9月下旬,武汉市委召开的一场专题会议引发高度关注。主题是加快把集成电路打造成为武汉“首位产业”。这是武汉第一次提出首位产业。
今年8月,中芯国际创始人、78岁的张汝京现身武汉光谷,专程为武汉新芯20岁庆生。这位“中国半导体教父”评价:“今天武汉新芯在存储领域,尤其是在3D Link和NOR Flash方向,是全中国领头,在全世界也是举足轻重。”
张汝京的现身,也勾起了许多人心中,20年前那一段武汉芯片往事。
2003年夏的一天,上海中芯国际的会议室里,一场焦灼的谈判,谈了很久都没有结果。
谈判桌的这头的代表团,来自武汉东湖高新区。直奔的主题,是想与中芯国际合作,在武汉光谷谋划建设集成电路产业项目。
那一年,钢铁仍在高歌猛进。武钢钢产量突破850万吨,年销售收入262亿元,比上年增长32%;利润25亿元,增长66%;利税50亿元,增长35%。“武钢打个喷嚏,武汉就会感冒。”
那一年,东风公司总部迁到武汉。“新神龙”整车销售突破10万辆,收入过百亿,利税总额突破20亿元。
但同样在那一年,刚成立3年的中芯国际,已实现0.13微米后段铜制程晶圆试产,拥有6座工厂,做到90纳米集成电路线宽,跃居全球第四大晶圆代工厂,2004年跻身全球第三。大洋彼岸的美国硅谷,科技革命更是风起云涌。
钢铁和汽车在很长一段时间托起了武汉工业,但武汉不能只有钢铁和汽车。
大城武汉(资料图)
20年前的决策者们认为,科技将定义城市的未来,“下一个20年,光谷会起来”。
可仅靠光谷光通信三大件——光纤光缆、激光器和光器件,能否支撑未来几万亿规模,很难说。从全球科技趋势看,发展集成电路,或将是武汉作为现代化大城市发展的逻辑关键。
武汉决定把城市的未来,交给芯片。“下一个20年,就看这个了。”
这是一个冒险甚至有点“疯狂”的决策。因为坐上中芯国际谈判桌的时候,武汉财政收入不过230多亿元,GDP1600多亿元,那时候的光谷还只是武汉地图上“被遗忘的两厘米”。
集成电路不比光电子,光谷没有产业基础,没有芯片人才,财政能力也十分有限——入局芯片,无论对光谷还是武汉,都充满了不确定性。
1994年,东湖高新区代表团曾去美国IBM参观。当年,IBM尽管裁员五千,却仍集中精力投下10亿美金研发5微米芯片,攻坚下一代新的制程。这对东湖高新区的触动极大:“一个实验室10亿美金,什么时候我们能干得起这样的事情?”
光谷后来决定干芯片,第一次“动芯”,或许正是受到这次参观的触动。
张汝京(资料图)
与中芯国际的谈判,沟通眼看陷入无果。代表团负责人提出想见一见董事长张汝京,哪怕时间再短,打个招呼也行。
这时,会议室后排一位衣着朴素的人开口了:“我就是张汝京。”他坐在角落里,以这种独特的方式,考察着这群武汉来客。
上海之行过后,在一次三峡旅游活动中,得知张汝京正在三峡游览,武汉市委相关领导当即赶到宜昌,将张汝京接到武汉洽谈。
张汝京来汉,受到了湖北省委和武汉市委主要领导的亲切接待。武汉对集成电路产业的执着,逐渐打动了张汝京,他开始考虑在光谷建立一个小型芯片封装厂的计划。
2005年底,时任中国电子科技第十一研究设计院院长赵振元,给光谷透露了一个重要信息:中芯国际打算在国内建一个12英寸集成电路制造厂,并且提出了一个建厂模式,即由政府先投资10亿美元建一个12英寸芯片厂,主要生产动态存储器,芯片厂由中芯国际运营管理,5年达到每月2.5万片产能,待运营稳定成熟后,中芯国际回购芯片厂,把钱还给政府。
