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一、耀眼之「芯」
晶元橫空出世
70年前，晶元橫空出世，從此，一場「硅元素」的產業革命席捲全球。
1947年，美國貝爾實驗室的約翰.巴丁、布拉頓三人發明了晶體管。
1958年，第一塊集成電板問世。
1964年，摩爾進出摩爾定律，預測晶體管集成度會每18個月增加一倍。
1966年，美國RCA公司研製出CMOS集成電路，並研製出第一塊門陣列。
1971年，INTEL推出1kb動態隨機存儲器（DRAM)和全球第一個微處理器4004，標誌著大規模集成電路的出現。
1978年，64kb動態隨機存儲器誕生，不足0.5平方厘米的矽片上集成了14萬個晶體管。
1988年，16M DRAM問世，1平方厘米大小的矽片上集成有3500萬個晶體管，標誌著進入超大規模集成電路（VLSI)階段。
1993年，奔騰Ⅲ問世，450MHz,採用0.25μm工藝 ，後採用0.18μm工藝。
2003年，奔騰ⅣE系列推出，採用90nm工藝。
2009年，INTEL酷睿系列推出，採用32nm工藝。
2015年，IBM宣布實現7nm工藝。
被美日韓瓜分的晶元市場
晶元市場的銷售隨全球經濟周期起伏，2017年全球市場總量達到3970億美元。
晶元產品的下游應用非常廣泛，主要市場在智能終端、電腦、消費電子、工業、汽車、軍事、醫療等領域。近年全球晶元行業下游市場大致分為通訊（含手機）、計算機、消費電子、汽車、工業/醫療、政府/軍事等領域，其中最主要的市場是通訊和計算機領域，二者佔比達到74%。其次是消費電子、汽車和工業領域。
在過去的近半個世紀，世界晶元行業經歷了兩次產業轉移：第一次在20世紀70年代末，從美國轉移到了日本，造就了富士通、日立、東芝、NEC等世界頂級的晶元製造商；第二次在20世紀80年代末，韓國與我國台灣成為晶元行業的主力，繼美國、日本之後，韓國成為世界第三個半導體產業中心。
全球晶元產業鏈主要有兩種模式，一種是IDM整合元件製造商模式，即一家公司覆蓋集成電路全產業鏈，另一種是垂直分工模式，即設計、製造和封測分別由不同廠商完成。而諸如英特爾、三星、德州儀器、東芝、意法半導體等全球晶元前20大製造商中，大部分是IDM模式，這意味著行業巨頭們在整條產業鏈上都佔有絕對的控制權。
而採取垂直分工模式的企業，則在產業鏈的某一環節擁有領先技術。例如荷蘭的ASML公司生產的光刻機在晶元製造環節具備絕對優勢。
不僅如此，近年來連番掀起的併購浪潮，一定程度上使寡頭壟斷的格局得到進一步強化。2016全球存儲器市場容量約800億美元左右，約佔半導體市場的23%，是僅次於邏輯電路的第二大產品。而三星電子、SK海力士、美光科技以及東芝半導體等美日韓半導體企業，幾乎壟斷了全球95%左右的存儲器市場。
二、「芯」路歷程
中國的晶元研發之路從1952年就開始起步，從模仿到自主設計，也曾一度不落後於世界先進水平，但僅限於科研和軍工，沒有產業轉化。80年代後在市場換技術的思潮下，中國的自主研發出現斷層，到我們再想奮起直追的時候，發現我們已經遠遠落伍於世界的先進水平，只能「山寨」別人的東西，雖然目前中國的一些晶元技術領域也有些突破，但根本上還受制於人。回首中國60年的晶元發展史，不免令人唏噓，但我們的血淚史得出的教訓卻是永遠不能忘記的，那就是「核心技術是換不來的」。
