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张汝京谈职业生涯、中国半导体发展以及CIDM模式

硅芯事件2019-03-21 12:18:18

    日前,中芯国际创始人张汝京在参加集微网举行的集微半导体峰会上,为大家回顾了自己的职业生涯,并根据自己的实际发展经历,给中国发展半导体出谋划策,同时也谈到了他最近力推的CIDM模式,并给出了详细解读。


在德州仪器工作以前的日子

1974年我从纽约州立大学研究所毕业以后,由于我的太太还在学校里读书,所以我就没有离开纽约,没有离开Buffalo,在城南边找了一个化工厂工作,职位是工厂运作工程师。工作职责包括工厂的产能规划,设备设计、安装与维修,保持生产稳定和达到生产目标。这些工程其实在学校里面训练过,也不难,最难的是老板要所有的工程师都要从工头做起,我还要带15个技术员,这些技术员都是美国的工会成员,带这15个人非常艰难。整个工厂差不多有1020个员工,里面中国人甚至亚洲人就我一个,主要是白人,其他包括少数裔、黑人、西班牙后裔等等。要带这些人不容易,工会时不时出来给我一个抱怨,你做了太多事情抢了我们工人工作的权力。我才知道原来人不能多做事,你不能动手,在这个工作当中给我很多的经验,学习带着洋人的工程师继续工作,带着他们一段时间以后,他们比较听话,其实带他们的原则是什么?我觉得是你要以能知他,不要以德知他,他们是技术很会做,原理不大好,所以就需要教给他们。

这些员工不听话怎么办?我老板给我的答复是过几个礼拜他们就听话了。等到了发薪水的时候,老板把所有薪水全部给我,我来发。我坐在椅子上叫他们一个一个进来,他们进来一看发薪水的是我,下一次就听话了。

这个厂后来被我们香港同胞买了,他们主做各式燃料,包括钞票、牛仔裤等等,这个厂后来搬到了巴西去,但是我不想去,所以就去了UnionCarbide,我做的是新工艺和新产品的开发工程师,先后参与了空气制二氧化氮,快速激光焊接,低温液态气体储存槽等等。当时的存储方式,36公升的液态氮从储存到完全挥发掉,差不多4个月,老板给我的目标是延长到10个月。结果日夜赶工,做得辛苦得不得了,一年以后告诉他我没有做到,我只能做到8个月,从4个月延长到8个月,结果老板给我一个大奖,还给我升了级,我说我没有达到,他说10个月我从来没有奢望,翻一倍还是了不得的。后来我就知道,带员工的时候一定要给他高一点的目标。

在德州仪器全球学到的种种

接着跟我太太毕业了,德国仪器把我们同时聘请了,我们就决定到德州仪器。从美国的德克萨斯、日本的Miho、日出、西胁,在新加坡、中国台湾的新竹、意大利Avezzano,泰国的曼谷等地都工作过。当时德州仪器送我到Dallas的SMU读完电子与工程的博士学位,我说我准备停职留薪,德州仪器说什么停职留薪?工资一点不会少,让我安心把书读完。到了中国以后我们推行一样的做法,让员工一边读书一边工作。

我在日本的美浦、日出、西胁等工厂的工作,主要教会我们学习日本半导体的经营和管理技巧,研发我们做得还好一点,但是经营和管理日本人做得更到位。

意大利的工厂和台湾工厂是在同时盖的,我就两边跑,台湾比意大利早六个月,因为台湾的工程师比较容易教,教会以后意大利照抄,两个月就成功了。意大利的人也是很有创意,抄完以后再改进,改进以后再拿回台湾,两边都得了好处,这种方式是一个值得学习的好处。带的话,意大利人很不容易带,需要以情感他,意大利人很热情的,跟你好得不得了,所以各个地方的人的对待方式是不一样的。

新加坡的工厂模式是非常值得考虑的,这是一个IDM工厂,我后来给他起了一个名字是共有式、共享、协同。因为这家工厂是由设计公司、生产、政府和客户共同投资建立的,从成立第二年就开始赚钱直到现在,后来被美光买去。我是希望在中国可以考虑推广类似的CIDM模式,C就是共享共用式。

