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2017年10月8日,国庆长假后的第一个工作日,京市国际会议中心的广场上彩旗招展。“龙国半导体产业链自主化成果展暨联盟成立大会”在这里隆重举行,伏羲实验室、中芯国际、华维等200多家产业链企业齐聚一堂,共同见证龙国半导体产业历史性的一刻。林渊作为联盟理事长,站在会场入口迎接前来参会的嘉宾,他胸前的“伏羲功臣”奖章在阳光照耀下熠熠生辉——这枚奖章不仅是个人荣誉,更是整个产业链协同攻坚的见证。

上午9点,大会正式开幕。工信部部长在致辞中举起一枚封装完整的芯片:“这枚7纳米芯片,从EdA设计软件、光刻胶、靶材,到刻蚀机、光刻机、校准设备,全流程128个环节,没有使用任何米国技术和零部件,是真正的‘龙国芯’!它的诞生,标志着我国半导体全国产供应链已经初具规模,彻底打破了国外的技术封锁。”台下响起雷鸣般的掌声,不少老工程师激动得热泪盈眶,他们深知,为了这一天,龙国半导体人奋斗了整整三十年。

成果展现场,一条长达50米的“供应链长廊”成为全场焦点。长廊两侧依次展示着从芯片设计到封装测试的全流程设备和材料:苏州瑞红的14纳米光刻胶装在透明试剂瓶中,瓶身标注着“良率99.2%,超越进口同类产品”;沈阳机床生产的刻蚀机零部件整齐排列,旁边的屏幕实时播放着零部件加工的精度数据;中芯国际的12英寸晶圆上,密密麻麻的芯片纹路清晰可见,工作人员介绍说:“这枚晶圆可切割出800枚7纳米芯片,良率达到99%,比使用进口设备时还高1个百分点。”

最引人注目的是EUV光刻机的原型机展台。这台由伏羲实验室联合中科院光电所研发的光刻机,主体采用国产碳纤维材料,核心反光镜表面粗糙度控制在0.08纳米,激光光源功率达到150瓦,完全满足7纳米芯片的生产要求。研发负责人张博士向嘉宾介绍:“这台光刻机整合了10万多个国产零部件,其中23个核心部件之前完全依赖进口,现在我们全部实现了自主研发。虽然在量产效率上比ASmL的最新机型低20%,但成本只有对方的三分之一。”

联盟成立仪式上,林渊作为理事长发布了《龙国半导体产业链发展白皮书》,明确了未来三年的发展目标:“2018年实现供应链国产化率90%,产能提升至每月50万片晶圆;2019年突破5纳米工艺,进入全球半导体产业前三;2020年实现EUV光刻机量产,全面反超国际同行。”白皮书发布后,200多家联盟企业现场签订了《协同发展协议》,约定共享技术专利、共建人才基地、共担研发风险,形成“一荣俱荣,一损俱损”的产业生态。

大会结束后,林渊马不停蹄地赶往中芯国际的亦庄生产基地。这里是全国产供应链的“试金石”,三条搭载全套国产设备的生产线正在满负荷运转。生产总监赵工带着林渊走进洁净车间,透过玻璃窗,只见国产刻蚀机、光刻机等设备有条不紊地运行,机械臂精准地抓取晶圆,整个生产过程全程自动化。“林总,您看这个数据面板。”赵工指着墙上的大屏幕,“三条生产线每月可生产15万片14纳米晶圆,良率稳定在99%,生产成本比进口线低30%。上个月我们接到了18万片的订单,现在正在扩建第四条生产线。”

在封装测试车间,林渊看到工人正在操作国产封装设备,将芯片与电路板组装在一起。负责人介绍说:“这套封装设备是长电科技研发的,支持 chiplet 先进封装技术,能将多枚芯片集成在一起,提升芯片的算力和功耗控制。之前我们只能依赖台积电的封装技术,现在不仅实现了自主,还申请了12项专利。”林渊拿起一枚封装好的“伏羲”车规级芯片,掂了掂分量:“这枚芯片要送到比雅迪的工厂,下周就要进行装车测试,一定要严格把控质量。”

供应链的成熟不仅体现在生产端,更体现在配套服务的完善上。10月15日,伏羲实验室联合国内多家金融机构,成立了“半导体产业金融服务平台”。平台推出了“研发贷”“设备租赁”“订单融资”等定制化金融产品,为中小供应商提供资金支持。苏州瑞红通过平台获得了2亿元研发贷,用于建设28纳米光刻胶生产线;江丰电子凭借与中芯国际的长期订单,获得了5亿元设备租赁授信,产能提升了一倍。“之前我们因为资金不足,很多研发项目都不敢启动。”苏州瑞红董事长感慨道,“现在有了金融平台的支持,我们终于可以放开手脚搞研发了。”

