曹永勝

漫漫“芯酸”路

1949年新中國成立的時(shí)候，美國已經(jīng)在世界第一工業(yè)大國的寶座上，穩(wěn)坐了50年。而中國，是個(gè)連汽油鐵皮桶都無法生產(chǎn)的落后農(nóng)業(yè)國。全國5億多人口中，80%以上是文盲，農(nóng)村文盲率超過95%。就是在這樣的巨大差距下，中國億萬人民在共產(chǎn)黨毛主席領(lǐng)導(dǎo)下，開始了艱苦卓絕的工業(yè)追趕進(jìn)程，創(chuàng)造了世界歷史上的經(jīng)濟(jì)奇跡。

中國電子工業(yè)的發(fā)展，源于1950年抗美援朝戰(zhàn)爭爆發(fā)后，為解決軍隊(duì)電子通信問題，國家成立電信工業(yè)管理局，在北京酒仙橋籌建北京電子管廠（即現(xiàn)在的“京東方”，見圖1和圖2），由當(dāng)時(shí)的民主德國（東德）提供技術(shù)援助。該廠總投資1億元，年產(chǎn)1 220萬只，是亞洲最大的電子管廠。除此之外，酒仙橋還建起了規(guī)模龐大的北京電機(jī)總廠、華北無線電器材聯(lián)合廠（下轄706、707、718、751、797、798廠）、北京有線電廠（738廠）、華北光電技術(shù)研究所等單位。

1956年，國家提出“向科學(xué)進(jìn)軍”的口號(hào)，國務(wù)院制定科技發(fā)展12年規(guī)劃，將電子工業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展目標(biāo)。中國科學(xué)院成立了計(jì)算技術(shù)研究所（簡稱“中科院計(jì)算所”）。為了培養(yǎng)電子工業(yè)人才，教育部集中全國5所大學(xué)的科研資源，在北京大學(xué)設(shè)立半導(dǎo)體專業(yè)。1957年畢業(yè)的第一批學(xué)生中，出現(xiàn)了大批人才。如中芯國際原董事長王陽元、華晶集團(tuán)原總工程師許居衍、電子工業(yè)部總工程師俞忠鈺。

1958年，上海組建華東計(jì)算技術(shù)研究所，以及上海元件五廠、上海電子管廠、上海無線電14廠等科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)。上海和北京，成為當(dāng)時(shí)中國電子工業(yè)的南北2大基地。1960年，中國科學(xué)院成立半導(dǎo)體研究所，同年組建河北半導(dǎo)體研究所（現(xiàn)為中電集團(tuán)第13所），進(jìn)行工業(yè)技術(shù)攻關(guān)。1962年由中科院半導(dǎo)體所，組建全國半導(dǎo)體測試中心。1963年中央政府組建第四機(jī)械工業(yè)部（簡稱“四機(jī)部”），主管全國電子工業(yè)。

1966年，中國電子工業(yè)得到快速發(fā)展，北京酒仙橋電子工業(yè)區(qū)基本成型。電子工業(yè)開始與紡織、印染、鋼鐵等行業(yè)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。1968年，北京組建國營東光電工廠（878廠），上海組建無線電19廠，至1970年建成投產(chǎn)，形成中國集成電路產(chǎn)業(yè)中的“南北兩霸”。其中北京878廠主要生產(chǎn)TTU（配電變壓器監(jiān)測終端）電路、CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）鐘表電路及A/D轉(zhuǎn)換電路。上海無線電19廠，主要生產(chǎn)TTL、HTL數(shù)字集成電路，是中國最早生產(chǎn)雙極型數(shù)字集成電路的專業(yè)工廠。1977年，四機(jī)部投資300萬元，建設(shè)6 000m2集成電路潔凈車間。到1990年該廠累計(jì)生產(chǎn)509種集成電路，產(chǎn)量4120萬塊，產(chǎn)值3.25億元。該廠后來合資為上海飛利浦半導(dǎo)體。