我在德州前两年的工作主要是做消费类产品,这个部门的大老板,就是张忠谋先生,他是我老板的老板,但是那个地方很特别,一万个员工里面,中国人只有八个人,所以,很难得的机会。

后来我听说杰克·基尔比先生实验室要做一些新的产品,在招兵买马,我就跑去申请,结果大概听说有200个人申请,他收了20个工程师到他的公司,差不多都是博士生。但是这20个人里面居然有4个人是中国人,这个比例很高。后来我才想到,基尔比老先生在抗战的时候,在中国当过兵,他跟我们一起参加过抗日,这是他自己说的,所以他跟中国有一种特别的感情,他喜欢中国。他是一个非常聪明的人,第一个手持式的计算机是他的专利,很多PC里面的专利是他的,集成电路也是他的,还有很多工艺流程方面的专利,总共有70多个专利,最著名的当然就是获得诺贝尔奖的集成电路,我在他的实验室里有机会跟他学习了四年。

到了20年工作期满时,我参加了台湾新竹的世大半导体公司,担任总经理,世大于2000年初被台积电收购。我是很支持并购的,我说并购完以后就可以有多的人到大陆盖厂了,这是我的建议,他们没有听我的意见,我也没有留在台湾,到了大陆来了。世大这个厂还是蛮成功的,并购时候的价钱是我们原来投资的8.5倍。

在中芯国际学到的

2000-2009年,差不多有10年的时间,我们在中芯国际工作,当时第一批就来了400个工程师,做得很快,最多的时候来了1000个人,现在的半导体产业人才的栽培是一个重点,我们一共在六个地方盖了厂,当时是上海、北京、天津、武汉、成都和深圳。我离开以后第二年成都和武汉都被转让掉了。但是这地方,除了天津以外五个地方都盖了厂,后来天津也给了我们地。我们建设了三个双语学校,为什么?稳定员工、栽培员工、吸引海外员工回来这是很重要的因素。2004年我们在香港和纽约成功上市,当时盈利情况不错,是8寸厂,政府还说希望我们做12寸厂,我们知道12寸厂压力很大,折旧很多,但是我们还是做了,现金流还可以,但是被折旧以后老是小亏,好在这几年都是赚的,中芯国际这几年团队做得非常好。

这是当时我们开始做的时候在沿海,上海、北京、天津这一带,后来就到了武汉、成都、深圳,这里面成都的封装厂是自己的,成新公司是代管的,武汉公司也是代管的,其他的是自己的,我看新的布局图差不多是这样,只是多了西安、重庆、厦门这些地方,我觉得很好。

做工厂一定要建社区跟办学校,这两点是支持你工厂永续经营、人员稳定的重要因素,我们在上海的社区,我们用成本价给员工,员工拿到房子以后,开始是四年后来是五年,至少这些年不会走。同时我们也办了学校,上海的双语学校,现在大概有2800个学生,从幼儿园一直到高三。当工程师有了工作,他又配了房子,高高兴兴结了婚,一生小孩,小孩读了这个学校以后,至少15-20年他不会跑掉,这种投资非常好、非常值的。

另外为了丰富员工的精神生活,各地政府也支持我们与当地的三自爱国教会建立教堂。海外很多员工来的时候,他是希望政府支持他爱国的信仰,大家可能不知道,有时美国有一段时间派一些人到中国来看看,他们给我们出口许可,非常挑剔。我们请他礼拜天到教堂聚会,聚会完了以后心情非常的柔和,对中国错误的观念也大大的减少,这是我们没有想到的额外的好处,目的不是要说服他,目的是让我们自己成长,心里面心灵、品格都提升。

离开中芯国际后的生活

接着2009年我离开中芯国际,离开中芯国际以后当时有一个条件,多少年之内我不能做半导体。但是台湾的朋友也没有对我太严格,就说LED可以做,太阳能可以做,那就做LED。到后来我比较忙了,就把生产的工厂都转给朋友做,我只做封装和产品,特殊的封装。我们做的是不可见光,包括紫外线LED和红外线LED。不能做半导体的那段时光,我也很忙,做这些东西很有趣。比如一些农业用的光源,驱蚊应用等等。