人才培养体系也同步完善。10月20日,“半导体英才班”在清华大学正式开班,首批50名学生来自芯片设计、设备研发等专业。林渊作为客座教授,给学生们上了第一堂课:“龙国半导体产业的未来,就掌握在你们手中。我们为每个英才班学生提供每年10万元的奖学金,在校期间可进入伏羲实验室参与实际研发项目,毕业后直接获得年薪30万元的工作offer。”课堂上,学生们踊跃提问,当有人问“如何面对国外的技术封锁”时,林渊回答:“最好的应对就是自主创新,当我们的技术比他们更先进时,封锁自然就失效了。”

然而,泰坦科技并未善罢甘休。10月25日,米国商务部宣布对龙国半导体产业链实施“新禁令”:禁止任何米国公民和企业为龙国半导体企业提供技术服务,禁止使用米国技术的企业向龙国出口半导体生产所需的工业软件和精密仪器。泰坦科技cEo在声明中表示:“龙国半导体产业的所谓‘自主化’,依赖的是之前获取的米国技术,新禁令将彻底切断他们的技术来源。”

新禁令发布后,部分依赖米国技术服务的中小供应商陷入恐慌。一家生产芯片散热材料的企业负责人找到林渊,焦急地说:“我们之前的散热涂层技术是和米国公司合作研发的,现在他们撤走了所有技术人员,我们的生产线快停了。”林渊立刻组织联盟技术委员会召开紧急会议,将散热材料、工业软件等8项受影响的技术列为“紧急攻关项目”,协调伏羲实验室、中科院等机构的专家提供技术支持。

工业软件的替代是最紧迫的任务。之前国内半导体企业使用的生产管理软件大多来自米国oracle公司,新禁令导致软件无法更新,部分生产线的设备调度出现混乱。林渊安排研发中心的陈研究员牵头,联合金蝶、用友等国内软件企业,成立“工业软件攻坚小组”。经过15天的日夜攻关,他们基于国产操作系统,开发出了“伏羲智造”生产管理软件,不仅实现了oracle软件的全部功能,还增加了AI设备预警、智能排产等新功能。“这套软件的调度效率比oracle高20%,还能兼容所有国产设备。”陈研究员在测试成功后,激动地向林渊汇报。

散热材料的攻关也取得突破。联盟专家团队提出了“石墨烯复合涂层”方案,利用石墨烯的高导热性,替代传统的米国涂层技术。江苏一家石墨烯企业仅用10天就完成了材料研发,苏州瑞红则提供了配套的涂覆设备,经过测试,新涂层的散热效率比米国技术提升了15%,成本降低了40%。当第一批国产散热材料送到供应商工厂时,企业负责人紧紧握住林渊的手:“感谢联盟的支持,我们不仅保住了生产线,还实现了技术升级!”

新禁令的冲击不仅没有打垮国产供应链,反而加速了其成熟。截至11月初,联盟企业共攻克了15项新的“卡脖子”技术,80%的中小供应商实现了技术自主;全国产供应链的产能提升至每月20万片晶圆,满足了国内70%的芯片需求;国产半导体设备的市场份额从之前的5%提升至35%,打破了国外设备的垄断。

11月10日,首届“国产芯片采购节”在海市举行。联盟组织了华维、小米、比雅迪等100多家下游企业,与200多家供应商现场对接。采购节当天,签订的订单金额高达500亿元,其中华维与中芯国际签订了100亿元的芯片代工订单,比雅迪与伏羲实验室签订了80亿元的车规级芯片订单。“以前我们采购芯片要看国外企业的脸色,现在国产芯片不仅性能达标,价格还更有优势。”华维采购总监在签约仪式上表示,“我们计划明年将国产芯片的采购比例从50%提升至80%。”

供应链的成熟也吸引了国际资本的关注。11月15日,新加坡主权基金淡马锡宣布向中芯国际投资100亿元,用于扩建国产设备生产线;阿拉伯能源联邦阿美石油公司通过旗下投资机构,向伏羲实验室注资50亿元,获取“伏羲”芯片在中东地区的独家代理权。淡马锡投资总监在发布会上表示:“龙国半导体产业链的自主化进程超出了我们的预期,这是全球半导体产业最具潜力的投资领域。”

然而,国际市场的拓展依然面临挑战。11月20日,伏羲实验室向欧洲出口的一批“伏羲”芯片,在荷兰鹿特丹港被海关扣留,理由是“涉嫌含有米国技术成分”。虽然林渊团队提供了全套的国产证明文件,但海关仍以“需要米国商务部核实”为由,拖延放行。泰坦科技欧洲区负责人公开表示:“龙国企业无法证明其芯片完全不含有米国技术,任何使用过米国技术的企业,都应该受到制裁。”

