摘 要:高端芯片是未来产业发展的关键核心技术，集成电路是战略性、储备性技术研发项目。为赋能未来产业发展，助力经济高质量发展，要依托“长三角科技创新共同体”构建国内半导体芯片产业技术创新共同体，打造高端芯片技术创新高地，突破半导体高端芯片制造关键核心技术短板，稳步推进半导体芯片产业高端化和国产化进程。
关键词:高端芯片 国产化 长三角地区 创新共同体
【中图分类号】F426 【文献标识码】A
21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。2020年在全面推动长江经济带发展座谈会上，习近平总书记要求长江经济带“要建立促进产学研有效衔接、跨区域通力合作的体制机制，加紧布局一批重大创新平台，加快突破一批关键核心技术，强化关键环节、关键领域、关键产品的保障能力。要推动科技创新中心和综合性国家实验室建设，提升原始创新能力和水平。要强化企业创新主体地位，打造有国际竞争力的先进制造业集群，打造自主可控、安全高效并为全国服务的产业链供应链。”
在2021年5月28日召开的两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上习近平总书记强调，“要从国家急迫需要和长远需求出发，在石油天然气、基础原材料、高端芯片、工业软件、农作物种子、科学试验用仪器设备、化学制剂等方面关键核心技术上全力攻坚”，“要在事关发展全局和国家安全的基础核心领域，瞄准人工智能、量子信息、集成电路、先进制造、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域，前瞻部署一批战略性、储备性技术研发项目”。
长三角是我国芯片产业的重要集聚地，在新发展阶段，应利用自身的产业基础和科研实力，依托长三角科技创新共同体，构建半导体芯片创新生态系统，突破半导体芯片产业关键核心技术“卡脖子”短板，打造具有国际竞争力和影响力的长三角先进高端芯片制造集群，赋能未来产业发展，培育我国未来经济增长新动能。
半导体高端芯片是智能化、数字化时代关键未来产业发展的战略性通用技术以及支撑新一轮科技和产业革命“必赢”技术的前端投入
技术变革是现代经济增长的一个重要决定因素，是大多数经济家的共识。诺贝尔经济学奖得主保罗·罗默的内生增长理论认为：经济增长是由市场激励而致的有意投资决策引起的技术变化驱动。确切地说，技术进步是推动经济长期增长的关键驱动因素。这些技术包括通用（共性）技术和专用技术。通用技术是单一的技术或技术群，它广泛运用于经济中，是许多下游部门的重要投入，它的使用能够促进一系列发明和创新。通用技术又可以细分为战略性通用技术和一般性通用技术。战略性通用技术是一种有可能应用于大范围的产品或工艺中的共性技术，具有广泛应用前景。通用技术少有但存在广泛的外生性技术冲击，能够通过改变经济的生产潜力对经济增长产生长期积极影响。
半导体，即支持现代技术的微型芯片，对国家经济增长、就业机会创造和国家安全至关重要。半导体芯片是一项具有多用途的战略性通用技术，对产业发展有重要的影响，对经济增长有至关重要的推动作用。近50年来，从电脑到移动电话到互联网本身，半导体芯片技术创新推动了几乎所有现代技术的变革性进步，全球半导体行业的增长在很大程度上是由智能手机等电子产品的需求以及物联网和云计算等应用程序的激增推动的。面对当今世界百年未有之大变局以及新一轮科技和产业革命带来的挑战，半导体芯片技术是支撑未来最关键的“必赢”技术的前端投入，这些“必赢”技术包括：为自动驾驶汽车和其他自动系统提供动力的人工智能，用于分析大量数据和增强数字加密的量子计算，以及以前所未有的速度和安全性无缝连接人们的先进无线网络技术，等等。这些“必赢”技术将推动对未来经济增长至关重要领域的创新，如个性化医疗保健、机器人技术和智能产品。
半导体芯片技术是新一代信息技术的核心，是现代数字经济的基石，更是抓住新一轮科技和产业革命机遇的关键。历史经验表明：发达国家与地区必然会有与之相适应的电子信息产业，集成电路产业是电子信息产业的核心，是支撑社会经济和保障国家安全的战略性、基础性和先导性产业。目前全球芯片主要应用于通信、计算机、消费电子、汽车、工业和政府机构六大领域。以信息技术为核心的电子信息产业支撑过去二十多年半导体芯片产业发展，全球半导体销售额从1999年的1494亿美元增加到2019年的4123亿美元，年均复合增长率为5.21%。当前全球正处于新一轮科技和产业革命的关键期，以高端芯片为基础的新一代信息技术对国家整体发展非常重要，事关国家网络安全、信息安全。在新一轮科技和产业革命驱动下，未来以人工智能、量子计算、5G、物联网、大数据、云计算、区块链等技术为核心的新兴产业将是芯片应用的主战场。