这一模式也被业内称作“中芯模式”,概括来说就是:政府投资-委托经营-五年回购。
2000年,中芯国际落地上海张江(资料图)
当时,中国芯片产业的制造和封测重心集中在长三角,尤其是上海和江苏。武汉作为中部城市,芯片制造对很多人来说,还是一个陌生话题。
在2006年3月的一次武汉市委常委会上,14位常委及其他参会领导,对是否搞芯片,产生了不同看法。
有人认为,12英寸集成电路武汉从未有人搞过,投资大,风险大,一招不慎,满盘皆输。也有人认为,武汉虽在光通信上全国领先,但光模块里最核心的控制芯片全靠进口。如果不搞芯片,中国半导体产业版图上就没有武汉的名字。
关于是否上芯片项目的争论,一直到了省长办公会。虽然会上仍有反对的声音,但支持者远多于反对者。大家最终达成共识:此举虽有风险,但芯片是国家战略产业,冒点风险值得。
很快,武汉新芯集成电路有限公司注册成立,简称“武汉新芯”。
同年4月中旬的省委常委会上,湖北正式决定投资100亿元,启动武汉新芯12英寸集成电路项目。
“100亿,吓死人!”一位亲历新芯谈判和项目过程的干部回忆,现在来讲100亿也许不算什么,但2006年光谷财政收入才26亿元,规模以上工业总产值不过400亿元。
“芯片项目一旦上马,压力会越来越大,项目投入从100亿变成200亿,200亿变成500亿,500亿又变成1000亿,你投还是不投?每天担惊受怕,根本睡不着觉!”
2007年,建设中的武汉新芯厂房(图源|湖北日报)
武汉新芯启动资金20亿元,由湖北省、武汉市和东湖高新区三级财政按3:3:4共同出资承担。剩下80亿元,争取国家开发银行的政策性贷款。
国开行是国家政策性银行,它支不支持,直接关系着这个项目能不能做。时任国开行总行董事长为了武汉新芯项目,专门到湖北调研。
光谷对国开行坦诚“交底”后郑重承诺:我们是讲信用的,如果新芯这笔钱还不上,我们卖地也会还!
国开行最终决定,对这个国家高科技战略产业给予全力支持。
此后20年,省、市、区领导多有变动,但对发展芯片的决心,却始终没变。“一代一代的领导,但凡有一位领导说不搞了,就没有武汉新芯和湖北集成电路产业的今天。”
截至2016年,武汉新芯项目向国开行借的80亿元贷款全部还清。
当时有人问:这项目什么时候能挣钱?一位参与者回答:“半导体一个周期五六年。你建厂时人家在挣钱,你建成时行业到低谷。再爬五年,你看有没有能力抓住下一个高峰。算下来,二十年能挣钱,就很好了。”
2008年3月5日凌晨3时55分,一架波音747国际货运包机,悄然降落在武汉天河机场。
机上运载的,是一台价值数亿元的光刻机——它娇贵到振动不能超过2G,相当于一本书从5厘米高度落到桌面的力度。武汉没有专门的设备把光刻机搬运下来,装卸人员和气垫车,全部是从上海请来的。
气垫车以每小时30公里的速度行驶,花了4个多小时才把它挪到武汉新芯位于光谷的厂区。那天,大批员工激动地簇拥在光刻机周围合影,并给光刻机戴上大红花,像迎亲一样。
2008年,首台光刻机运抵武汉新芯(图源|武汉新芯)
2008年6月4日,武汉新芯试产成功,9月22日正式投产,月产能达到3000片。
中部地区,头一次有了“芯跳”。
然而,一个12英寸芯片厂想要盈利,平均月产能必须达到3万至3.5万片。从3000片到3万片,相隔十倍之距。
更让所有人始料未及的是,投产当月,全球金融海啸席卷而来。核心客户美国飞索申请破产保护,订单大幅萎缩,不光武汉新芯距3万片盈亏线变得遥不可及,百亿投资也命悬一线。