1968年，國防科委在四川永川縣，成立固體電路研究所（現(xiàn)中電集團(tuán)24所），這是中國唯一的模擬集成電路研究所。同年上海無線電十四廠首家制成 PMOS（P型金屬-氧化物半導(dǎo)體）電路。拉開了中國發(fā)展MOS集成電路的序幕。1970年代永川半導(dǎo)體研究所、上海無線電14廠和北京878廠相繼研制成功NMOS電路。之后又研制成CMOS電路。至1990年底，上海無線電14廠累計(jì)產(chǎn)量為3340萬塊（后來合資成為上海貝嶺半導(dǎo)體有限公司）。

1972年美國總統(tǒng)尼克松訪華后，中國從歐美大量引進(jìn)技術(shù)。由于集成電路產(chǎn)品利潤豐厚，全國有四十多家集成電路廠建成投產(chǎn)。包括四機(jī)部下屬的749廠（甘肅天水永紅器材廠）、871廠（甘肅天水天光集成電路廠）、878廠（北京東光電工廠）、4433廠（貴州都勻風(fēng)光電工廠）和4435廠（湖南長沙韶光電工廠）等。各省市另外投資建設(shè)了大批電子企業(yè)。

1973年8月26日，中國第一臺(tái)每秒運(yùn)算100萬次的集成電路電子計(jì)算機(jī)——105機(jī)問世，該計(jì)算機(jī)由北京大學(xué)、北京有線電廠、燃料化學(xué)工業(yè)部等單位協(xié)助研制成功（見圖3）。

1975年，北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體研究小組，由王陽元等人，設(shè)計(jì)出我國第一批3種類型的（硅柵NMOS、硅柵PMOS、鋁柵NMOS）1K DRAM動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，它比美國英特爾公司研制的C1103要晚5年，但是比韓國、臺(tái)灣要早四五年。那時(shí)韓國、臺(tái)灣根本就沒有電子工業(yè)科研基礎(chǔ)。

也就是說，如果延續(xù)發(fā)展路線和勢(shì)頭，中國在電腦和集成電路產(chǎn)業(yè)應(yīng)該在不長的時(shí)間內(nèi)就能與美國齊頭并進(jìn)，甚至趕超美國。

80年代起，被日韓和臺(tái)灣地區(qū)趕超

1973年，借著中美關(guān)系緩和及歐美石油危機(jī)的機(jī)會(huì)，中國希望從歐美國家，引進(jìn)7條3英寸晶圓生產(chǎn)線，在當(dāng)時(shí)是世界最先進(jìn)技術(shù)。這要比臺(tái)灣早2年，比韓國早4年，那時(shí)候我國臺(tái)灣地區(qū)與韓國還沒有電子工業(yè)科研基礎(chǔ)。1975年，美國英特爾才開始建設(shè)世界第一座4英寸（100mm）晶圓廠。但是由于歐美技術(shù)封鎖，中國國內(nèi)政治變故，最終拖了7年，中國才得以引進(jìn)3條已經(jīng)落后的3英寸晶圓生產(chǎn)線，分別投資在北京國營東光電工廠（878廠），原航天部陜西驪山771研究所（西安微電子研究所）和貴州都勻風(fēng)光電工廠（4433廠）。其中北京878廠的3寸晶圓生產(chǎn)線，直至1980年才建成，已經(jīng)比臺(tái)灣地區(qū)晚了3年，比韓國晚2年。

1975年，就在臺(tái)灣地區(qū)剛剛向美國購買3英寸晶圓廠時(shí)，大陸地區(qū)已經(jīng)完成了DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）核心技術(shù)的研發(fā)工作。北京大學(xué)物理系半導(dǎo)體教研室（成立于1956年，現(xiàn)北大微電子研究院），由王陽元領(lǐng)導(dǎo)的課題組，完成硅柵P溝道、鋁柵N溝道和硅柵N溝道3種技術(shù)方案。在中科院北京109廠（現(xiàn)為中科院微電子研究所），采用硅柵N溝道技術(shù)，生產(chǎn)出中國第一塊1K DRAM。這一成果盡管比美國、日本晚了四五年，但是比韓國和臺(tái)灣地區(qū)要早四五年。直至1980年前后，韓國和臺(tái)灣地區(qū)才在美國技術(shù)轉(zhuǎn)移下，獲得了DRAM技術(shù)突破，瞬間反超中國大陸。韓國直接從16K起步，臺(tái)灣地區(qū)從64K起步。