以半导体芯片技术为核心的信息技术是过去几十年全球经济发展的推手，在新一轮科技和产业革命中，仍将是全球经济发展的重要推动力和维护国家安全的重要抓手。根据美国半导体产业协会（SIA）统计，2020年全球芯片销售总额达到4390亿美元，从地区来看，美国芯片制造商的销售额占总体销售额的47%。半导体是为我们今天使用的许多尖端数字设备提供动力的关键技术载体。随着自主驾驶、人工智能（AI）、5Ｇ和物联网等新兴技术的持续发展，全球半导体行业将在未来十年继续保持强劲增长。
构建国内半导体芯片产业技术创新共同体，突破半导体高端芯片制造关键核心技术短板，稳步推进半导体芯片产业高端化和国产化进程
半导体芯片产业是高资本和R&D经费投入、工艺技术复杂的全球化产业链分工的竞争性产业。世界各地高度专业化的公司和机构在全球产业链、供应链和价值链上的广泛合作和研究基础设施复杂整合的基础上形成各具优势的六大地区板块：美国、韩国、日本、台湾、欧洲和中国大陆。其中，美国处于全球领先，台湾先进芯片全球领先，欧洲光刻机独树一帜，中国正在奋起直追。芯片行业发展产品制造和升级换代既需要强大的基础科学、技术科学和工程技术的支持，也需要默会知识的支撑。因此，要建立全产业链半导体芯片产业，满足高端芯片需求，需要大规模研发投入和资本支出，高质量人才储备，持续的经验积累，强大的制造业基础。这些都不是短期突击可以实现的，需要长期不懈的努力。
半导体芯片产业作为新工业革命时代的基础性和先导性产业，关乎国家信息安全和科技地位，是衡量一个国家现代化进程和综合国力的重要标准。2018年以来，半导体芯片行业持续升级的紧张关系在中美摩擦中占据了十分突出的地位。美国政府以“国家安全”为借口在2019年、2020年对我国企业实施了一系列出口管制，限制华为和其他中国实体获得含有美国技术的半导体，到2021年3月，这些出口控制覆盖整个半导体芯片供应链，不仅阻止中国实体采购美国半导体芯片和设备，而且阻止中国企业从美国境外供应商进口。
美国对中国半导体技术的封锁，既是挑战，也是机遇。从长期看，美国的封锁将推动我国积极推进半导体技术的国产化进程，使得中国可以充分利用国内巨大的市场规模优势，推动国内半导体产业技术快速迭代创新，从而加快高端半导体芯片技术的国产化和本土化进程。在新发展阶段，我们要化被动为主动，加快半导体芯片产业技术创新，突破半导体芯片产业链关键核心技术瓶颈，稳步推进半导体芯片产业的高端化、国产化和本土化进程，提高国内半导体芯片的自给率，为未来产业发展提供坚实的基础。
习近平总书记在今年5月28日召开的两院院士大会和中国科协第十次全国代表大会上强调，“科技攻关要坚持问题导向，奔着最紧急、最紧迫的问题去”。总书记在讲话中指出了要全力攻坚的关键核心技术和前瞻性部署的战略性项目，其中就包括了高端芯片和集成电路这两个关键核心技术和前沿领域。
国家惟有不断创新，方能长盛不衰。创新是国家经济持续增长的不竭动力。在当今日趋激烈的国际科技竞争环境中，科技创新对我国来说，不仅是发展问题，更是生存问题。在新发展阶段，立足全球大国科技创新竞争和地缘政治博弈的新态势，着眼于中国未来关键产业发展和国家安全大局，要全力推进半导体芯片关键核心技术创新，加快完善国内半导体芯片产业链和供应链体系，稳步推进半导体芯片产业高端化进程，有效满足未来产业发展对高端芯片的需求。
为实现这一目标，需要在宏观层面上，建立政府支持、市场主导的半导体芯片产业创新驱动机制，政府要通过有效的制度创新，完善和优化市场主体技术创新环境和激励机制；在中观层面上，构建以行业协会和上中下游龙头企业为核心，大学和科研机构广泛参与，金融机构和下游用户强力支持的“政府—产业企业—大学/科研院所—金融资本—下游用户”一体化的半导体产业和技术创新共同体，推动产业技术创新，助力企业家创业，完善半导体高端芯片产业生态系统；在微观层面上，建立有效的创业投资体系，支持各类市场经济主体开展芯片技术创新创业活动。
