。当时张忠谋曾经56岁。再怎样讲也不能和年轻的小伙子相比。膂力慢慢缺乏,所以他需求找一个得力的助手。来帮本人管理公司。
2006年。张忠谋将蔡力行选拔为公司里的CEO。本人这个董事长只担任在关键时分出来做决策。而这个蔡立行曾经在公司里工作了20年的时间。也是由厂长开端一步步做起。能够说是张忠谋一手选拔起来的得力干将。
2009年。全球金融风暴降临。世界经济都面临着凋谢。台积电在这样的全球浪潮下,自然也不能幸免。第1季度的业绩就面临着亏损。就在这危在旦夕的时分。张忠谋又重新担任起了公司里的CEO。力挽狂澜,让公司起死回生。这样的行动让全球的半导体行业都感到了震动。
2010年。台积电刚刚渡过了金融危机。停业收入就高达921.9亿台币。成为台湾获利最高的公司之一。2018年6月5日。张忠谋正式退休。到2021年。这家公司的市值就高达4.4万亿钱。张忠谋也以12亿美圆的财富进入了全球亿万富豪榜。同时全球有一半以上的半导体订单都会送到台积电,虽然三星英特尔也在竭力开展芯片制造,可是就目前的实力来讲,还是无法和台积电抗衡。毕竟台积电能够消费出5纳米的芯片。而其他的企业还在停止14纳米的打破。能够让台积电显得十分重要。
在事业上功成名就,但是张忠谋在情感问题上却让人非议。2001年。曾经70岁的张忠谋居然娶了一个比本人小13岁的妻子张淑芬。张淑芬之前不只是张忠谋的秘书,还是张忠谋的一个下属的妻子。这样的阅历不由让外界疑心张忠谋能否有夺妻的嫌疑。关于外界的质疑声。张忠谋也是一笑而过。以至表示本人终身只要两个成就,一是台积电,二是遇到了现任妻子。
有人说张忠谋一个人就能够定义整个半导体产业。是全球最尖端的一个人物。固然在56岁之前不断在为他人打江山。但是照旧能够凭仗着本人的才干,将公司开展成价值超4万亿的行业领头羊。
不论是在56岁开端创业。还是在70岁迎娶小13岁的娇妻。他做的每一步都是那么的果断而又英勇。不由启示我们只需想做成一件事,不论几岁起步都不会太晚。
硅谷的科技创新地位一直在加重而波士顿地区却衰落下来的原因是硅谷的企业以开放式网络分布为基础。
硅谷(SiliconValley),位于美国加利福尼亚州北部、旧金山湾区南部,是高科技事业云集的美国加州圣塔克拉拉谷(SantaClaraValley)的别称。硅谷的主要部分位于旧金山半岛南端的圣塔克拉拉县(SantaClaraCounty),主要是该县下属的帕罗奥多市到县府圣何塞市一段长约25英里的谷地。
而总范围一般还包含西南旧金山湾区圣马特奥县的部分城市(比如门洛帕克)以及东旧金山湾区阿拉米达县的部分城市(比如费利蒙)等地。最早是研究和生产以硅为基础的半导体芯片的地方,因此得名。硅谷是当今电子工业和计算机业的王国,尽管美国和世界其他高新技术区都在不断发展壮大,但硅谷仍然是高科技技术创新和发展的开创者。
该地区的风险投资占全美风险投资总额的三分之一,择址硅谷的计算机公司已经发展到大约1500家。一个世纪之前,这里是一片果园和葡萄园,但是自从国际商用机器公司(IBM)和苹果公司和谷歌公司总部等高科技公司在这里落户之后,这里就成为了一座繁华的市镇。
产业特点:
硅谷拥有大大小小电子工业公司达10000家以上,他们所生产的半导体集成电路和电子计算机约占全美1/3和1/6。80年代后,随着生物、空间、海洋、通讯、能源材料等新兴技术的研究机构在该地区纷纷出现,硅谷客观上成为美国高新技术的摇篮。硅谷已成为世界各国高科技聚集区的代名词。
硅谷的产业特点包括:1、从业人员具有高水平的知识和技能,其中科学家和工程师占较大比例;2、增长速度比传统工业快得多,并且处在不断的变化之中,产品更新换代的周期较短;3、研究开发费用在销售额中占的比例较高;4、产品面向世界市场。5、硅谷精神是允许失败的创新,崇尚竞争,平等开放。
天然优质的自然和社会因素,使得硅谷成为创业者的摇篮,高科技创业一片繁荣。
2019年5月,美国商务部将华为列入实体清单,禁止美国企业向华为出口技术和零部件;2020年5月,美国进一步升级对华为贸易禁令,要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时,必须得到美国政府的许可证,进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。
此前,高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片,用于华为智能手机和其他电信设备,华为手机使用谷歌的安卓 *** 作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片,也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施,华为手机业务遭遇重创,消费者业务收入大幅下滑,海外市场拓展也受到影响。
美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”,使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛,突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟,惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。
半导体产业是 科技 创新的龙头和先导,在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题,解决高端芯片受制于人的现状,成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。
全球半导体版图
半导体产业很典型地体现了供应链的全球化,各国在半导体产业链上分工协作,相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势,共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。
根据美国半导体行业协会发布的最新数据,美国的半导体企业销售额占据全球的47%,排名第二的是韩国,占比为19%,日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%,并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。
具体来看,美国牢牢控制半导体产业链的头部,包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言,在全球产业链总增加值中,美国在EDA/IP上,占据74%份额;在逻辑芯片设计上,占据67%;在存储芯片设计上,占据29%;在半导体制造设备上,占据41%。
日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术;韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用;欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出;中国则在晶圆制造上发挥重要作用。
中国大陆在全球晶圆制造(后道封装、测试)增加值占比高达38%;中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造(前道制造、后道封装、测试)增加值占比分别达到22%和47%。
以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。
芯片是人类智慧的结晶,芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一,是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求,决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备,包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等,均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品,凝聚着数十万人多年研发的积累。
芯片技术也涉及广泛的学科,需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说,一项半导体新技术方法从发布论文,到规模化量产,至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用,从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间,而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。
芯片制造的复杂性,创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中,专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发,在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如,荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产;美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。
中美芯片供应链各有软肋
“缺芯”,不仅困扰着中国企业。
自去年下半年以来,受新冠疫情及美国贸易禁令干扰,芯片产能及供应不足,全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。
随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延, 汽车 行业芯片短缺进一步加剧,全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免,福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡,通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。
蔓延全球的芯片荒,迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势,也各有软肋。
中国芯片产业起步较晚,但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计,2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元,同比增长17%,5年增长了超过一倍。其中,设计业销售额为3778.4亿元,同比增长23.3%;制造业销售额为2560.1亿元,同比增长19.1%;封装测试业销售额2509.5亿元,同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块,出口金额1166亿美元,同比增长14.8%。
中国芯片核心技术与美国有较大差距,主要突破在芯片设计领域,芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面:核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。
由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造,大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块,进口金额3500.4亿美元。
美国是世界芯片头号强国,拥有世界领先的半导体公司,但其核心能力是主导芯片产业链的前端,包括设计、制造设备的关键技术等,但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降,从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。
波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示,若按设备制造/组装所在地统计,2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%;美国则排名第二,销售额占比为19%。
世界芯片的主要制造产能集中在亚洲, 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%,其次是韩国 21%,日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节,也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限,美国同样遭遇“芯片荒”的原因。
