1971年11月15日，英特尔为一块指甲盖大小的芯片写下豪言壮语：开启集成电路新纪元。如其所言，那块重量不到一盎司的Intel 4004铺上了2300只集成晶体管，被称为世界上第一款CPU。
三十余年后，同样激动的时刻发生在大洋彼岸的中科院里：2002年8月10日，中国首枚拥有自主知识产权的CPU“龙芯1号”终于流片成功。而中国大陆第一家从事专业芯片制造服务的集成电路制造公司中芯国际刚成立仅两年。
时间绘制的技术差距一路延续，至少两代工艺的落后“魔咒”始终难以打破。当英特尔生产14nm芯片时，中芯国际还停留在28nm；当英特尔在突破7nm良率时，中芯国际面临的是来自美国的一纸禁令；也是在美国的禁令之下，台积电宣布断供华为。
更严重的情况是，从手机、平板、IoT到汽车，全球“芯荒”被推至极致。
“模式创新很容易超越。但对于芯片而言，我们能‘搭积木’，却不会造元件，缺少太多基础性的工作。”原英特尔工程师池宇感慨万千。他认为，时间是造成芯片产业鸿沟的重要原因，“英特尔、德州仪器这些公司都已经50多年历史了”。
事实上，在中国科技史上，对芯片的投入日益加码，仅龙芯处理器一个项目投入就高达50亿美元。从2006年开始，国家对“核高基”重大专项持续投入。在当时的计划里，中央财政为此安排预算328亿元，加上地方财政及其他配套资金，总投入超过千亿元。
但技术专利壁垒高耸、难以打破英特尔生态垄断等各种原因，以往的尝试几乎屡试屡败、屡败屡战，发展过程历经坎坷，“909”工程主体华虹集团饱受“拿来主义”的质疑，甚至爆发了“汉芯”造假丑闻。
半导体行业投资人刘雨潇对《中国企业家》分析：“2010年左右，半导体进口量开始逐年攀升，各方都已明确我们在很多关键的地方被卡住了，因此有了第一期大基金。”
相关数据显示，2010年中国半导体进口量跃居前五。2016年，半导体超越原油成为中国最大进口商品，当年中国在芯片进口上的花费已接近原油的两倍：芯片进口额为2270亿美元，原油进口额为1165亿美元。
在此期间，国家出手。2014年工信部正式对外披露成立集成电路大基金：第一期规模达1200亿元，重点投资集成电路芯片制造业，兼顾芯片设计、封装测试、设备和材料等产业，掀起了一轮“造芯潮”。
直至今日，芯片“国产替代”的时代使命还远未完成，这条道路依旧极为崎岖。
然而，与前两次“造芯潮”不同的是，在最新的这次“造芯运动”中，越来越多的人才自西向东流动，从政府到市场开启新一轮共振。而随着人工智能、大数据等新技术的涌现，在某些芯片领域，中国企业与传统强者处于同一起跑线。
急！急！急！
人越来越多，也越来越急。
2021年年初，普林斯顿大学计算机科学专业博士吴强告别地平线CTO这一职位，自立门户，成立基于存算一体技术的大算力智能计算芯片公司——后摩智能。
吴强曾先后就职于英特尔、AMD等芯片巨头，丰富的从业经验及团队吸引了众多投资人的关注。不到三个月，后摩智能完成数千万美元天使轮融资，由红杉资本中国基金领投，经纬中国、联想创投、弘毅创投等跟投。
资方之一联想创投合伙人王光熙回忆，后摩智能当时给的融资时间很短，“前前后后一共只花了一周”。周六上午，王光熙拉着自己的“老板”联想创投总裁贺志强跑到吴强那儿，贺志强当场拍了板，“这肯定不是（我们投资的）常规流程。”王光熙说道。
投资人“急”的背后，是好标的少，要抢。
“有很多原来行业里的人，或者原来不是这个行业的人，都拿着‘弹药’，招募人才、招兵买马。”王光熙如此形容这一轮投资热。
刘雨潇的感受更为强烈，有些项目不做尽调直接发投资意向书，尽管一些不错的项目普遍比2018年时贵了两三倍。