師從蘇聯，從模仿到自主設計（1952-1960年）
從1952年開始，中國就開始了計算機理論方面的研究，從學習和模仿蘇聯起步。
1958年在模仿的基礎上成功研製下103計算機，內存容量為1024位元組，運算速度每秒3000次。
1959年成功研製下104計算機，每秒運行1萬次。
1960年，由夏培肅院士成功研製出中國第一台自行設計的電子計算機。
獨立自主，技術封鎖下的自強不息（1960-1978年）
由於和蘇聯的關係惡化，加上西方對中國的技術封鎖，中國不得不走上一條自力更生的道路。
1964年，成功研製119計算機，該計算機運算能力為每秒5萬次，內存容量比104計算機大8倍。
1965年，中國自主研製的第一塊集成電路在上海誕生（比美國晚了5年），從此中國進入集成電路時代。
1972年，自主研製的大規模集成電路在四川永川半導體研究所誕生，實現了從中小集成電路發展到大規模集成電路的跨越（美國是從1960年到1968年，用了8年時間。中國是從1965年到1972年，用了7年時間）。
1973年，北京大學、北京有線電廠等單位聯合研製150計算機，該機字長數48位，運算能力達每秒100萬次，
1975年，上海無線電十四廠成功開發出當時屬國內最高水平的1024位移位存儲器，集成度達8820個元器件，達到國外同期水平。
以市場換技術（1978-2000年）
1978年-1990年：主要引進美國二手設備，改善集成電路裝備水平，在「治散治亂」的同時，以消費類整機作為配套重點，較好地解決了彩電集成電路的國產化。
1990年-2000年：以908工程、909工程為重點，以CAD為突破口，抓好科技攻關和北方科研開發基地的建設，為信息產業服務、集成電路行業取得了新的發展。908工程「是指國家發展微電子產業20世紀90年代的第八個五年計劃，「909工程」是指第九個五年計劃。兩大工程的主體企業分別是無錫華晶和上海華虹。
在這個階段，中國的集成電路產業加速了和外資企業的合作，國家強勢扶持，主要的發展成績是晶圓廠的建設和發展，今天中國的幾大晶圓廠無錫華晶、上海華虹、中芯國際都是在這個階段先後建設起來的。
突破重圍，從「山寨」到「自力更生」（2000年至今）
2000年6月，國務院發布了18號文件《鼓勵軟體產業和集成電路產業發展的若干政策》，表達了政府鼓勵晶元產業發展的態度，對發展中國獨立的晶元產業起到了非常積極的促進作用。從此中國走上了一條從「山寨」到「自力更生」的發展之路。
2014年6月國務院發布實施了《國家集成電路產業發展推進綱要》，旨在努力實現集成電路產業跨越式發展。《綱要》明確提出，到2020年集成電路產業與國際先進水平的差距逐步縮小，全行業銷售收入年均增速超過20％，企業可持續發展能力大幅增強；到2030年，集成電路產業鏈主要環節達到國際先進水平，一批企業進入國際第一梯隊，實現跨越發展。
2001年，中科院計算所開始研製龍芯CPU。2010年轉型成立公司，該計算所研製的CPU的樣品完成了產品化。龍芯是中國科學院計算所自主研發的通用CPU，採用RISC指令集，類似於MIPS指令集。龍芯1號的頻率為266MHz，最早在2002年開始使用。龍芯2號的頻率最高為1GHz。龍芯3A是首款國產商用4核處理器，其工作頻率為900MHz～1GHz。龍芯3A的峰值計算能力達到16GFLOPS。龍芯3B是首款國產商用8核處理器，主頻達到1GHz，支持向量運算加速，峰值計算能力達到128GFLOPS，具有很高的性能功耗比。2015年3月31日中國發射了首枚使用「龍芯」的北斗衛星。