之后我就做原材料去了,做硅片。2014年以前我们的12寸硅片,100%进口,基本没有一片是国产。新昇半导体成立后,开始把国内的12寸的空档填补了。在今年6月底,我离开了这个项目,交给硅产业集团他们去经营管理,我自己就开始筹划CIDM,我也发现我现在再做IDM的话,已经不违反任何的条件了。

关于未来的思考

现在我们中国本身的产能大概10万片,但是加上 SK海力士、三星、英特尔等,大概超过了40多万的产能。与此同时,正在盖的厂家更多,如果这些在2020年,或者2023年以前都达标的话,我们总产能可能到110万片。到2030年的时候,国内12寸晶圆有可能达到120万片,8寸的达到95万片,这个产能爆发性增长会不会带来一些问题?

会不会产能过剩?乐观的说会谨慎的说不会,乐观的看法是国内的需求量巨大,目前国产率不足,但如果需求量不变,大家都做的话,会不会产能过剩呢?导致整个产业垮掉呢?乐观的人说不会,为什么?举个例子,看太阳能,遍地开花有没有跨掉?没有,而是兼并整合,小的并入了大的,企业整合,最后剩下几个大而强的加上几个小而美的,小而有特色的,反而不错。另外一个是积极开拓国际市场,国内市场有些还向国外去卖了,太阳能现在几乎全世界的市场都是中国在供应。乐观的态度是市场开拓才是真道理,把市场做大了,国内的做到国外去,逐渐包含各个市场的层面,从欧美一直到亚非拉都有的。随着“一带一路”战略的发展,会出现更多的新契机。无论是太阳能还是LED都不必担心,而半导体产业也会一样,到时候也会并购整合,最后剩下几家大的和几家小的,再开拓国际市场。这是乐观的看法。

我们来看看谨慎的看法,遍地开花的结果是否会产能过剩?谨慎的看法是就怕遍地开花了结果变成哀鸿遍野,因为半导体产业是高投入、高风险、慢回报的行业,也可以高回报,看你怎么做。慢回报更需要有经验的一流人才团队。太阳能和LED芯片产业的技术门槛相对不高,人才培育相对容易,市场资金和政府支持都到位,芯片界面临国际甚至台湾的技术差距,我们究竟是逐渐缩短距离还是加大了差距?如果地方政府是靠借贷支持的话能撑多久?地方政府能不能承受住财务负担?团队能计划时间内完成使命吗?我们能做出符合市场需求的产品吗?有时候不是量的问题,我们做的量很大,但是高端能不能做到。太阳能没有太大技术差异,最高档的我们能做出来,LED最高端的我们也能做出来,但是半导体现在高端的我们做不出来,这是一个差距。所以各地政府需要冷静、理智来推展半导体产业,不赞成你有我也要有,要冷静、理智的思考。

人才的招聘和成长培育是最大的问题,其实今天问题不是资金,也不是市场,也不是政府的支持,而是人才。国内短期内有大量的半导体芯片厂启动,人才哪里来?一个从国内其他芯片厂挖角,对国内整体来讲是挖东墙补西墙,挖的结果是人员都不稳定,经验没有办法累计,品质、产品质量没有保障,薪水节节提高,技术难传承。我曾经用了一个工程师,三年,做扩散,他说他是设备公司,我问了他一下,他只做炉板的清洗安装,其他的一概不会做,三年,而且薪水很高,这就是一种病态。

第二从海外聘请好手,到海外挖,第一人才有限,第二文化和语言上有隔阂,生活环境上的差异牵涉到人才的稳定和持续。在意大利是不一样的做法,搞了半天,到了日本又是不一样的做法,日本人心里有话不讲,你要怎么把它挖出来,这都是不一样的。生活环境上的差异牵涉到人才的稳定和持续,有些地区已经开始设置各种限制,阻止人才来到大陆。我有朋友告诉我说他们公司从台湾聘请的员工已经接到台湾政府的法律文件,叫他们去面谈,这个是台湾政府一贯的做法。所以说从台湾找人不要太高调,要悄悄的。