《2020年中国半导体行业投资解读》显示，2020年成为中国半导体一级市场有史以来投资额最多的一年，投资金额超过1400亿元，相比2019年增长近4倍。热钱从投资机构、国家手中不断滚向创业者，企业数量也随之水涨船高，截止到2020年9月1日，国内半导体企业数量累计已经超过5万家。
创业者也“急”。
窗口期在逐渐关闭，而在像“吞金兽”一样的芯片行业里，需要一轮接一轮的巨额融资，才能向前滚动。2020年7月，成立四年的寒武纪上市，在这之前，寒武纪在四轮融资里获得超过50亿元资金的加注。高融资、高估值与巨额亏损之间形成的矛盾曾让这家AI芯片第一股备受争议。
“众所周知，半导体行业本身很烧钱，流片价格比较贵，尤其是未来两三年，上游产能可能还会比较紧张。另外，行业人才稀缺，市场相互之间争夺更加激烈，这和当年AI、自动驾驶水涨船高的局面一样，创业公司需要付出更高的资金成本。这种情况会层层传导，项目更贵，投资人要出更多的钱。再加上，大量资金追逐少数的头部项目，估值也会有所上涨。”一位不愿具名的芯片行业人士分析道。
不仅是投资方，制造端着急的情绪也跃然纸上，由于缺少先进工艺的光刻机，芯片制造成为美国制裁的“杀手锏”。武汉弘芯、成都格芯、贵州华芯通等芯片烂尾项目一再敲响行业警钟，武汉弘芯项目甚至规划总投资额高达1200多亿元，政府先期投入150多亿元。
即使众多项目暴雷，依旧有人不断进场。
据市场研究机构CB Insights统计，仅2020上半年，已有15个省份、超过29个城市落地半导体项目，同比去年增长84%。按照签约金额排名，江苏省、安徽省、浙江省、山东省排名前四，向来重视半导体项目投资的上海只能屈居第五。
2020年10月，国家发改委新闻发言人孟玮点明了这场“芯”病：国内投资集成电路产业热情高涨，没经验、没技术、没人才的“三无企业”进入行业，个别地方对集成电路规律认知不清，盲目上项目，低水平重复建设风险显现。
全球“芯荒”背后
芯片赛道里，各方“着急”情绪背后的原因多种多样，其中一个重要原因就是，全球范围内的芯片紧缺。
4月29日，苹果CEO蒂姆·库克在财报电话会议上说，芯片短缺可能导致公司第三财季收入减少30亿至40亿美元。4月27日，小米中国区总裁卢伟冰也谈及了芯片短缺问题：“这次缺货的周期不会太短，今年肯定是不可能缓解了。乐观的话，明年上半年，但难度也很大，所以大概率是明年依然会出现整体缺货的状况。”
汽车芯片亦是如此。3月26日，蔚来宣布，因半导体短缺，从3月29日起，合肥江淮汽车工厂临时停产5个工作日。全球汽车产业陷入了相同的困境，“1美元的零部件可以让4万美元的汽车难以发货”。
另一个重要原因是，在华为、中兴等中国科技企业被列入所谓的“实体清单”并被制裁的背景下，“国产替代”的热忱高涨，越来越多人看到其中的机遇。
“国内芯片行业在2019年迎来了改变，因为中美贸易出争端出现了‘国产替代’的机会，大家意识到机会还没有真正抓住，芯片根本性的问题没有解决。如果抓到这个机会，会有一个真正的突破。”吴强表示。
在此前的投资脉络中，芯片“国产替代”有两条路径，简单来讲，一条主线是难度较高的芯片，晶体管规模在50亿以上，例如苹果A13有83亿颗晶体管；第二条路径则是按照消费电子的路径去走。
国内芯片产业普遍由低端开始，逐渐向难度更高的领域进发，直至2016年10月17日，深圳市汇顶科技在上海证券交易所上市。“这算是个标志性事情，它是中国第一个在半导体某个领域里做到第一的企业。”刘雨潇认为汇顶科技上市意味着中国芯片按照消费电子的投资布局告一段落。