1978年10月，中國科學(xué)院成立半導(dǎo)體研究所，研制4K DRAM，次年在中科院109廠投入批量生產(chǎn)（比美國晚6年）。1981年中科院半導(dǎo)體所又研制成功16K DRAM（比韓國晚2年）。1982年，江蘇無錫江南無線電器材廠（742廠），耗資6600萬美元，從日本東芝引進(jìn)3英寸晶圓生產(chǎn)線（5μm制程，月產(chǎn)能1萬片），生產(chǎn)電視機(jī)集成電路。1985年，該廠制造出中國第一塊64K DRAM（比韓國晚1年）。1993年，已經(jīng)改組的無錫華晶電子公司（原無錫742廠），制造出中國第一塊256K DRAM（比韓國晚7年）。

從上述歷史，可以明顯看出，在歐美技術(shù)封鎖背景下，1980年后中國大陸在減少電子產(chǎn)業(yè)投資的情況下，中國DRAM產(chǎn)業(yè)從領(lǐng)先韓國、臺(tái)灣地區(qū)，然后迅速被韓國、臺(tái)灣地區(qū)反超。尤其是韓國在美國刻意扶植下，依靠20億美元左右的巨額瘋狂投資，在DRAM產(chǎn)業(yè)取得了顯著成果。

洋躍進(jìn)——800億美元瘋狂計(jì)劃

1977年，中國的外匯儲(chǔ)備只有9億多美元，7月份國家計(jì)委提出：今后8年花費(fèi)65億美元從國外進(jìn)口技術(shù)設(shè)備，重點(diǎn)發(fā)展石油化學(xué)工業(yè)，其中只有一個(gè)陜西彩色顯像管總廠（現(xiàn)在的彩虹集團(tuán)公司）是電子項(xiàng)目。政治局討論時(shí)，提出可以花100億美元進(jìn)口設(shè)備，提高中國石油、煤炭和輕工業(yè)產(chǎn)量，以賺取更多外匯。8月，國家計(jì)委將進(jìn)口項(xiàng)目提高到150億美元規(guī)模。

1978年6月份，政治局再次聽取政府工作報(bào)告，有人主張：同國外做生意，搞買賣，搞大一點(diǎn)，搞它500億美元的規(guī)模。7月上旬，國家計(jì)委初步整理，匯總了一個(gè)850億美元的方案，其中400億引進(jìn)外資。

1978年中國的財(cái)政收入為1 132億元，單是一個(gè)上海寶鋼項(xiàng)目就要投資300億元，根本不是中國國力所能負(fù)擔(dān)。沒錢怎么辦？1979年中國人民銀行增加了50億元人民幣的供應(yīng)量。同時(shí)期，開始給工人漲工資、提高糧食收購價(jià)，給老革命家們蓋住所、換進(jìn)口小轎車，提高福利待遇。

1979年全國在建的大中型項(xiàng)目有1 100多個(gè)，財(cái)政赤字170.6億元。1980年又新增了1 100多項(xiàng)，財(cái)政赤字達(dá)127億元。上述項(xiàng)目全部建成，還需要投資1 300億元。為了彌補(bǔ)財(cái)政虧空，1980年央行又增印了78.5億元鈔票。1978年中國全社會(huì)的流通現(xiàn)金僅有229.59億元，到1985年已經(jīng)暴增至839億元。連年狂印鈔票引發(fā)惡性通貨膨脹。許多物價(jià)都至少翻番，高檔煙酒等民用消費(fèi)品價(jià)格，甚至直接翻了10倍，以致一些城市出現(xiàn)了“搶購囤積風(fēng)潮”。

