2000年4月,张汝京在上海创办中芯国际集成电路制造有限公司(简称中芯国际)。在中芯国际的经营上,张汝京把他在芯片业十多年来积累的人脉与经验都发挥到了极致。
首先是团队。张汝京是一个很有使命感和理想主义的人。他将公司取名“中芯”,即“中国技术第一芯”的意思。在他的感召之下,竟有300多位来自世大、台积电等台湾公司的工程师跟随他北上,此外还有100多位来自欧美日韩新等地的专家以及许多中国大陆海归博士加盟,大家共同组成了一支强大的团队。许多人回忆起早年在中芯国际工作的短短数年时,仍然会提到,那是一个少见的理想时代,“很苦,但大家憋着一股劲儿,要把事情做好”。
男人可以苦自己,但不能苦家人。为了节约成本,新厂往往都会建在比较偏僻的地方。两地分居怎么办?子女教育怎么办?为了稳住人心、专心创业,张汝京多年来已经习惯在建厂的同时,在工厂周边建设员工宿舍、员工子女学校等配套设施,打造功能完善的社区。“公司会分房子、股票给员工,当年在上海分了1500套房,北京和武汉也分了一些,后来房产升值了,大家都有获益。在这里工作,不一定会暴富,但也绝不会被亏待。”张汝京非常鼓励夫妻同来中芯国际工作。很多人卖掉了在美国、新加坡的房子,回来了就打算扎根,而不是说干两年就走。
张汝京的细心是出了名的。几乎每个与张汝京共事过的人都会提起这一点,“每次在电梯里遇到,他都能叫出我的名字,公司里成百上千的人,他可以记住几乎每个人,正是这样的细心,拉住了人的心”。不管张汝京走到哪里创业,都会有大量的旧部跟随着他而去,在不同时间反复加入他的新公司,即使薪水可能大不如从前。
“Richard(张汝京)建厂有自己的方法,如同师傅带徒弟,张汝京会手把手带新员工,他很强调实际操作。”
张汝京也会特别向管理层强调,不仅招来的新员工要满足公司需求,公司也要对员工的职业发展负责,提供足够的资源。“大部分公司会强调获利,但他(张汝京)是把人放在最前面。”对于自己的员工,张汝京更看重的是个人做事踏实的品质,而他自己也从来没有领导架子。与张汝京一同工作时的气氛总是“像一个大家庭”,这也成为不少老部下愿意一直跟随他的原因。
“当年的行业中,能够突破原本工作程序、勇于创新的老板很少,张博(张汝京)很不一样,能让人看到工作的希望。”严大生认识张汝京的时候,供职于台湾的封测厂力成科技。力成为世大提供封测服务,按行业惯例,原本会使用全球领先的半导体测试设备供应商日本爱德万(Advantest)的封测方案。但张汝京与力成共同调试改进,最终用自研方案节省了大量成本。这件事情一直被严大生记在心里,也成为他此后始终愿意跟张汝京一同工作的重要原因。
来到大陆建厂,张汝京把扶持合作伙伴的做法也带到了中芯国际。在行业中,一家新生的国产半导体设备厂商想要进入市场,需要有芯片厂使用其设备、帮助其认证。但多数公司都会选择成熟的国际品牌,不会选择国产的新品牌。只有极少数人给予了这些国产设备商机会,“爱用国货”的张汝京就是其中一个。
为了确保质量,在收到新厂商送来的样机时,张汝京都会同时准备一台同类型的达到国际水平的设备用作对比。若样机不达标,则会帮助其测试升级后再返回给供应商,供应商按照升级后的标准重新生产,再卖给张汝京。“这样既使用了国产设备,又确保质量。在很多设备和材料采购上,他都会先问问,有没有合格的国产品能够替代。”利用这种方式,张汝京充分发挥了中芯国际在中国半导体产业中的龙头作用,带动了国产半导体设备行业的发展,也为中芯国际打造了一个日益完善的国产设备供应链。
有了人才和合作伙伴,建厂还需要钱。中芯国际的原始股权结构设计是花了不少心思的。首先,外资股东占了多数,包括大名鼎鼎的高盛、华登国际(一家成立于美国的芯片投资基金,创始人为EDA三巨头之一铿腾电子的首席执行官陈立武)、祥峰投资(新加坡主权财富基金淡马锡的全资子公司)等,这有利于避开《瓦森纳协定》对中国的先进技术禁售。其次,每个股东都仅占从百分之几到百分之十几的股权,确保没有谁能影响创始人张汝京的话语权。最后,最大的股东上海实业是由上海市国资委全资控股的国企,这又确保了上海政府拥有一定的影响力,有利于公司在上海拿到优惠政策。