吴强也认为，新一轮芯片创业热潮与2016年时已有所不同：“是一种高技术含量又很复杂的智能计算芯片热潮，是在2015、2016年之前中国人不太敢碰的领域，是被英特尔、AMD等巨头掌控的领域。”在他看来，高技术含量的芯片目前面临的窗口期也不会太长，最迟两年后，如果前三的市场格局已定，很难会出现新的入局者。
“说实话，后摩要做一款好产品出来，可能性非常大。但是它到底能做多大，要看后面跟场景、跟商业绑定的落地能力。如果能够找到一个到两个客户、行业，我觉得对于他们就非常有利了。”王光熙在是否跟投上十分清醒：“很多人会拿‘国产替代’、‘卡脖子’出来说，这是一个非常重要的驱动因素，但本质上它不应该成为我们单纯的投资逻辑。”
这种谨慎的逻辑在如今看来极为重要。在创业热潮背后，还有一片上市遇冷。据投中网统计，从2020年12月初至2021年3月初，共有13家拟上市芯片企业IPO中止或终止，其中不乏依图科技、云知声等知名度较高的明星企业。
“很多创业公司实际上还是消费电子逻辑，我给它的估值就会非常低，我认为只能给到二三十倍或者三四十倍的市盈率，但现在市场给它估值可能高达两百倍的市盈率，非常疯狂，这个情况下可能会倒挂。”刘雨潇表示。
要不要28nm？
在制造受阻的大背景下，对于大多数芯片创业公司来说，产能开始成为一件生死攸关的事情。一位投资人表示，产能不足的效应还在传导中，虽然现在还没有看到哪家创业公司因为产能问题死掉，但接下来一年大概率会大量发生。
在解决上游制造面临的问题上，吴强提前想好了解决方案：“这是每个芯片创业者必须思考的问题。后摩智能在芯片设计上有颠覆性的技术创新，用28nm或者22nm的制程，也可以做出好的性能和超高的能效比。所以从这个角度来说，后摩智能未来在制造环节能做到真正的国产自主。”
由于缺少先进光刻技术，芯片“制造”成为关键。2021年2月初，有消息称华为轮值董事长徐直军跳槽上海微电子，后者是国内光刻机集成的龙头企业。虽然华为随即辟谣，但也反映了业界对光刻机“国产替代”的殷切期望。
目前，芯片投资的分工似乎很明确：在设计端，有市面上繁荣的投资人，制造端，则由“国”字头的机构和专项基金解决。国内最先进制程的光刻机是在“核高基02专项”里，设定于2020年12月验收193纳米ArF浸没式DUV光刻机，制程28nm。2020年6月初，上海微电子传出好消息，攻克28nm光刻机难关，最快2021年交付。
不过，这样的制程离生产华为高端机型所需的芯片路途依然相距甚远。在千亿弘芯骗局中，做局者曹山说，做65nm芯片，项目只值80亿，做14nm能值1200亿。在这个只有小学文凭、丝毫不懂半导体的人眼里，朝着高精度制程出发准没错。这也是芯片产业在美国打压背景下的一个侧影：要实现供应链自主可控，14nm以内才算攻克关键技术，取得胜利。
“可能过去被整个全球产业合作浪潮宠坏了，大家就觉得我们应该是能够去享受最先进的工艺。”王光熙认为，目前很多芯片并不需要过高精度。
刘雨潇表达得更直接：“你是一个中国人，所以你才会产生只有7nm才是高端芯片的错觉。如果美国人想要生产130nm的芯片，没办法在自己的国家实现，因为中国是唯一一个集齐了所有半导体众多细分产业的国家。”
方正证券在分析报告中指出，28nm制程极具性价比。虽然目前手机芯片即将进入5nm制程，但是在物联网等众多市场，28nm仍然是主流制程工艺节点，不少晶圆厂基于28nm推出了在成本、功耗、性能等方面更具优势的工艺。