為了控制宏觀經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重混亂局面，壓縮投資金額。1980年中央一下子停建緩建了400多個(gè)大中型項(xiàng)目，1981年又停緩建了22個(gè)大型項(xiàng)目。其中就包括上海寶鋼、十堰二汽、大慶30萬t乙烯等戰(zhàn)略工程。盲目貪大求洋給中國經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重危害，導(dǎo)致汽車、電子、航空等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)難以發(fā)展。如上海的運(yùn)—10飛機(jī)，在研制15年后最終流產(chǎn)。北京電子管廠，想上馬液晶項(xiàng)目，也因?yàn)槿狈彝顿Y而流產(chǎn)。

“撥改貸”，抽干電子企業(yè)血液

1984年，為扭轉(zhuǎn)財(cái)政虧空局面，盲目實(shí)行“撥改貸”政策。以往國有企業(yè)從政府財(cái)政獲得撥款，作為工廠流動(dòng)資金或技術(shù)改造經(jīng)費(fèi)。企業(yè)盈利后將利潤上繳國家財(cái)政。這樣形成良性循環(huán)。撥改貸將政府財(cái)政撥款，改為企業(yè)向銀行貸款，還要支付高額利息。而另一頭，企業(yè)的利潤照樣要上交財(cái)政。這樣政府不僅不投一分錢，反而像從前一樣，抽走企業(yè)的大部分收入，導(dǎo)致國有企業(yè)迅速陷入虧損困境。

正是由于“撥改貸”，使得中國電子工業(yè)遭到致命打擊。企業(yè)只顧引進(jìn)外國設(shè)備，以盡快投產(chǎn)盈利，缺少科研資金對(duì)外國技術(shù)進(jìn)行消化吸收。在文革時(shí)期，中國科研投入占GDP的2.32%，與英法德等發(fā)達(dá)國家相當(dāng)（2003年世界平均值也僅有2.2%）。到20世紀(jì)80年代，正是電子產(chǎn)業(yè)興起的關(guān)鍵時(shí)期，歐美國家、日本、韓國和我國臺(tái)灣地區(qū)紛紛加大對(duì)電子產(chǎn)業(yè)的科研投入。而中國卻在大規(guī)模壓縮科研經(jīng)費(fèi)投入。1984年以后，由于“撥改貸”造成的困境，使中國企業(yè)基本無力進(jìn)行研發(fā)，科研經(jīng)費(fèi)占GDP比值驟然降到0.6%以下。

如中國最大的半導(dǎo)體企業(yè)——上海元件5廠，1980年利潤高達(dá)2 070萬元，職工人均利潤1.5萬元。即使是1985年，上海元件5廠的產(chǎn)值仍然高達(dá)6 713.1萬元，利潤達(dá)1 261.4萬元。然而到了1990年，上海元件5廠產(chǎn)值下降至1 496萬元，利潤竟然僅有2.47萬元，全廠1 439人，人均利潤僅有區(qū)區(qū)17.16元。幾年后，這家風(fēng)光了30年的中國半導(dǎo)體器件龍頭企業(yè)最終沒能逃脫破產(chǎn)倒閉的命運(yùn)。

引進(jìn)國外晶圓生產(chǎn)線

1982年，國務(wù)院組建電子工業(yè)部，主管全國電子工業(yè)。該部門繼承了組建的2 500多家科研院所和電子工廠，下屬職工總數(shù)達(dá)100多萬人，主要研制通信、雷達(dá)、電視、計(jì)算機(jī)、無線電、元器件等設(shè)備。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)完備程度，僅有美國、蘇聯(lián)可以相比。僅電子工業(yè)部下轄的專業(yè)電子研究所就有上百家。然而在20世紀(jì)80年代初，由于中央政府全面停止對(duì)電子工業(yè)投資，各電子企業(yè)要自己去市場找資源。于是中國電子工業(yè)的技術(shù)升級(jí)全面停止，與美國、日本的技術(shù)差距迅速拉大，甚至被韓國和臺(tái)灣地區(qū)徹底甩開。