中芯国际初创时,张汝京跑遍中外,拿到了10多家公司的投资,也才拼凑了10亿美元,其中包括王阳元夫人杨芙清的北大青鸟的1亿美元。此外就只有4.8亿美元的银行贷款和2003年再募集的6.3亿美元。而仅仅建一条8英寸线就需要10亿美元,12英寸线更是高达15亿美元。“建厂高手”张汝京将有限的资金利用到了极致,适逢行业发展的低谷期,中芯国际以相对较低的价格购入二手设备,以及用11.42%的股权换来了摩托罗拉位于天津的8英寸晶圆厂。“假设新设备要100块钱,别人维修好的二手设备买回来只要大概六七十块钱,我们买没维修过的二手设备只要20块钱,算上零件和人工费,一共约30块钱。不仅价格便宜,而且老师傅带徒弟维修,又增强了员工对设备的熟悉程度。”
张汝京的“小气”让人印象深刻。中芯国际一厂主厂房上梁时,张汝京仅花了20元人民币放了1000响鞭炮庆祝。在他的新工厂,用来装运二手设备的木箱经过师傅们巧手“改造”后,就成了临时工厂中的工作台、鞋架、置物台和前台等。“有人盖工厂,规模不到我们的一半,花费是我们的八成,效果还没我们的好。”张汝京举例说,有些工厂喜欢“新潮的设备”,例如选择可旋转的摄像头,价格是普通摄像头的四倍,但在旋转时仍有死角,“我们装两个不可旋转的,挨在一起,价格只要一半,还没有死角。”
2000年8月1日,中芯国际打下了第一根桩。这时候中芯国际的项目还没有拿到国家的批复,是江上舟争取来的上海市政府的临时开工许可,才使得项目开工时间大大提前。到9月1日,信息产业部才原则上批准中芯国际项目。可是,国家发改委却迟迟没有批下来。江上舟急了,发改委的工作人员却说:“你们才两个月!比这大的项目半年才批的。”等到10月25日,在国务院办公会议上,朱镕基总理说了一句:“我听说他们的桩都打好了,还批什么?过了!”就这样,中央批示得到了解决。
建厂期间,张汝京事事亲力亲为,初期每天在厂里巡视数次,每次要花两个小时。隔年9月25日,中芯国际的8英寸产线、拥有国内最先进的0.25微米制程工艺的新工厂即正式建成,前后仅用了13个月,创造了当时全球最快的建造芯片厂的速度。开工第一天,张汝京带领公司高层主管到无尘车间,亲自用布沾上酒精,蹲在地上擦地板。为避免因灰尘而影响芯片的良品率,无尘车间地板需达到每平方米不超过10粒灰尘的洁净标准。
张汝京是个工作狂,每周上班6天,每天在工厂待12个小时。他对物质毫无追求,“出差坐经济舱,酒店干净就行,午饭常常是一碗青菜一碗饭”。曾经有台湾的朋友来上海拜访张汝京,回去跟台湾媒体评价道:“Richard连西装都没有穿,就是一件工作衫,披上件发旧的灰色毛衣,像个传教士,办公桌是三夹板拼凑起来的便宜货。他说他有一个中国半导体的宏伟梦想,为这个梦想要彻底献身,好像甚至牺牲性命都可以。这个人不是为了赚钱才做这件事,这才是最可怕的。”(www.xing528.com)
张汝京又是个急脾气。他不急不行啊,如果不能在最短时间内将芯片厂建成,如何能够跟得上摩尔定律每18个月就更新一代的速度?中芯国际在当时张江建厂的土地成本仅仅169元/米2,几乎是白送。加上大量二手设备与厂房,以及大陆的工程师红利,中芯国际新厂房的固定成本和变动成本分别做到了比台积电低38%和16%——从这里也能看出为什么全球半导体产业链要向中国大陆转移。此外,通过股权换订单的灵活经营方式,中芯国际又先后将德国英飞凌、新加坡特许半导体(Chartered)、日本东芝和富士通等芯片巨头从客户变成了利益绑定的股东。一路结盟,中芯国际的股东数量也从2000年刚成立时的16个,一路膨胀到四年后上市时的75个。
中芯国际以内存产品起步,最初的技术来源是日本富士通。中芯国际从富士通先后引入了0.21微米、0.16微米和0.13微米制程的存储器工艺。后来,中芯国际又从新加坡特许半导体和欧洲IMEC分别引入0.18微米和0.13微米的逻辑芯片工艺。
中芯国际做晶圆代工的主要竞争力,除了不断引入更先进的工艺制程,就是12英寸线的上马。因为其他大厂的多数8英寸线都提完折旧了,中芯国际这样的新厂在其4条8英寸线上并无多少成本优势。大家在刚问世的12英寸线上则处于同一起跑线。
在英飞凌的技术支持下,2004年,中芯国际在北京建成了中国第一条12英寸晶圆的芯片生产线,这仅仅比全球第一条12英寸线的建成晚三年。当时全球只有美国、欧洲、日本、韩国和中国台湾地区的少数厂商有能力投资建设12英寸晶圆厂,中芯国际的这条生产线的建成被认为是中国半导体行业的一个重要突破。要知道,由于海外技术封锁,华虹NEC建成中国第一条8英寸线的时间可比国际上晚了整整九年。
