研发一颗芯片为什么这么难？

美国制裁华为让我们深刻认识到芯片的重要性，一颗小芯片，就能死死卡住一个国家的发展命脉。

到底为什么造一颗小芯片这么难呢？

无法一蹴而就，按部就班需要时间

阿基米德说过，“给我一个支点，我可以翘起整个地球”。但是这个支点很难找到。造一颗小芯片看似很容易，找到那个“支点”就能改变这个世界，事实上，这个支点需要几十年的发展、无数的人力物力才有可能达到。

首先是技术壁垒极高。

国外的半导体起步早、发展成熟，半导体所涉及到的光刻机、清洗、检测等等都发展比较完备且专利众多，这对后发的我们很不利。

国内的成立大多都在21世纪初，比如北方华创主要组装生产集成电路设备、光伏设备等，它于2001年成立；中微是面向全球的微观加工高端设备的公司，也成立于2001年；主要生产产品包括半导体清洗设备、半导体电镀设备、和先进封装湿法设备等的盛美半导体成立于2005年……由此可以看出我们的起步比其他国家晚了半个世纪。产业是一步步发展起来的，从农业到几乎不需要芯片的人工流水线、矿产粗加工、再到低端玩具电子制造业，再到中高端的消费电子制造业，这时候才有的芯片需求，好在现在我们的需求很高，市场在倒逼进步。

另外，还有可怕的专利问题。我们吃过这样的亏，发展一个东西的道路可能有10条，但是有9条都是别人的了，走别人的会被收过路费，剩下一条来的晚的只能是自己开拓了。等我们找到这条路后，别人在已有的9条路上有开辟了新的“条条大路通罗马”，这样下来我们还是吃亏，弯道超车太难了，几乎不可能。

人才的培养

半导体“人才荒”已经蔓延到了全球，据中国半导体协会预测，2022年中国芯片专业人才缺口将超过25万人，而到2025年，这一缺口将扩大至30万人。此外，2020年我国集成电路相关专业毕业生规模在21万左右，约占毕业生总数的2.30%。而在这21万学生中仅有13.77%毕业生毕业后从事集成电路相关工作，数量还不到3万人，国内高校培养的芯片人才可谓青黄不接。

而中国台湾地区的半导体行业虽然位居全球龙头，对人才缺口也巨大，对人才的需求也持续走高。根据中国104人力银行发布的《半导体人才白皮书》，2022年第一季 平均每月需求3.5万人，年增幅为39.8%。产业链当中，制程厂区最多的中游IC制造因产能满载，人才缺口大增，2022年第一季平均每月招募 1.6万人，年增幅达51.3%，位居产业链中缺口最大、成长最强。

自2020年底“缺芯”潮爆发以来，不少晶圆厂开始新建晶圆厂或大力扩产提升产能；同时，芯片行业创业也成为近年热潮，国内芯片设计初创企业如雨后春笋般涌现。据中国半导体行业协会统计，2021年我国设计业企业数量达到2810家，比去年增长592家，同比增长了26.7%。135家上市公司数据表明，2021年半导体产业从业人员为45.66万，与2020年38.85万人相比，同比增长17.54%。而从不同岗位类型来看，生产人员数量达26.60万人，位列各岗位类型人员数量占比首位，其次为技术人员，人员数量为11.92万人，其中技术以及职能岗位涨幅较均超过20%。

人才流失是中国发展的最大也是最为致命的问题，早在八九十年代开始，人才流失的迹象早已显示。根据《美国博士学位调查》自2010年以来毕业后留美工作的意向一直上升。2020学年，来自中国大陆及香港地区的博士学生90%攻读的是S&E领域，非S&E领域中国留学生不到700人。另外，超过81%的中国大陆博士学位获得者意向留美工作。这批优秀人才为全球技术发展做出了重要贡献，例如5nm、3nm三极管的解决方案、光刻机的技术难题由华人攻克，根据ThomsonReuters统计的一份数据显示，在全球半导体材料科学家的排名中，前六名中五名是美籍华人。