我的建议最好还是引进国外的老师傅,积极培育国内新手,找一个老师傅来,培养新手,壮大自己储备人才库,设立真正有效的激励机制,来吸引、照顾、栽培、提拔和重用各级干部。对海外员工一定要长期照顾,让他们继续贡献,切莫关门打狗或者是卸磨杀驴,这就更糟糕了,断了今后人才引进的后续之路。千万不能先高薪引进,最后发现几年以后,自己培养的人差不多了,然后把这些人赶走了,这样就把名声搞坏了。不要薪水差距太大,要有奖金制度,这样就比较灵活比较有弹性。

技术来源于法律保障这个是很重要的,技术来源有的是从国外合作伙伴引进技术,吸收、消化,同时积极开发自己的技术和知识产权,也有国外合作伙伴的技术授权和IP保护等等,找国外好的公司合作这是比较好安排的。如果从头开始使用自行研发的工艺,设计,有足够的专利和授权的IP来保护自己,但是最好找一个伙伴合作开发。

第三,要注意,有些国外的蟑螂公司,它到处去收购那些旧的专利,之后天天来骚扰你,把你弄到美国告一下,美国很多地方的法院是规定不是很清楚的,而且又偏袒他们,判你败诉,那你就要付冤枉钱。这个我们在中芯国际就碰到过,当时我们就成立了一个法务部门,里面有技术的,有法律的,有专业很熟的,专利蟑螂一下子要控告我们十个专利侵权,我们一个一个打成专利无效。十个打回去以后他再送十五个来,再打回去,时间很长,但不会被他们威胁,这个要有一个好的团队处理。

并购的机会与挑战。这个很重要。为了快速获得产能、技术、市场、人才、专利保护等等,找到好的机会和标的公司,收购不失为一个好方法。收购是可以的,是不错的方法,但是要小心,不要一窝蜂的去。我刚刚讲的例子大家也知道,去跟人家谈了半天,最后签约的时候说政府没有同意不签,把名声都搞坏了。要不然人家说你是第五个来的,那价钱就很高了。

有些国家和地区已经对中国的出资方设限制,而且还有一些对中国友好的国家,这是一个反面一个正面,我知道有几个例子,像欧洲,还是有一些国家,它对中国是友善的,而且他们的技术是不错的,IP也很多,到那边去找。

收购注意不要打草惊蛇,树大招风,容易引起别人的过度防范,出其不意,达成使命。我举一个例子,有一家公司做的产品,在半导体里面是第一流的好,我去跟他们拜访的时候,他们的老板告诉我说你小点声,现在我们是一家中国公司,我说不知道没听过。他就告诉我,原来有一家中国的基金跟他们谈了两年多一步一步来,都收购了也没有人知道,但是他已经是100%属于中国的公司。所以我每次去,它的技术,最好的技术都可以进入中国,而且,给我们的价钱特别好,日本人很厉害的,日本人常常竞争不过它,因为它技术好,但是日本人价钱低,它卖给我们的时候比日本产品价钱还要低一点,为什么这样?他知道我们是一家中国公司,利润可以低一点,但是要为中国人争一点利润。这种做法是高速的做法。还有其他的并购办法,可以联合友好国外公司,先并购再协商,化整为零,各个收购,再行整合。可以买了以后,内部,我们要的是什么?要技术,很多技术是什么?是功耗,还有专利,其实公司我不用买,专利授权,这是公司对公司的事情,我就写一个东西说我授权你,技术也有,人员也有,公司早就给你搬过来了,你在海外照样可以做得很好。我就知道有一家公司,并购以后100%在海外生产,一点没有搬到国内生产,但是钱谁赚了?中国的老板赚了,地方政府高兴,当地工会也高兴,这种做法可以考虑,因为我们并购的目的,刚刚提到是产能、技术、市场、人才、专利保护,这些目标如果能够达成,没有必要说一定搬到大陆来。化整为零,各个收购,有的时候是太大了,一部分出来一部分出来,一个一个买,这时候阻挠的力度比较小。