在商用化方面，華為海思、展訊等企業通過架構授權，快速投入設計研發，取得了較為明顯的進展。2013年，華為獲得了ARM的架構授權，可以對ARM設計的原始架構進行修改和對指令集進行擴展和縮減。不久之後，華為陸續推出了從麒麟910到960多代智能終端晶元產品，並在處理器架構中融入了自己的技術創新。
神威·太湖之光超級計算機安裝了40960個中國自主研發的「申威26010」眾核處理器，該眾核處理器採用64位自主申威指令系統，峰值性能為12.5億億次/秒，持續性能為9.3億億次/秒。2016年6月20日，在法蘭克福世界超算大會上，國際TOP500組織發布的榜單顯示，「神威·太湖之光」超級計算機系統登頂榜單之首， 不僅速度比第二名「天河二號」快出近兩倍，其效率也提高3倍。
在電子行業的許多基礎產業領域，中國已經在排在了第一梯隊。
一是通訊設備方面，從基站、光纖、交換機到手機終端，整個的通訊產業全產業鏈，中國不僅有完整的解決方案，而且有很多基礎知識產權。
二是液晶面板方面，中國擁有全世界最大的液晶面板產能，而且在這個產業也積累了很多基礎技術。
三是硅加工產業方面。中國的硅基太陽能光伏產業帶動了硅原料加工技術的全面提升，用於太陽能光伏面板的多晶硅、單晶硅原材料以及加工技術，為中國的半導體產業提供了基礎的原材料，也培養了一條完整的硅加工產業鏈。
四是電子市場方面。中國已經是全世界電子產業的集散中心。全球超過80%的晶元，都要在中國進行集散，這種大集聚、大市場、大流通，讓整個產業具有非常強的造血能力。
三、「芯」片之戰
一場沒有硝煙的戰爭
一塊小小的晶元，帶來了一場產業革命，隨之而來的是一場沒有硝煙的戰爭！
存儲晶元是美國英特爾發明的。20世紀70年代初期，英特爾幾乎享有90%的市場佔有率。
80年代初，日本DRAM產品可靠性已超越美國，同時日本公司採用了大手筆的價格戰競爭，使得英特爾的市場佔有率很快跌落到20%以下。日本廠商打擊英特爾的競爭策略很簡單——定價永遠低10%。
1985年，英特爾放棄了曾經創造了公司的存儲器產品，轉而進軍全新的微處理器市場。從此，日本人在存儲世界裡橫衝直撞，所向無敵。
英特爾在退出存儲晶元市場之前，給日本人挖了一個大坑，引入了一個更加饑渴更加兇猛的競爭對手——三星。1984年，三星在眾多韓國財閥中率先引進英特爾的技術批量生產64K DRAM。通過科技研發，三星逐漸成為該領域的領跑者。1987年，三星電子成功研發出當時處於世界領先水平的4M DRAM。
三星在和日本人的競爭中，除了技術領先，還師夷長技以制夷，沿用日本人打敗英特爾的辦法——價格戰，低價搶佔市場。三星等企業的資金來源於政府投資和企業利潤，而日本人的資金更多來源於銀行，無法應付更加靈活的韓國企業，所以在競爭中敗下陣來。時至今日，東芝存儲半導體以180億美元的身價被美日韓同盟軍瓜分，如此下場，晚景凄涼。
2016年，中國華為、VIVO等手機業績明明很好，凈利潤卻非常可憐，加起來都不到10%，這其中很大一部分是來自三星等存儲晶元企業的剝削。
於是，中國同樣借鑒了日本、韓國的經驗模式，國家背書投資，民間資本介入，人才挖角，技術合圍，市場扶持，買買買......
