7月27日,中國最大的動態隨機存取記憶體(DRAM)製造商長鑫存儲(CXMT)正式於上海證券交易所科技股重鎮「科創板」掛牌上市。這場備受矚目的首次公開發行(IPO)讓公司股價在盤中一度較發行價飆漲476%。
長鑫存儲市值一舉衝上3.14兆元人民幣,超越中國工商銀行,躍居中國市值最高的企業,凸顯中國半導體產業對既有產業格局的威脅正與日俱增。
北京當局面對半導體產業的政策,在與華盛頓的貿易摩擦後出現重大轉變,而長鑫存儲的IPO正是這項轉變下的產物。在此之前,中國政府曾試圖透過政策扶植龍頭企業,打造世界級晶片製造商。
在中美貿易爭端升溫之際,中國調整策略,轉而聚焦於重建因美國出口管制而遭到切割的半導體生態系,並以市場化為核心培育領先企業。
中國國家主導的半導體發展之路可說是徹底失敗。北京方面推動的旗艦級扶植政策,就是中國集成電路產業投資基金(俗稱「大基金」),這是一項規模龐大的政府主導計畫,目標是提高晶片自給率。當時中國自信能持續仰賴全球供應鏈,企圖打造全球領先的半導體產能。
大基金於2014年啟動,首期規模約210億美元,2019年的第二期規模更達290億美元,為晶片製造商注入龐大資金。中芯國際(SMIC)、長江存儲(YMTC)、長鑫存儲(CXMT)及海思半導體(HiSilicon)等中國主要半導體企業,都是該基金的主要受惠者。
這項政策失敗的最典型案例,就是武漢弘芯半導體製造公司(HSMC)的詐騙醜聞。2017年,這家後來被揭露由毫無半導體背景的人士所主導的騙局公司,曾宣布投資約185億美元,規劃建置14奈米及7奈米製程,每月生產3萬片記憶體晶片。
弘芯半導體從台積電(全球最大晶圓代工廠)挖角蔣尚義擔任執行長,並在政府信用擔保下購入艾司摩爾(ASML)最先進的深紫外光(DUV)微影設備。台積電的技術人才加上艾司摩爾的尖端機台,看似是萬無一失的成功方程式。
然而僅僅兩年多後的2019年底,弘芯因積欠5,100萬元人民幣工程款遭提告,企業貪腐與結構性詐欺行為隨之曝光。向銀行抵押的艾司摩爾未使用機台,從購入瞬間就被詐騙集團質押,靜靜躺在倉庫中無人聞問。
調查發現,該公司的半導體廠房根本未完工,根本無法投入運作。蔣尚義於2020年中辭職,並形容這段經歷是「一場噩夢」。最終,至少有23億美元的公共資金就此人間蒸發。
曾被視為中國半導體雄心象徵的紫光集團,一度挾產業氣勢宣布收購美光(Micron)。然而到了2020年,該公司爆發債務違約,衍生出一連串貪腐與不法情事的指控。時任工業和資訊化部部長、掌理產業政策制定的肖亞慶,以及大基金總經理丁文武皆遭立案調查。紫光集團前董事長趙偉國最終遭判處死緩——這是一種兩年緩刑的判決,在緩刑期間若不再犯案或符合特定條件,受刑人將改服無期徒刑或一定期限的有期徒刑,而非立即執行死刑。
歸根結底,中國試圖成為半導體強權的雄心壯志,最終淪為一場空夢。
在這場驚天貪腐醜聞之後,中國當局嚴格限制中央政府漫無目的的補貼發放,並凍結地方政府的相關補助。2024年啟動的大基金第三期,聚焦於遭美國出口管制切斷的供應鏈環節:微影設備、先進材料及高頻寬記憶體(HBM)等領域。領先企業必須上市,以接受公開市場監督。
長鑫存儲的經營模式,結合了西方半導體產業關鍵技術與地方政府的長期投資。創辦人朱一明自清華大學物理系畢業後赴美深造,在美國接觸到矽谷的創新氛圍,因而轉換跑道至電子工程領域,投身半導體產業。他在一家美國網路安全公司擔任記憶體晶片開發專案負責人後,於矽谷創辦了兆易創新(GigaDevice)。兆易創新後來成長為全球第三大NOR Flash製造商,產品雖較NAND Flash耗電,但讀取速度更快,廣泛應用於手機。該公司於2016年成功在上海證交所上市。