武汉新芯想要活下来,唯一的途径就是继续投资。虽然扩产也可能会死,但尚有一丝活的可能,而不扩产,只有死路一条。
2009年到2010年,武汉新芯用一年时间,咬牙把产能从3000片扩产到9000片。它赌的是置之死地而后生。
按照当初的协议,中芯国际应在5年内回购武汉新芯。但随后几年,中芯国际因遭遇人事变动与行业寒冬,已无力顾及武汉。
2010年10月,由中芯国际代管的成都成芯半导体制造公司,以不到10亿元被美国德州仪器收购,前期40亿元投资打了水漂。
2008年,武汉新芯12英寸生产线正式通线,第一批晶圆成功下线(图源|武汉新芯)
2012年底,经友好协商,武汉新芯与中芯国际终止了委托经营管理关系。尽管双方合作未获成功,但若没有中芯国际,大概也不会有武汉新芯成立的一天。
“襁褓”中的武汉新芯,还没站起来,便生死未卜,险象环生。
一筹莫展之际,“武汉新芯要被卖掉”的风声,也不胫而走。
订单骤降,产线空转,每天都在烧钱。对当时的武汉来说,卖掉新芯,及时止损拿钱干点别的,似乎是最理性的选择。
时任iSuppli半导体产业高级分析师的顾文军说,武汉新芯是全新的12英寸芯片厂,又是唯一的存储芯片代工厂,如果被收购改编成一家外资企业生产线,而不是一家开放的代工厂,那么本土芯片设计将彻底丧失制造平台,对国内刚刚起步的存储产业来说将是一个致命的打击。
一篇《武汉保卫战》的文章在业内疯传:“一定要保住武汉!不能让中部地区唯一的生产线被卖掉!”
在当时,国际上有一种“技术领土”的说法。一个国家的领土,不仅仅是地理边界,技术是可以蔓延的,没有高科技,迟早会被技术所“统治”。
绝境之中,湖北和武汉已做好极限准备,决定放手一搏托举武汉新芯:“你们只管放开胆子,独立自主做,政府会继续投入资金,坚决支持把这个项目搞下去!”
2013年初,武汉新芯开始独立经营。可是,对一个连技术研发和销售团队都没有的企业,想要独立经营,谈何容易?
武汉新芯集成电路股份有限公司(资料图)
“武汉新芯的独立,是被动之举,也是必由之路。”
当年的其中一位决策者回忆,
最大的被动,是武汉半导体产业基础还十分薄弱。
“武汉当时财力也有限,以至于在整个武汉新芯的发展过程中,质疑声和关停声不断。”
但省市始终认为,集成电路产业是一个国家绕不开的博弈战场。作为中国工业史上举足轻重的工业重镇,在钢、车之后,武汉必须在新兴产业上有一席之地和更大作为。
独立经营后,芯片专家杨士宁博士入主武汉新芯,担任CEO。他的到来,标志着武汉新芯从“借船出海”正式转向“自己造船”。
据说武汉早年去新加坡拜访杨士宁时,还带上了诸葛亮的《出师表》,颇有“三顾茅庐”的意思。
独立后的第一仗,是背照式图像传感器(BSI),国内首款三维集成工艺BSI由此量产。当时,全球只有极少数巨头能量产。武汉新芯也开始走出经营困境,并逐步巩固在代码型闪存方面的优势。
武汉新芯晶圆制造环节(图源|武汉新芯)
真正的跃迁发生在2014年。
当时,三星、海力士、美光已集体转向3D NAND,而武汉新芯的全球市占率微乎其微。
大别山的一次闭门会议上,武汉新芯近20位高管激辩良久。表决时,有两票反对进入新赛道——其中一票,竟然是CEO杨士宁。
他事后坦言:“如果我带头赞成,团队会以为这是老总意志;只有当我投下反对票,大家才会真正思考:这究竟是不是我们自己认定的路?”这场看似悖论的表决,让武汉新芯完成了“集体共识”的关键转换。