并购后注意不同文化的融合,当地法律的约束等。融合以后可以发挥力量,我们当时在意大利厂建设时,日本人早期协助意大利的时候,双方搞得剑拔弩张,很不好,日本人看不起意大利人。意大利人觉得日本人脑筋不清楚,顽固不灵活,也不合作。等到我们中国同志去协助意大利的时候,成为了好朋友,中国人欣赏意大利人的创意,意大利人也欣赏中国的友好、理解。合作得很好,那个厂是在中国团队带领的情况下开始盈利,所以这是我觉得要懂得怎么做。还有当地法律的约束,还有一个朋友跑到欧洲买一个厂,那个厂小小的,他觉得很便宜,就买了,买了以后是一个很大的问题,政府规定厂里面200、300号员工最后所有的福利金、养老金他要负,他一下负担不了了。另外一个朋友在欧洲买了很大的工厂,开始觉得很好,3亿美金买的,搞了不到两年,3亿美金烧光了,当地政府又出了大概2亿,他又出了1亿,又搞了两年烧光了怎么办?Ta厂子不要就离开了。因为当地政府不会让他削减过多的人,这个要和当地工会搞清楚。

每一件事都要合法合情合理的进行,没有后顾之忧。你不要走捷径,最后搞一大堆法律的漏洞,吃不了兜着走,麻烦,每一件事情都要合法,但是要有技巧的合法,就可以把它做成。


解读CIDM

在下午的见面会上,张汝京更是对CIDM模式进行了详细解读。


如果新的公司再进来,做一个纯粹的先进代工公司,这个投资大的不得了。因为一个成功的代工厂面对的客户可以是大大小小几百个。支持客户的技术,若以一些主流技术为主,加上多少有些客制化的要求,可能也需上百种。现在成立一个先进的代工公司,基本上都是需要最先进的技术和设备。此外,人才更是大问题。而且前面代工厂现在竞争已经很激烈了,台积电、格罗方德、联电、中芯国际、国内的华力,韩国的Dongbu,以色列的Tower Jazz等。所以我觉得在国内的代工厂,中芯国际就非常好了,华力,华虹宏力等也很强了,我建议大家不要再进入代工业了。


那么进入存储器(Memory Devices)的行业如何?国内已经有好几家了。这个投资也很大,存储器最大的问题是IP和人才,人才可以从海外找一些好手来训练新人。但是IP的问题怎么突破?比较难。我觉得新的参与者一定要睿智和理智的考量,真有需要时可以从IDM公司着手。关于这点,魏少军先生已经有非常清楚的分析和建议。”张汝京表示

成立IDM公司有相当大的挑战性。成立一个有竞争力的IDM公司条件很多;对资金、产品、设计、工艺、生产、人才等都有很高的要求。所以我就建议成立CIDM(Commune IDM),就是共有共享式的IDM公司。其实也不是我们首创的,这个模式美国和台湾都曾有人建立过,例如德州仪器德仪以前就做了。以新加坡的TECH公司为例,就是四家公司成立的一个IDM公司(生产存储器为主),由四家公司共同成立的,TECH的T就是德州仪器德仪,E就是新加坡政府EDS经济发展局,C就是Cannon佳能,H就是Hewlett-Packard惠普。这几家当时都需要很多的DRAM。四家投资一个IDM公司,自己设计,自己生产,自己销售,很成功。从第二年就开始几乎每年盈利。最后德州仪器离开半导体行业的时候,TECH就卖给了美光。

我们中国现在也有一些小的IDM厂,但是多数是150mm和极少数200mm的芯片厂,没有太多的比重。如果我们要成立比较先进的IDM公司,一家非常不容易做起来。 如果我们找5到10个伙伴一起来投资。这5至10家公司与Fab是上下游的结盟,大家产品互补,一起合作,大家来分担这个投资,资金的压力大大减少。而这个CIDM的工厂,顾客也固定了。因为投资的人就是公司的客户,他们会优先向CIDM下单买芯片,对于Fab的产能利用率很有保障。对投资人来说他们需要的芯片产能也有保障,不会到了芯片市场产能很紧的时候,突然被砍掉了或者生产减慢了。对大家都是互利的。”张汝京解释道。