对半导体产业链脆弱性的担忧,推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案,批准了520亿美元的紧急拨款,用以支持美国半导体芯片的生产和研发,以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日,美国总统拜登签署一项行政命令,推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作,加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。
除了产能问题,美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场,每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元,大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说,中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场,那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑,影响其研发投入及未来竞争力。
这从另一方面说,恰是中国的优势,中国庞大的市场需求和发展空间,足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发,并推动技术和产品迭代。
“中国芯”提速
随着中国推进《中国制造2025》,芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今,美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供,使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。
客观上,半导体产业链需要各国协作,这从成本和技术进步角度,对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下,对具有战略意义的半导体和芯片产业链,安全、可靠成为主导的逻辑。
中国要成为制造强国,实现在全球产业链、价值链的跃升,摆脱关键技术受制于人的困境,芯片制造这道坎儿就必须跨过。
随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单,迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”,携手合作,努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围,成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期,也由此迎来发展的重大战略机遇期。
在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中,把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标,致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链;国家将集中资金和优势 科技 力量,打好关键核心技术攻坚战,在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。
2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,瞄准国产芯片受制于人的短板,在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持,助力打通和拓展企业融资渠道,加快促进集成电路全产业链联动,做大做强人才培养体系等。
全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策,积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区,深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头,京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。
作为中国创新基地,上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》,其中集成电路产业列为第一位的发展项目,提出产业规模年均增速达到20%左右,力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列,并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。
上海市的规划中,对芯片制造也制定出具体目标和实施路径:加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品;开展核心装备关键零部件研发;提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年,基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地,先进制造工艺进一步提升,芯片设计能力国际领先,核心装备和关键材料国产化水平进一步提高,基本形成自主可控的产业体系。
上海联合中科院和产业龙头企业,投资5000亿元,打造世界级芯片产业基地:东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业,初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。
在国家政策指引和强劲市场的驱动下,国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力,中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。
在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下,中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升,正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。
中国终将重构全球半导体格局
中国芯片制造重大技术突破接踵而至:
中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展,中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。
上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备,预计将在2021年交付使用,实现了光刻机技术从无到有的突破。
中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术,依托该工艺,中芯国际芯片制程不断向新的高度突破,同时成熟的28纳米制程扩大产能。
7月29日,南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。
8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功,良率达90%以上,12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。
2017年,合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产,至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。
中国半导体行业集中蓄势发力,在关键技术和设备等瓶颈领域,从无到有,由易入难,积小成而大成,关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。
小成靠朋友,大成靠对手。某种意义上,我们应该感谢美国的遏制与封锁,逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。
回望新中国 科技 发展史,凡是西方封锁和控制的领域,也是中国技术发展最快的领域:远的如两d一星、核潜艇,近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下,中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。
实际上,中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域,比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。
英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章,梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化:
在创新领域,中国在全球研发支出排名第二,全球创新指数在中等收入国家中排名第一,正在从创新落伍者转变为创新领导者。
人才方面,拥有庞大的高端理工人才库,中国已是知识资本的重要创造者,美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。
技术转让方面,中国从单纯的学习者和技术接收者,转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。
人才回流,中国正在扭转人才流失问题,积极从世界各地招募科学和工程人才。
这些变化表明,中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争,由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。
中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道,在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时,中国首次超过美国,位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%,美国为19.8%,显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。
另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后,发现世界排名前20的理工类大学中,中国有7所上榜,清华大学居于第一位,而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”,中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。
芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力,中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。
正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说:美国不能无限打压中国,对中国实施出口管制,将逼迫中国寻求 科技 自主,现在不把光刻机卖给中国,估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了,不出15年他们就会什么都能自己做。”
温尼克的忧虑,正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期,中国在芯片制造领域的发愤图强,正在改写世界半导体产业的竞争格局。
中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入,打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁,这一天不会太遥远。
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