此时,《国家集成电路产业发展推进纲要》已经出台,国家大基金启程。武汉敏锐地意识到:这是地方融入国家战略的关键窗口。
武汉新芯团队在3D NAND领域的早期布局与预研,为后来国家存储器基地落地,以及武汉集成电路产业的崛起,埋下了关键的技术火种。
一场20年不回头的死磕
2016年3月28日,总投资约240亿美元(约合1600亿元人民币)的国家存储器基地,在武汉光谷奠基,主攻NAND Flash闪存。
这一年,长鑫存储在合肥经开区成立,主攻DRAM内存,由合肥国资与兆易创新合作设立,启动资金180亿元,创始人是兆易创新的朱一明。
同年奠基的,还有同样主攻DRAM的福建晋华,一期投资370亿元。
2016年,也因此被称为中国存储器产业发展元年。
很多人以为武汉搞芯片是最近十年的事。谁又知道,武汉已经在芯片上,“九死一生”死磕了20年。
从1988年东湖开发区成立算起,光谷埋头把一个产业干了38年;倘若从1976年赵梓森院士在武汉邮科院土法拉出第一根光纤算起,武汉“追光”已经追了50年。
习近平总书记调研武汉新芯时看过的“中国首颗自主研发32层三维闪存芯片”(魏铼|摄)
2018年4月26日,习近平总书记视察湖北时,曾来到武汉新芯,察看集成电路生产线,了解芯片全流程智能化制造和加快国产化进程等情况。总书记语重心长地说:要实现“两个一百年”奋斗目标,一些重大核心技术必须靠自己攻坚克难。
从武汉新芯的火种,到光电子的世界话语权,再到“光谷七星”的整链崛起,武汉在漫长的周期里始终有一种信念:星光不负赶路人。
2019年,武汉新芯二期Fab B建成投产,混合键合技术量产。
2024年,三期Fab C启动建设,多晶圆堆叠技术量产。
当年那个月产3000片晶圆的小厂,如今月产能已实现跨越式增长。
今年8月,武汉新芯总经理孙鹏正式对外发布“芯光计划”,称未来十年,武汉新芯将加快建设具有国际竞争力的特色工艺晶圆制造和三维集成产业平台,力争实现产能翻两番,引育超1万名半导体高端人才,预计带动超千亿级供应链生态协同发展。
武汉新芯智能天车系统(图源|武汉新芯)
8月22日,光谷实施
“梧桐树计划”
,17个项目集中签约,总投资60多亿元。中微公司、中科飞测、微导纳米、臻宝科技等中国集成电路产业链头部企业几乎全部在列,囊括了从光刻到刻蚀、从沉积到抛光、从设备到零部件、从量检测到设计的全链条。
如今,光谷已基本形成集成电路完整产业链,集聚企业300多家,2025年产值规模超1000亿元。
在存储器、三维集成、硅光互联、化合物半导体、先进封装等领域,光谷建成了全球最大化合物半导体研发创新平台、全国唯一国家信息光电子创新中心、国家先进存储产业创新中心。
国家“十五五”规划提出,加快打造新兴支柱产业,排在首位的便是集成电路,并明确要求采取超常规措施,全链条推动关键核心技术攻关取得决定性突破。
武汉将集成电路作为“首位产业”,正是对国家战略的主动呼应,是开启新一轮产业革命和工业化升级的城市宣言。
武汉光谷(资料图)
现在回头看,武汉这部跌宕20年的芯片发展史,不光是一部招商史和产业史,更是一个城市和一个时代的发展跃迁史。
一位老领导形容:“武汉新芯是让我十多年睡不着觉的一个项目。”他感慨,“直到国家存储基地建立的时候,我就睡得着了。现在更心安理得睡得着觉了,因为翻身了。”
20年过去,“站在光里,记在芯里”的武汉和光谷,从未忘记自己为什么要出发。