為了提升中國DRAM的自給能力,朱一明與合肥市政府合作啟動了「506專案」。半導體製造屬於資本與技術密集產業,前期投資龐大,且必須能夠承受製程穩定前長期虧損。這使得以較短投資週期運作的一般創投,難以提供產業所需的耐心資本。在合肥模式中,市政府投入135億元人民幣,佔該專案初始資本的75%。
合肥市政府在多項成功案例中扮演關鍵角色:在2007年金融海嘯期間投資175億元人民幣於顯示器大廠京東方(BOE Technology),協助其成長為中國最大的顯示器製造商;2020年更注資70億元人民幣,讓瀕臨破產的電動車新創蔚來汽車(NIO)起死回生。
合肥模式中,市政府扮演的不只是行政支持者,更是早期階段的領投角色,承擔投資風險,並吸引相關材料、元件及設備廠商進駐,進而培育整個區域產業聚落。
記憶體半導體技術的取得過程也與眾不同。長鑫存儲的主要競爭對手福建晉華集成電路公司(Fujian Jinhua),在遭美國以涉嫌竊取美光商業機密為由下達業務暫停令後一蹶不振。長鑫存儲則透過收購源自德國破產記憶體大廠奇夢達(Qimonda)的專利,避開潛在的法律風險並在專利叢林中殺出血路。奇夢達在倒閉前曾是全球第二大DRAM公司,擁有獨特的架構設計。
2019年正式宣布銷售DDR4產品後,長鑫存儲的晶圓產能從2020年的每月4萬片,急速擴張至2025年的每月25萬片。其全球DRAM市佔率從2025年的3%躍升至2026年的8%。在全球記憶體短缺推升價格之際,長鑫存儲獲利突破10兆韓元。這波全球記憶體景氣為長鑫存儲提供了進一步投資的基礎。
美國對中國半導體出口的限制,也促使中國加速推動國產化。中國半導體設備的國產化比例,從原本不到10%提升至逾30%。在設備供應遭切斷之際,中國犧牲製程效能,強制要求採用國產設備。中國企業大量收購在自由貿易時代早該淘汰的老舊設備,再透過拆解混搭零件進行大規模改造。
在中美衝突迫使中國工程師離開美國頂尖設備公司後,許多人回流中國,主導技術研發。因良率較低而造成的虧損,則由政府補貼吸收。量的成長最終帶動質的提升。
在中國半導體生產設備公司中,雖非家喻戶曉的北方華創(Naura Technology)、中微公司(AMEC)、上海微電子(SMEE)等,正快速崛起。中國也已傳出開發出可達深紫外光(DUV)層級的微影設備,這是製造尖端半導體的關鍵設備。雖然中國能否達到極紫外光(EUV)層級仍屬未知,但目前已具備生產7奈米半導體的能力。
不過,以現階段而言,無須對中國半導體實力過度憂慮。長鑫存儲雖然在股市上演驚艷首秀,但其DRAM量產良率仍不及三星電子與SK海力士。良率直接影響生產成本,也就是說,同樣效能的DRAM,中國製產品成本仍高於韓廠。
在HBM方面,韓國廠商已進入HBM4世代,中國甚至連HBM3都尚未量產。韓國在技術上仍領先中國至少四年。中國雖以DUV設備生產7奈米以下晶片,但量產能力嚴重不足。在全球市場上若要保持競爭力,目前沒有理由採用中國製造的晶片或設備。
然而,我們必須正視一個事實:中國正全力追求半導體自給自足的國家戰略目標。從目前無法獲利的落後技術起步,一步一步往上推進,這種策略看似違反常理。但中國擁有龐大的內需市場、強健的製造業,更重要的是,中國是一個威權體制國家,能夠將國家資源集中投注於特定產業。
若韓國想要保持領先地位…
必須認知到的是,中國半導體產業已進入一個存在於全球半導體生態系之外的獨特軌道。自從全球記憶體市場由三星電子、SK海力士與美光三巨頭主宰以來,已經過了相當長的時間。記憶體半導體的特性讓後進者難以加入戰局,因此市場由這三家公司瓜分,進而也順應著市場格局發展。
這反過來也導致了企業文化的官僚化與保守化。曾是該產業不容置疑領頭羊的三星電子,如今被SK海力士迎頭趕上,某種程度可歸因於安逸的企業文化。
韓國記憶體產業若要維持在該領域的領先地位、保持對中國的優勢,唯有以大膽的步調加速擴張技術深度與生態圈的廣度。