美国总审计局2002年发表了对中国进行芯片技术出口管制的报告。其中写道,美国的策略就是要让中国芯片产业水平与美国代表的全球先进水平相比始终落后两代。美国对向中国出口芯片制造设备、材料和技术必须实行严格的管制。美国不仅对本国厂商进行种种限制,甚至连其他国家的公司与中国的正常合作也要横加干涉。据说张汝京为了突破设备禁运,找到了美国5家教会组织为他做担保,保证中芯国际的芯片技术不会用于军事用途,最后才拿到了出口许可。作为国有企业的华虹NEC直到2010年才终于开始在张江建设12英寸线,比中芯国际晚了六年。
中芯国际在发展过程中,不断受到美国政府的阻挠。2001年中芯国际向美国应用材料公司购买双电子束系统,被布什政府冻结出口许可,只得从瑞典购买。2005年向美国国家出口银行申请低息贷款以购买美国应用材料公司的设备,又被美光以“美国政府不能用纳税人的钱帮助对手”阻止,只能转向荷兰获得贷款并通过以色列公司的协助才顺利买到设备。中芯国际在申请65纳米制程工艺的出口许可时,因为美国政府的拖延,比美国公司晚了两年才申请到。当IBM同意在45纳米领域与中芯国际合作时,张汝京当天就让人把一人多高的资料送来,就怕IBM反悔。中芯国际因此在2007年12月就拿到了45纳米制程的生产设备,仅比西方发达国家晚了一年左右的时间。2009年1月,中芯国际又争取来了32纳米制程生产设备的出口许可。
中芯国际于2002年正式投产,当年销售收入4亿元,次年的销售金额即增长到30亿元,出口创汇3亿美元。2003年底,中芯国际三个工厂的总产能跃升到每月6万块晶圆,拿下了全球第四大晶圆代工厂的座次,仅次于台积电、联华电子和特许半导体(Gartner数据)。中芯国际的崛起速度在全球半导体产业绝无仅有,震惊业界。中芯国际被世界知名的《半导体国际》杂志评为全球“2003年度最佳半导体厂”之一。2004年,中芯国际销售额再增长1.66倍至50亿元,芯片交付量增长98%至94万块晶圆,并首次有了年度盈利。该年3月,中芯国际成功地在纽约和香港挂牌上市,集资18亿美元,中芯国际的股东也获得了3倍多、近8亿美元的回报。到年底,中芯国际的工厂增加到7座,月产能提升到11万块晶圆。
2003年,中国芯片总产量首次突破百亿大关,达到了创纪录的134亿块。中国芯片总产值达到351亿元,如果与“909工程”启动之前的1994年相比,十年正好增长到了10倍,发展速度之快全球罕见(中国半导体行业协会数据)。以上海为龙头,中国的芯片产业形成了一个燕形的布局。其中,长江三角洲是燕子头,京津环渤海湾地区和珠江三角洲是燕子的双翅,中西部的武汉和成都则是燕身和燕尾。上海、北京、深圳成为三个较大规模的芯片产业集群(其中深圳仅有芯片设计,直到2014年底才拥有了华南第一条8英寸线),其他已建或正在洽谈建造芯片生产线的城市和地区超过了10个。在全国居于领跑地位的上海浦东,已汇集10余条8英寸晶圆生产线,形成张江、松江和漕河泾“两江一河”产业带。上海还积极地从芯片制造往上下游延伸,引进构建了从设计、制造、封测到设备的完整产业链。
即使这样,中国的半导体产值与全球高达2000多亿美元的半导体产值相比仍然仅占很小的一部分。中国国产芯片仅能满足国内市场需求的17%,多数芯片依然依靠进口。同时,国内的芯片生产线大部分都是8英寸和6英寸晶圆生产线,国际上正在成为主流的12英寸生产线还很少,生产的芯片绝大部分也用于中低端产品——玩具、遥控器等简单消费品,用于电脑、手机等的高端处理器芯片几乎没有。中国芯片设计企业与国际水平的差距更大,多数都是低水平的重复设计。从整体上看,与美国、日本、韩国和中国台湾地区的芯片巨头相比,中国大陆的芯片企业无论在资金上还是在技术上仍处于劣势。正如一位著名专家所言,“在全球芯片业的池塘中,中国大陆仍是一条小鱼”。
中国大陆的半导体产业一片欣欣向荣。谁也预料不到,一阵阵寒流即将袭来,中国大陆还处在萌芽状态的芯片产业很快就迎来了萧瑟的寒冬。
【注释】
[1]张忠谋,《张忠谋自传:1931—1964》,北京:生活·读书·新知三联书店,2001年版,第118页。
[2]钱纲,《芯片改变世界》,北京:机械工业出版社,2020年版,第296页。
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