但日韓是老司機。三星，SK海力士和美光通過合資的方式在中國爭先恐後的投入巨資，無不彰顯對存儲產業的壟斷野心，中國幾乎成為了美日韓的獵場和後花園！
2013年三星在西安的投資70億美元，成為三星在韓國本土外最大的投資項目，目前已經投產；第二期計劃追加投資70億美元。
2014年，美光就與台灣力成合資在西安建設晶元封裝項目，總投資2.5億美元，2016年初建成投產，美光西安的半導體封裝測試產能將佔美光全球產能的97%以上。
2013年7月，SK海力士半導體（重慶）有限公司在重慶西永投資2.99億美元，建設封裝廠。2017年11月，SK海力士與無錫市政府簽約，計劃投資86億美元擴充DRAM產能。
由於業績增長放緩，加之成本上漲，為了優化產品線，控制新興技術以及擴大上下游市場，近年來各大晶元企業熱衷於併購同行業具有一定優勢的企業。自2015年起晶元業併購潮方興未艾。
金融數據提供商Dealogic的數據顯示，2014年，全球晶元業全年併購案369宗，併購交易規模僅為377億美元；2015年，晶元公司併購案數量為276宗，相較2014年的369宗，晶元公司併購案數量呈下滑趨勢，但單個併購案的交易規模卻更大了。根據國際半導體產業協會公布的報告顯示，2015年，全球晶元行業的併購交易額超過600億美元，較2014年幾乎成翻倍態勢。年內全球晶元業最大規模併購交易是安華高科技斥資370億美元收購博通。交易總額中，現金達170億美元，股票價值約200億美元，合併後，新公司價值高達770億美元。
此後，併購規模呈逐年擴大態勢，併購紀錄屢被刷新。2016年7月，軟銀以234億英鎊（約310億美元）收購ARM，成為半導體史上（截至當時）排名第二的收購案。而僅僅三個月後，這一紀錄就被高通打破。2016年10月，為擴展晶元品類、擴大業務範圍，高通宣布以470億美元收購恩智浦，刷新晶元業併購交易規模的最高紀錄。
2017年，單個併購案規模還在持續上升。2017年11月，博通提出以1030億美元收購同行高通，每股報價70美元，其中包括60美元的現金和10美元的博通股票。隨後，高通拒絕博通收購，稱報價過低，雙方展開拉鋸戰，收購價水漲船高，到2018年一度提高至1600億美元。
「晶元圍堵戰」
為了阻撓中國在晶元行業方面快速提升並超越美國，美國聯合日韓和台灣，對中國的晶元行業進行封鎖！
2012年美國眾議院情報委員會發表報告指控華為和中興對美國國家安全構成威脅，並建議排除使用華為和中興的通訊設備及零件以及禁止涉及華為和中興的併購活動，甚至還敦促進行相關立法。
2007年華為聯手私募股權投資公司貝恩資本競購網路公司3ComCorp夭折；2010年華為收購伺服器技術公司3LeafSystems交易流產；2010年華為收購摩托羅拉無線網路業務的泡湯。
2016年2月，美國Fairchild(仙童半導體)公司拒絕兩家中國買家華潤微電子和華創投資26億美元的收購要約，轉而選擇了出價比中國企業低的美國ON Semiconductor (安森美半導體)公司，給出的理由為擔心美國監管當局會阻止該交易。
2016年2月，紫光集團旗下的紫光股份發布公告稱，決定終止以37.75億美元對美國老牌存儲公司西部數據的收購交易，也是因為美國海外投資委員會CFIUS介入審查。
2016年3月7日，美國商務部網站公布，中國電信設備供應商「中興通信」因涉嫌違反美國對伊朗的出口管制法律，「不符合美國國家安全或對外政策利益」，因此將其列入了「實體清單」，執行限制出口的制裁。
2016年12月，中國福建宏芯投資基金收購德國半導體製造商愛思強（Aixtron）在美業務被禁。該禁令是基於美國CFIUS的評估，美方擔心愛思強可用于軍事用途的氮化鎵（GaN）材料被中國所掌握。