王光熙很乐观：“国内目前掌握28nm或者以上的成熟工艺，可能性和确定性相当高。”
刘雨潇也判断，不出三年，国产28nm的光刻机就会出现。但也有曾就职国新的投资人对此并不那么乐观：“28nm能出现在实验室和真正能投入使用并不是一回事。”池宇表达了类似的看法，这其中的关键是良率，良率不过关，造出光刻机依然有很长的路要走。
不过，纷繁意见背后却有一个共识：这项成本约为整个硅片制造工艺的三分之一、耗时接近一半的工艺，中国应该先学会走，再跑，先跨越28nm，再谈高精度。
1997年，由于德州仪器放弃DRAM产业，张汝京退休。2000年8月，这位已“知天命”的电子工程师自筹资金，带着400多名来自中国台湾、美国等地的相关人才，在上海张江高科技园创办了中芯国际。如今在中芯国际的晶圆代工业务中，40nm以上的成熟工艺贡献了绝大部分营收和利润。
天时地利人和
3月30日，造车之外，雷军带来了另一个消息，沉寂四年后，小米发布了影像芯片ISP澎湃C1。从某种层面上讲，尚未有国产替代的光刻机之前，造一辆汽车或许比制造一颗性能良好的28nm的SoC更容易。
众所周知，半导体是一个高度人才集中、资金集中的行业。一个流传的夸张故事是，中芯国际曾派出住大队人马日夜驻扎在台积电对面的酒店，以三倍薪资高薪挖角。
龙芯面世的同一年，京东方进军面板行业，通过定向增发等方式快速发展，不断建厂，融资金额一度高达700亿。直到在全球LCD面板出货量上，京东方以27.3%的市场份额居冠，才算用钱把硬把面板行业真正烫了个窟窿出来，解决了“少屏”。
京东方董事长陈炎顺曾在接受《中国企业家》杂志专访时表示，在很多高科技领域里，中国资本市场可以发挥很大的资本作用，而京东方的发展是中国资本市场支持中国实体产业发展的一个典范。
“这些公司死过，后面活过来并且上市。”刘雨潇认为，京东方当年的发展路径对于如今的芯片行业依旧具有意义。
在发展过程中，芯片没那么“幸运”。无论是制造还是生态，中国芯片行业总是差把火候。投资50亿美元的龙芯处理器面世时被寄予厚望，外界评论称其终结了中国计算机产业“无芯”的历史，并希望能替代美国标准。
不过，一位业内人士坦言：“就像龙芯3号，国家花这么大力气搞出来的芯片没人用，为什么？最后大家发现原因不是物理结构或者体系架构上面，而是这款芯片盖出来以后，没有在上面的生态。”
直至今日，这样的境况依然存在。“中国大部分芯片企业，突破的难点是如何打破英伟达的软件生态垄断，特别是在AI计算这个行业。”吴强分析道。
不过，这一轮造芯与以往不同，市场无形之手和政府有形之手引导正在双线共振。正如中芯国际创始人之一谢志峰所说，美日韩半导体发展已经到顶，市场在中国、人才在回流，国内半导体已经到了天时地利人和的阶段。
《中国集成电路产业人才白皮书（2019-2020年版）》统计，截至2019年年底，我国直接从事集成电路产业的人员规模约为51.19万人，较上年增加5.09万人，其中设计业、制造业和封装测试业的从业人员规模分别为18.12万人、17.19万人和15.88万人。按当前产业发展态势及对应人均产值推算，《白皮书》预测，到2022年前后全行业人才需求将达到74.45万人左右，其中设计业为27.04万人，制造业为26.43万人，封装测试为20.98万人。
“我们有最多受过教育的人口，有最多的互联网用户，在工业制造这方面资源非常丰富，场景也非常丰富。一旦能够自己把生态搭建起来之后，可能在应用端会发展得很快。”王光熙认为。
“今天在中国做芯片、做AI，政策的支持以及民众的接受度都是超前。”对于中国芯片的未来，吴强也是信心满满。