1982年，國務(wù)院成立了“電子計(jì)算機(jī)和大型集成電路領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室”。1984—1990年，中國一些國有企業(yè)和大學(xué)，紛紛從國外引進(jìn)淘汰的晶圓生產(chǎn)線，前后總計(jì)達(dá)到33條，按照每條300萬～600萬美元估算，總計(jì)花費(fèi)1.5億美元左右。這33條晶圓生產(chǎn)線，多數(shù)根本沒有商業(yè)價(jià)值。造成這一亂象的根本原因，是電子工業(yè)部，將絕大多數(shù)國有電子企業(yè)的管理權(quán)，甩給省市地方政府，又缺乏制定執(zhí)行產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的政策權(quán)力。出現(xiàn)了國內(nèi)大量引進(jìn)落后技術(shù)的奇怪現(xiàn)象。另一個(gè)主要原因是從20世紀(jì)80年代開始，一些國有企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)干部借著進(jìn)口項(xiàng)目的名義獲得出國考察機(jī)會(huì)。

為了治理散亂差問題，1986年電子工業(yè)部在廈門，舉辦集成電路戰(zhàn)略研討會(huì)，提出“531戰(zhàn)略”。即“普及5μm技術(shù)、研發(fā)3μm技術(shù)，攻關(guān)1μm技術(shù)”，并落實(shí)南北2個(gè)微電子基地。南方集中在江浙滬，北方集中在北京。1988—1995年，在政策扶持下，中國誕生了5家具有規(guī)模的國有半導(dǎo)體企業(yè)：江蘇無錫華晶電子（原無錫742廠與永川半導(dǎo)體研究所合并）、浙江紹興華越微電子（1988年設(shè)立中國第一座4英寸晶圓廠）、上海貝嶺微電子、上海飛利浦半導(dǎo)體（1991年設(shè)中國第一座5英寸晶圓廠）和北京首鋼 NEC（1995年設(shè)中國第一座6英寸晶圓廠）。

1990年8月，國務(wù)院決定在“八五”計(jì)劃（1990—1995），半導(dǎo)體技術(shù)達(dá)到1μm制程，決定啟動(dòng)“908工程”，總投資20億元。其中15億元用在無錫華晶電子，建設(shè)月產(chǎn)能1.2萬片的6英寸晶圓廠。由于審批體系拖延，“908”工程光是經(jīng)費(fèi)審批就花了2年時(shí)間。然后從美國AT&T（朗訊）引進(jìn)0.9μm制程，又花了3年時(shí)間。前后拖延5年時(shí)間，建廠再花3年，導(dǎo)致1998年無錫華晶電子投產(chǎn)即落后（月產(chǎn)能僅6 000片），華晶還要為此承擔(dān)沉重的利息支出壓力，后來不得不甩給了臺(tái)灣人經(jīng)營。與無錫華晶形成鮮明對(duì)比的是，1990年新加坡政府投資特許半導(dǎo)體，只用2年建成，第3年投產(chǎn)，到1998年收回全部投資。

三十年來市場換技術(shù)

1996年7月，歐美地區(qū)的33個(gè)國家正式簽訂《瓦森納協(xié)定》（見圖4），該協(xié)定的民用技術(shù)控制清單包括：電子器件、計(jì)算機(jī)、傳感器等9大類。軍用技術(shù)控制清單包括22大類。中國處于被禁運(yùn)國家之列。

在各方面嚴(yán)防死守下，中國企業(yè)要想獲得先進(jìn)技術(shù)變得非常困難。而外國企業(yè)則憑借掌握的先進(jìn)技術(shù)，在中國市場予取予求，占盡便宜。

在之前的1990年，中國大幅降低關(guān)稅、取消計(jì)算機(jī)產(chǎn)品進(jìn)出口批文、開放了國內(nèi)電腦市場。頃刻間，國外的286、386電腦如潮水般涌入，1991年由美國英特爾和AMD，掀起的“黑色降價(jià)風(fēng)暴”，更是讓中國計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)雪上加霜。由于絕大多數(shù)整機(jī)企業(yè)，積壓了高價(jià)買進(jìn)的芯片，從而背上巨額虧損的包袱，一家家電腦整機(jī)廠商，前赴后繼般悲壯地倒在了血雨腥風(fēng)之中。長城、浪潮和聯(lián)想也都元?dú)獯髠Ｔ谖㈦娮蛹呻娐贩矫?，國?nèi)企業(yè)繼80年代中后期陸續(xù)虧損后，90年代紛紛倒閉，國內(nèi)集成電路工業(yè)，逐步變?yōu)槿Y企業(yè)為主的局面。據(jù)專家估計(jì)，到90年代末，中國微電子科技水平與國外的差距至少是10年。