2017年美國還叫停了中資支持企業坎寧布里奇資本公司收購美國一晶元企業的活動，此次中資支持企業併購的晶元企業，是美國目前比較領先的晶元製造企業之一。
2018年2月，美國半導體測試公司Xcerra公司表示，美國國家安全委員會已經阻止其以5.8億美元（約合人民幣37億元）出售給中國政府支持的半導體投資基金湖北鑫炎。
根據美國的出口條例，14nm工藝製造可以搬到中國來，但是Intel的X86 CPU設計和其他關鍵技術的設計不能離開美國本土。目前美國對中國禁運的部分晶元設計技術包括：CPU/GPU、毫米波、電源管理、高速I/O、AD/DA、DSP，類似於這種東西在美國是不允許向中國出口的。
2015年4月9日，美國商務部發布了一份公告，決定禁止向中國4家國家超極計算機中心出售「至強」（XEON）晶元。而據美國媒體報道，美國商務部發布的一份通知稱，使用了兩款英特爾微處理器晶元的天河二號系統和早先的天河1號A系統，「據信被用於核爆炸模擬」。此次被禁運的4家機構分別是國家超級計算長沙中心、國家超級計算廣州中心、國家超級計算天津中心和國防科技大學，它們被美國列入「堅持違背美國國家安全或者外交利益的實體名單」。
2018年3月27日，美國聯邦通信委員會(FCC)主席阿基特·帕伊(Ajit Pai)宣布，該委員會將於4月17日就阻止美國手機運營商使用聯邦資金購買華為或中興通訊產品或服務的提案進行投票表決。這項提案是為了阻止運營商在即將到來的5G網路中使用便宜但可能存在安全隱患的網路設備。
四、一「芯」一意突出重圍
中低端產業鏈下的繁榮
中國長期處於IT行業產業鏈的中下游，這是由中國的國情決定的。改革開放之初，中國那時候是一窮二白，極需的是資金和就業，所以，以「三來一補」為標誌的加工貿易開始興起。經過四十年的發展，中國積累了大量的資金和基礎技術，當然不甘長期居於產業鏈的中下端，只能賺些辛苦錢，大量的利潤卻被上游的美日韓企業拿走，但這個產業升級的高峰卻註定是艱難的，是必須自力更生的！
中國的家電行業目前是橫掃全球，昔日的日本東芝、松下、索尼等老牌家電企業已經成了昨日黃花，而且中國的在家電方面的基礎電子技術已經達到一定水平。
在PC方面，中國是PC製造大國，但基本是組裝，基本上沒有具有完全自主知識產權的元器件。
中國最值得驕傲的是互聯網，產生了BAT三大互聯網巨頭，電子商務、移動支付、共享經濟在中國發展勢頭迅猛，但支持互聯網的操作系統和伺服器等核心技術卻掌握在歐美國家手裡。
在通信領域，電話自動交換機早已實現了國產化。手機廠商華為、中興、VIVO等與美國的蘋果、韓國的三星等有一拼，但大多數核心的晶元卻必須從美日韓和台灣進口。華為海思的麒麟晶元是自主設計的，但卻需要台積電生產製造。
在晶元產業的設計、製造、封測方面，涉及晶元設計僅有中國的海思及展訊。華為海思排名第6位，銷售額僅為38億美元左右，展訊為僅18億美元，不及那些巨頭的零頭多。
國產的半導體生產設備廠商以七星華創、北方微電子、中國電科集團等為主，也研發出了28納米的等離子硅刻蝕機，但主要是在國內消化，應用於特種、軍工等領域，從全世界範圍來看，佔比不超過3%。
晶圓代工方面，中芯國際、武漢新芯、上海華力微電子等大陸企業雖然近年來增長較快，但大陸晶元代工企業的市場份額不超過15%。
封測領域是中國晶元產業可最早趕超世界平均水平的領域，中國大量的封測企業正在抓緊併購全球的封測公司。
整體來看，除了圓晶代工、封裝測試等技術要求相對不高的環節，中國晶元產業在其他絕大多數板塊都與美日韓晶元產業企業存在較大差距，在指令集、設計等一些體現技術含量的環節，中國晶元產業的技術實力幾乎可以用「堪憂」來描述。
中國自主研發的晶元大多用于軍事領域，因為軍隊不差錢，價格高一點兒也能接受。另外根據摩爾定律，集成電路每18個月更新一代，而大型武器像第五代飛機本身的研製周期長，中國具有後發優勢，所以美國的F-35的電子系統就未必比中國的殲20先進。「龍芯」可以用於北斗導航衛星，雖然晶元不如美國，但中國可以用計算和設計方面的優勢來彌補，加上我們是剛剛布網，所以，中國的北斗不比美國的GPS差。