当中国有一个IDM厂的时候,产品的技术也可以大大提升。今天陈大同博士讲了一故事,他们从海外并购了OVT(Omnivision)。大约10年前OVT开发生产的CIS(图像传感器)芯片,是全世界最好的。OVT是CIS领域最好的公司之一。领头的三家公司里还有索尼和三星,至少OVT不比他们差,但是十年下来后,OVT在某些方面可能比索尼和三星弱了一点。什么原因呢?我的分析,最大的因素因该是IDM与非IDM的差异。索尼和三星都是IDM厂,自己设计,自己生产,生产的过程中的各种信息会及时反馈给设计部门,来快速改进。设计部门为了增加或改善一些功能,要求研发、生产部门协助。工艺、研发和生产部门一定要想办法来满足这些要求。内部快速合作解决问题。但是如果是一个设计公司和代工厂的模式,通常代工公司都不太会把很多的工艺机密告诉对方,也不一定及时把所有的问题优先解决。如果设计公司要求的改进还要加价,这种模式让设计公司相当吃力。这些年下来,OVT的进展就比较慢了。尽管可以让政府出面协调,成立一个“类”IDM公司(可以叫做V-IDM公司),但是我们建议的这个CIDM不太一样,这是共享、共有式的,大家资源共享,风险分担,协同能力大增,有很多好处。

但是也有挑战的地方, CIDM可能是五个或者十个客户共有的,这个Fab要提供技术给这五至十家公司。所以挑战性比单一客户要大些。而且这要协调这五至十家的产品最好不要有竞争性,大家的市场最好不太一样,这个挑战特别需要协同作业。

CIDM在许多方面可以比一个先进的代工厂要容易运作些。CIDM开始只要提供10至20种工艺就可以了,力量比较集中。所以,自家的产能分配可以内部自己协商。真有需要时可以增加产能。如果产能过剩怎么办?对外向客户提供服务,产能就用上去了。是进可攻,退可守。我希望大家考虑这个模式。

魏少军先生也提到,中国的出路应该做IDM,这是对的。但是怎么做?大家都讲的很好,但是动不了手,因为太贵了。但是变成CIDM就好了,请注意“C”这个字,可以代表Commune或Communal,就是共有式的共享。有的朋友说,大家很难懂这个意思,叫Concordance(协同、一致、联合) 比较容易理解,也很好。有的朋友说最好把我们中国特色也加进去,这个C也叫作Chinese,都很好。 

实际上,做CIDM,开始的时候不要搞14纳米,10纳米的工艺和产品。那些产品用在哪里?10纳米用在哪里?手机。除了手机,谁用14纳米芯片?英特尔/AMD的CPU或GPU及其衍生产品,然而现在最赚钱的代工逻辑是28nm,速度快,稳定,成本又不太高,性价比高。当55-40纳米很赚钱的时候,先进的半导体公司已经在开发28-20nm的技术了。现在28nm还很赚钱,这些先进公司又在积极开发7-5纳米的工艺了。最赚钱的不一定是最先进的,所以我建议CIDM,开始做到40-28nm就可以了,其实做到40nm就可以了,这个节点及以上的工艺,70-80%的产品都可以生产了,更先进的14-7纳米的工艺和产品让那几家公司去研发/生产。先做40nm,有获利的产品市场。40nm之后接着就上28nm。最赚钱的我们也可以接得上。

除了大而全,我们也需要小而美的特色公司,比如德州仪器当年就是一个全面的半导体公司,但是随着市场的竞争程度愈发激烈,他会选择退出部分市场,只专注于某一市场领域做No.1。模拟器件不好做,也很难设计,里面有很多的经验值, 德州仪器是百年老店,多年来累积了许多的实际经验,在Analog方面又领先群伦。欧洲的公司马上就看出来了,ST、英飞凌都是七八十年的老店,Analog等方面经验也很多,他们也积极发展这些技术了,他们三家在这个领域里,几乎能呼风唤雨,左右市场。我们能进去吗?这种经验的累积目前可能还不够。但可不可以有这么一家呢?可以的,这就是小而美的市场。

我觉得CIDM这个项目要做,但是国内还没有这个概念,我以前做过,很想介绍出来,赶快找一两个地方,及时把这个项目做起来。国内其他的地方也可以考虑复制、改进。就好像中芯国际做得很成功。现在中芯的员工,在全国各地的半导体公司效力,而中芯继续茁壮,我也很高兴。总要有人开头,我们就不怕当先吃螃蟹的人。所以现在开启CIDM,我们愿意来开头。