【闕志克觀點】江澤民與中國半導體產業的發韌

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美國拜登政府於2022年宣布一系列限制半導體技術輸出中國的措施。首先,高速運算 (high-performance computing) 應用領域的CPUGPUAI 加速器等美國產品,皆需經過審核才可出口至中國。其次,所有用於生產 (1)14/16奈米技術節點或以下的邏輯晶片、(2)半間距小於或等於18奈米的DRAM記憶體晶片、(3)128或更多層的NAND儲存晶片的半導體製造設備,需經過審核才可出口至中國。最後,所有在實體清單(Entity List)上的中國公司裡工作的美國公民或永久居民,都需取得美國政府的允許,才可在原公司繼續工作。再加上2020年,川普政府禁止台積電與三星為管制名單上的中國公司如華為,製造先進積體電路,意謂著針對最高端運算晶片,美國既不許中國向外購買,也不讓委外生產,更不允自己製造!

這一拳扎扎實實地擊中了現今中國發展半導體產業的阿基里斯腱 (Achilles’ heel)。然而,中國半導體產業積弱至此,是因為它啟動過晚或投入不足嗎?其實不然。事實上,當臺灣在1980年代風風火火開展半導體產業時,中國大陸也進行類似的計畫,投資規模甚至更大。但中國那一波發展半導體產業的嘗試,最終以失敗收場,而臺灣同樣的嘗試則成績斐然,進而進軍PC產業取得巨大的商業成功,從此逐漸拉大之後30年臺灣與中國大陸ICT產業間的差距。

在中共國家領導人中,江澤民創下多項第一的紀錄。他是第一位有大學學歷(上海交大)、第一位工程師出身(電機系),也是第一個遵循鄧小平設計的固定任期制,忠實執行政權的和平轉移。本來江澤民在上海市書記任滿後,計畫回交大當教授,但1989年六四事件後,臨危受命,硬著頭皮擔任第一個缺乏堅實黨內班底的中共中央總書記。一般認為,江澤民的主政期也是中共開國以來在政治、經濟和言論層面最寬鬆、最開放、進步最多的一段期間。然而,較鮮為人知的則是江澤民於1982 1985年間創立、領導「電子工業部」的事蹟,這些工作與今天中國半導體業為何仍受制於人息息相關。

其實中國在建國後就開始發展電子產業,早在1952年,中國就花費1億人民幣自東德引進技術,在北京酒仙橋建立北京真空管廠(現為北京京東方),年產1220萬隻,是當時亞洲最大的真空管廠。在電子人才的培養也開始得很早,1956年國務院制定科技發展12年規劃,將電子工業列為重點發展目標,之後幾年在北京大學物理系設立半導體專業,於中國科學院成立計算技術研究所及半導體研究所,在石家莊建立河北半導體研究所(現為中電集團13所),在四川永川縣成立固態電路研究所(現為中電集團24所),在上海組建華東計算技術研究所等。

這些投入陸續也產出一些成績:1973年北大領軍的團隊研製成功第一台每秒運算100萬次的積體電路電子電腦—105機,1974年清華大學領軍的團隊成功投產小型積體電路通用數位計算機—DJS-130 1975年北京大學物理系半導體研究小組設計出中國第一批1Kb DRAM動態隨機儲存器;1979年中科院半導體研究所成功批次生產4Kb DRAM 1981年又研製成功16Kb DRAM。換言之,在1980年代初期,中國的自有半導體技術約落後美國六到八年,但明顯領先臺灣。

為了集中精力發展電子產業,中國政府於19825月,將第四機械工業部、國家廣播電視工業總局、國家電腦工業總局合併,組建電子工業部,下轄約2500家科研院所和電子工廠,職工總數超過100萬人,主要研製通訊、雷達、電視、電腦、無線電等裝置。江澤民擔綱首任副部長,並於1983年扶正。由於看重半導體製造技術,在19841990年之間,中國各地方政府、國有企業和大學,前前後後從國外引進總共33條晶圓生產線,如以每座300-600萬美元估算,總投資達1.5億美元。其中最有名的例子是耗資6,600萬美元,於1982年從日本東芝引進3英吋技術,在江蘇無錫建立5微米製程、月產能1萬片晶圓的江南無線電器材廠,專門生產彩色電視機用的積體電路,最後其年產量達3,000萬隻晶片,用於40%的國產電視機、音響和電源。1985年該廠更成功試製出中國第一塊64KB DRAM,比韓國只晚一年。

相較之下,臺灣政府於1975年耗資1,287萬美元,向RCA購買3英吋、7微米的CMOS晶圓生產技術,由工研院於1977年成功建置7.5微米的試產線。1980年聯華電子成立4英吋晶圓廠商轉工研院的技術。1987年台積電的第一個晶圓代工廠(6英吋、3微米開始量產。1989年宏碁電腦與美國德州儀器合資成立臺灣第一家專注DRAM生產的6英吋晶圓廠。

由上可知,中國在1980年以前對半導體技術的自主程度,以及在1970  1990 年間對半導體製造技術的投資額,都遠大於臺灣。然而,三十年後臺灣在半導體產業的發展卻遙遙領先中國,為什麼?

首先,1980年代中國政府投資的33條晶圓生產線,多數不具商業價值,原因是電子工業部缺乏規劃產業政策的能力,及有效執行政策的權力,遂將國有電子企業單位的管理權,下放給省市地方政府,然而地方幹部素質低落、貪汙腐敗,以致造成各式各樣光怪陸離、成效不彰的投資亂象。

其次,19801985年間中國政府由於外匯短缺,為應付改革開放以來大量科研與基建投資所需的資金,不惜大開印鈔機,造成惡性通貨膨脹及廣泛民怨。為扭轉財政虧空局面,中國政府只好中途叫停大批研發項目,並片面實施「撥改貸」政策:國有企業的資金需求以前靠政府撥款,現改為向銀行貸款,還要支付利息。其中半導體電子業相關的研發單位就成了這個政策急轉彎最大的受害者之一,之前敲定的計劃不是時程大幅延宕,就是乾脆完全取消。

最後,雖然專業晶片製造的商業模式在1987年台積電成立前在業界就有人討論,但是1980/1990年代中國晶片業者大都兼作晶片設計與製造,定位為IDM(integrated device manufacturer)廠,競爭的對象為當時技術相對領先的歐美日晶片公司。而臺灣則一開始就全力擁抱專業晶片製造的營運模式,因此促成無製造能力晶片設計(fabless IC house)公司的崛起,進而成功抓住了在1990個人電腦盛行世代乘風而起的大好機會。退一萬步說,即便這些中國業者在當時有眼光從事專業晶片代工的經營,最後也可能無疾而終,因為他們缺乏張忠謀浸淫美國半導體產業30年所建立的專業經驗、名聲與人脈,所以草創初期很難取得歐美晶片設計客戶的信任及其晶片製造的生意。