在中國本土電子企業(yè)土崩瓦解之時(shí)，國外企業(yè)在中國開始大舉占領(lǐng)中國市場。2012年1月，韓國政府審批通過三星在華設(shè)廠項(xiàng)目。2012年4月2日，韓國三星電子宣布在中國西安，建設(shè)閃存芯片廠。項(xiàng)目一期投資將達(dá)70億美元，若三期投資順利完成，總投資約為300億美元。西安市為此項(xiàng)目提供了巨額補(bǔ)貼。

國家科技人才匱乏——成長的教訓(xùn)

今天的中國發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，最大的困難是科技人才匱乏。曾幾何時(shí)，中國也曾經(jīng)人才輩出。

1958年9月，中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究室，王守覺等人，研制成功我國第一批鍺合金擴(kuò)散高頻晶體管，頻率達(dá)到150MHz。后在中科院109廠批量生產(chǎn)，為中科院計(jì)算所研制的109乙型晶體管計(jì)算機(jī)（浮點(diǎn)32二進(jìn)制位、每秒6萬次），提供了12個(gè)品種、14.5萬多只鍺晶體。后又為計(jì)算所研制的109丙型計(jì)算機(jī)，提供了大量晶體管元器件。109丙機(jī)字長48位，平均運(yùn)算速度每秒11.5萬次。該機(jī)共生產(chǎn)2臺(tái)，為用戶運(yùn)行了15年，在我國核武器研制工程中發(fā)揮了重要作用。

1965年，上海華東計(jì)算技術(shù)研究所，與上海冶金研究所、上海元件五廠等單位合作，開始研制655型數(shù)字集成電路大型計(jì)算機(jī)，由陳仁甫（照片右側(cè)）副研究員主持，重點(diǎn)攻克TTL集成電路。1969年在上海無線電13廠投產(chǎn)，定名TQ—6型計(jì)算機(jī)，每秒運(yùn)算100萬次，配備磁盤操作系統(tǒng)，語言編譯程序。

1971年，上海復(fù)旦大學(xué)自主研制的719計(jì)算機(jī)，由王世業(yè)、顧芝祥、陳志剛等人參與研制。1975年復(fù)旦大學(xué)研制FD—753計(jì)算機(jī)。經(jīng)過反復(fù)研究討論，結(jié)合那時(shí)美國IBM360/370、歐洲TSS、日本FACOM等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和我國DJS—260、北大150等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，最終確定753計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要研制目標(biāo)是：具有處理速度浮點(diǎn)運(yùn)算200萬次以上的主機(jī)系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；多進(jìn)程分層管理的微內(nèi)核操作系統(tǒng)。

1979年上海元件五廠和上海無線電十四廠，聯(lián)合仿制（逆向工程）成功8080八位微處理器（編號(hào)5G8080）。8080為美國英特爾公司在1974年推出的第2款CPU處理器，集成6 000只晶體管，每秒運(yùn)算29萬次。自1975年第一臺(tái)個(gè)人電腦誕生以后，8080芯片幫助英特爾在幾年后占據(jù)了電腦芯片的霸主地位。德國西門子仿制出8080芯片是在1980年10月（Siemens SAB 8080A—C），比中國還晚一年。日本也仿制過8080芯片。

1980年，日本代表團(tuán)在上海訪問，上海當(dāng)年的電子工業(yè)擁有良好產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。上海冶金研究所研制的離子注入機(jī)，還曾出口日本。而短短10年之后，上海電子工業(yè)全面破產(chǎn)倒閉（未完待續(xù)）。

（本文轉(zhuǎn)載自《中國軍轉(zhuǎn)民》雜志2019年第6期）