我国半导体人才的流失，首先是因为国内对于芯片半导体行业不够重视，长期以来半导体行业的冷门，对探索未知过程中的错误包容度极低，让大家都不看好这个专业，而去追求那些热门好工作的专业，且高校及研究所基础设施相对薄弱难以深层次研究。其次，苹果、高通和英特尔等国际顶尖芯片公司的企业文化更加人性化，薪资待遇更好，因此更能吸引人才的加入。

半导体圈生态

北方华创微电子设备公司的销售说到，设备真的太不好卖了。设备技术指标满足规格了，但也不一定就用国内的，用国外的“省心又安逸”，但是这就加剧了恶性循环，一旦国内设备得不到使用，设备厂就收集不到更多的数据进行反馈，那就无法进步。紧接着工艺数据积累的少了，客户就会认为厂商工艺不成熟，更没人买，这样的恶性循环就开启了。

国家实施了保护，2021年12月24日，中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十二次会议修订通过了《中华人民共和国科学技术进步法》（后称《科学技术进步法》）其中，第九十一条明确：“对境内自然人、法人和非法人组织的科技创新产品、服务，在功能、质量等指标能够满足政府采购需求的条件下，政府采购应当购买；首次投放市场的，政府采购应当率先购买，不得以商业业绩为由予以限制。政府采购的产品尚待研究开发的，通过订购方式实施。采购人应当优先采用竞争性方式确定科学技术研究开发机构、高等学校或者企业进行研究开发，产品研发合格后按约定采购。”

打压让国人觉醒

帝国主义对我们打压，不是近期才开始的。1996年的《瓦森纳协定》，第一条就是电子项目，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳协定》，它是苏联解体后，冷战格局下的一个遗留产物，前身就是“巴黎统筹委员会”，是专门针对前苏联的一个机构，中国也曾被列入管控范围之内。苏联解体后，“巴统”于1994年宣布解散，给了我们一定的喘息时间，但没过两年，美国又牵头33个国家，在奥地利签署了《瓦森纳协定》。这个协议的内容就是，控制一些技术物品对特定国家的出口，主要控制的范围包括两份清单，一个是军民两用商品和技术清单，涵盖了先进材料 材料处理，电子器件 计算机 电信与信息安全等9大类，还有一份是军用清单，涵盖了各种武器弹药 和设备及作战平台共计22类，而我们中国就正好在被禁运的国家之列。

算上瓦森纳，西方国家限制中国已经70多年了，不仅仅是我们熟知的20多年。

黄字部分写到：它（瓦森纳协定）接替了COCOM，也就是巴黎统筹委员会，作用和目的跟后来的瓦森纳协定可以一脉相承。而COCOM是1948年美国就在谋划的，但是初期中国还很弱小最主要防的是苏联，但是朝鲜战争中国给美国当头一棒，中国的存在感在美国心里提升，很快中国就进入了限制名单。

中国的发展不容易，几乎从建国开始，西方国家就对我国建立了严格禁运机制，任何有助于我们追赶的先进技术和核心技术，几乎都会上禁运列表。但是一穷二白的年代我们都过来了，哪怕在芯片领域追赶并实现领先很难，但是回头看新中国的几十年，中国取得的成绩，每一项都很难。

这让我们再次深刻认识到，中国想要发展高精尖科技，自始至终都只能依靠自己。短期内，国内头部逻辑和存储芯片代工公司先进制程产线的扩建将会很难推进，成熟制程产线则不受影响；除非之前下单的设备已经到位，否则需要找到短期内的替代方案，比如日韩设备厂商、甚至是国外淘汰的二手设备。

长期来看，美国封锁下的中国半导体产业链完成完整的国产替代，既是必须也是必然。半导体设备和材料、关键零部件、设计软件等将会越来越受到投资人的重视、政策的支持，将利好包括薄膜沉积设备、光刻机及其零部件、掩膜版、CMP设备、离子注入设备、硅片生产设备/材料、先进封装设备及EDA软件等领域的中国公司。

大雪压青松，青松挺且直，短期的外部打压无法真正限制中国半导体的长期向好发展。