但這些晶元如果進入市場化競爭的話，那就是屬於質次價高了，絕對是一進入市場就死翹翹了！
中國產業升級的三大模式
晶元產業的升級可以借鑒一下中國以往的經驗。中國的產業升級目前有三大模式。
第一個是船舶行業。中國的船舶行業從八十年代就開始市場化，當時世界船舶行業已經從歐美轉移到了日本和韓國。經過三十多年的發展，中國已經後來居上，而日韓造船行業由於全球航運業的不景氣，已經逐漸萎縮，而中國的船舶製造業則在中低端積累了大量的資金、技術和專業技術工人後，已經從中低端逐漸邁向了高端。目前，已經有能力製造大型LNG船、大型游輪、甚至航空母艦！民船的繁榮推動了軍工的發展，目前，中國的軍艦可以用下餃子形容，而美國的民船行業凋零，軍方造一艘3000噸的瀕海戰鬥艦也敢要7億美元！相當於我們7000噸052D的價格了！
第二個是高鐵行業。中國的的高鐵是用「市場換技術」的成功範例。中國在消化歐美技術的基礎上，自主創新，並且充分發揮中國國土面積大，適合發展高鐵，市場容量大的優勢，巨大的市場和體制優勢降低了試錯成本，所以中國很快就在世界高鐵領域一枝獨秀！
第三個是大飛機和航空發動機領域，是典型的舉國體制。航空發動機被稱為「工業皇冠上的明珠」，由於技術門檻高，以及產品研發需要耗費大量時間和資金，世界上只有少數幾個國家的可以研發生產。在商用航空發動機領域，全球僅有三家發動機原始設備製造商（OEM），即美國GE公司、普惠公司、英國羅羅公司。中國於2016年合併40家相關單位，成立航空發動機集團，傾興國之力來扶持航空發動機產業。目前中國在WS系列發動機方面已有所進展，已經應用於殲11和殲20。
晶元產業升級的新模式
在晶元產業的升級方面，第二種「以市場換技術」的手段已經徹底宣告失敗。但完全市場化也不行，因為這個行業投入大、風險高，試錯成本高，一般的民營企業不會有興趣投入，肯定沒有做房地產、做金融服務容易且來錢來得快，所以完全市場化也不行！
要突出重圍，讓中國的晶元行業進入世界先進國家的行列，只能創造出一種新的模式，那就是第一種模式和第二種模式的結合。
首先，國家應在資金方面提供便利的服務。（1）建立中央和地方政府各級產業扶持基金，以政府財政入股、貼息等多種方式解決行業的融資問題。（2）改變目前創業板、新三板中傳統行業或偽創新企業居多的現狀，給創新企業掛牌開闢綠色通道，建立「中國的納斯達克」。這樣給風險資本以退出的便利通道，以便形成從風險資本投入、IPO上市、形成獨角獸這樣良性的循環。
第二，應該建立中國的「矽谷」。按照目前中國晶元的產業布局，應該在西安和長三角、珠三角建立中國自己的矽谷。把產業資本、金融資本和人力資本通過優良的環境和機制吸引到矽谷，各產業要素相互融合，最後開花結果，出現像微軟、蘋果、高通這樣偉大的公司。
第三，國家應在稅收、土地、用工等各個方面給行業給最大限度的優惠，以降低企業的成本。
第四，晶元行業方面以吸引高端人才為主，必須用高工資、高福利、高待遇來吸引高端人才，工資水平應該遠遠超過金融、房地產等行業，應超過國企的管理層，讓全中國的精英以進入到晶元行業工作為榮。同時應大量吸引美日韓等國家的人才到中國工作。
第五，改變社會風氣。讓中國的社會風氣以尊重高科技和高科技人才為主流，不盲目的追求娛樂明星和所謂的大款。如果有一天，中國的小孩子都想成為科學家，中國的大學生都想到高科技企業就業，中國的精英都想到高科技企業任職，中國的姑娘都想嫁給科學家和工程師，那中國離實現科技強國的日子就不遠了！
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