面对这种无理阻挠,林渊采取了“双重应对”策略。一方面,通过龙国驻荷兰大使馆向西欧科技联盟委员会提起申诉,提供了芯片从设计到生产的全流程技术文档,证明其100%国产化;另一方面,联合罗斯国、伊朗等国的企业,在莫斯科成立“国际半导体贸易联盟”,绕开米国主导的贸易体系,建立独立的结算和物流通道。12月5日,鹿特丹海关在西欧科技联盟委员会的干预下,终于放行被扣芯片,同时西欧科技联盟委员会发表声明,承认龙国国产芯片的技术自主性。

12月中旬,全国产供应链迎来了一次重要的“大考”——中芯国际接到了华维的紧急订单,要求在15天内交付100万枚7纳米芯片,用于华维新一代旗舰手机的首发。这是对国产供应链产能和稳定性的全面检验。林渊亲自坐镇中芯国际,协调联盟企业协同作战:苏州瑞红24小时不间断供应光刻胶,沈阳机床紧急调配刻蚀机零部件,长电科技加班加点进行封装测试。

生产过程中,一台国产光刻机的激光光源突然出现故障,导致生产线暂停。研发团队在张博士的带领下,仅用4小时就完成了故障排查,更换了国产的激光发生器。张博士擦着额头的汗说:“要是以前用进口设备,光等待厂家派人过来维修就要3天,现在我们自己就能解决问题,这就是自主化的优势。”经过15天的奋战,中芯国际如期交付了100万枚芯片,芯片良率达到99.1%,超出了华维的预期。

12月25日,华维在深市举行了新一代旗舰手机“mate 12”的发布会。发布会上,华维cEo展示了手机的核心配置:“这款手机搭载的‘伏羲2.0’芯片,采用7纳米工艺,AI算力达到15topS,超越了高通信最新的骁龙845芯片;更重要的是,芯片从设计到生产,全流程实现国产化,彻底摆脱了对国外技术的依赖。”首销当天,200万台手机在30秒内售罄,创造了全球旗舰手机的销售纪录。

发布会的成功,让国产供应链的知名度大幅提升。韩国三星电子主动联系林渊,希望采购国产刻蚀机和光刻胶;日本东芝表示愿意与伏羲实验室合作,共同研发汽车芯片;甚至连ASmL都发来邮件,提出与龙国企业共建“半导体技术研发中心”。林渊在核心团队会议上笑着说:“以前我们求着别人合作,现在别人主动找上门来,这就是技术自主带来的底气。”

12月30日,龙国半导体产业链联盟召开年度总结大会。会上公布的数据显示,2017年龙国半导体产业产值同比增长了65%,其龙国产芯片的国内市场份额从15%提升至40%,全国产供应链的国产化率达到92%,提前完成了年度目标。林渊在总结讲话中说:“2017年是龙国半导体产业的‘突围之年’,我们用一年的时间,完成了别人十年才能完成的突破。但我们不能骄傲,5纳米工艺、EUV光刻机量产等挑战还在等着我们。”

会议结束后,林渊独自留在会场,看着墙上的产业链图谱,上面原本标注着“进口”的128个环节,现在已经全部换成了“国产”。他打开系统界面,查看最新的任务进度:“‘珠峰计划’第八阶段进度80%(实现全国产供应链规模化生产,产能满足国内70%需求),主线任务‘挑战硬科技之巅’进度97%,支线任务‘供应链自主化’进度100%。系统提示:宿主完成‘供应链自主化’支线任务,奖励‘技术迭代加速卡’,可将‘伏羲2.0’芯片的研发周期缩短50%;解锁新支线任务:‘技术反超’,目标:推出性能超越国际同类产品的‘伏羲2.0’芯片,占领全球高端市场,奖励:‘核心算法破解器’,可破解竞争对手的核心技术算法。”

就在这时,陈研究员急匆匆地跑进来,手里拿着一份测试报告:“林总,好消息!‘伏羲2.0’芯片的最终测试数据出来了,AI算力达到18topS,功耗比高通信骁龙845低25%,综合性能超越了泰坦科技的最新芯片‘泰坦x1’!我们可以召开发布会,正式推出这款芯片了!”林渊接过测试报告,看着上面的数字,脸上露出了自信的笑容。他知道,龙国半导体产业的反击,从这一刻正式开始。

窗外的夜空绽放着新年的烟花,林渊站在窗前,俯瞰着这座灯火辉煌的城市。从“伏羲”芯片量产后的成本骤降,到被列入“实体清单”的至暗时刻,再到全国产供应链的初具规模,这一年的风雨兼程,让他更加坚信:自主创新的道路虽然布满荆棘,但只要坚持下去,就一定能迎来繁花似锦的明天。而“伏羲2.0”芯片的推出,将是龙国半导体产业反超国际同行的关键一步,全球半导体市场的格局,即将被改写。

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