在半导体芯片技术创新生态系统构建中，政府主要作用是制定行业发展规划，协调各方行动，通过人才培训、知识产权保护、资本生态建设等创新基础设施投资优化创新环境，为基础研究提供资金支持。大学和科研机构主要通过基础研究和应用研究，为企业技术创新提供创新基础设施支持。企业和企业家是产业的基本构成，是技术创新的主体，在创新中，大中型企业和企业家在创新中发挥不同作用，共同促进产业创新。金融资本主要是指以创业投资为核心、政府和社会资本协同发展创新投资体系，支持具有冒险精神的企业家创新创业。下游用户主要通过产品使用、协同开发、生态构建和信息反馈为企业的产品改进和迭代创新提供支持。特别是在产业发展早期阶段，如果没有用户的使用，创新难以推进。因此，政府采购对于半导体芯片技术创新生态系统的构建也至关重要。
依托“长三角科技创新共同体”，打造半导体高端芯片技术创新高地，赋能未来产业发展，助力经济高质量发展
过去几十年，半导体技术在信息产业发展以及全球经济增长中发挥了十分重要的作用。如今，随着数字经济时代全面到来，人类社会进入数字化和智能化新时代。在新时代，半导体芯片产业所具备的价值已经远远超出其经济意义，成为全球各国竞争的关键赛道。世界各国都在加大先进半导体芯片技术和先进制程半导体芯片的投资力度，以期抢占新一轮科技制高点，为人工智能、量子计算、先进通信技术、物联网、区块链等未来产业发展提供坚实的技术基础。
据SIA数据，2020年中国半导体行业市场规模为1517亿美元，占全球比重34.5%，是全球最大半导体消费国。根据中国半导体行业协会统计，2020年我国集成电路产业销售额为8848亿元，同比增长17%。另据国家统计局数据显示，我国芯片制造业保持高速增长，近5年复合增长率高达18.68%。海关总署统计，2020年我国集成电路进口金额为3500.4亿美元，出口额仅为1166亿美元，进出口贸易差高达2334.4亿美元，较2019年的2039亿美元进一步扩大。2019年，我国芯片自给率仅为30％。目前，我国集成电路主要有四个产业集聚区，分别是以上海为中心的长三角、以北京为中心的环渤海、以深圳为中心的泛珠三角和以武汉、成都为代表的中西部区域。其中，长三角的集成电路产业规模占据了全国的半壁江山。
长三角是我国半导体芯片产业的重要聚集地，具有相对成熟的产业生态，芯片产业规模占据全国半壁江山，在推进我国芯片产业高端化中处于十分重要的地位。从全国看，以上海为核心的江浙沪皖三省一市是目前中国半导体芯片产业基础最扎实、产业链最完整、技术最先进的区域，目前已经初步形成上海的全产业链、江苏的封测、安徽的制造、浙江的设计各有侧重的产业链和供应链分工格局。上海集聚了中芯国际、华虹宏力、华力微电子、华大半导体、紫光展锐、上海微电子装备、中微公司、盛美半导体等多家知名企业，涵盖了设计领域和制造领域。江苏是我国集成电路产业起步较早的地区之一。在一系列政策支持下，江苏连续多年集成电路产量和产值规模均位居全国首位。据国家统计局和江苏省国民经济和社会发展统计公报，2020年江苏省生产芯片836.5亿块，占全国总产量的32%；贡献的增量超过全国总增量的一半。目前江苏省已经形成涵盖电子设计自动化（EDA）、设计、制造、封装、设备、材料等芯片细分产业较为完整的产业链，并汇聚了一批知名芯片企业。江苏省在芯片封测领域优势明显，有世界排名前三的长电科技，EDA软件开发企业Cadence和华大九天以及通富微电子等知名企业，吸引了国际光刻机巨头ASML在无锡开设光刻设备技术服务基地；在芯片设计行业有展讯半导体、鹏芯微、兆芯、芯动科技等；制造领域有华虹半导体、SK海力士、华润微电子、台积电、紫光存储等企业开设的生产基地。
2020年12月20日科学技术部发布的《长三角科技创新共同体建设发展规划》中明确规定建设“长三角科技创新共同体”需要立足区域创新资源禀赋，形成区域一体化创新发展新格局；着力提升区域协同创新能力，打造全国原始创新高地和高精尖产业承载区，努力建成具有全球影响力和竞争力的长三角科技创新共同体，是国家推进“长三角科技创新共同体”建设的基本目标。长三角作为我国半导体芯片产业和科技创新资源的主要集中地，国内半导体芯片产业链许多重要的企业均集聚于此，占据全国集成电路产业的半壁江山，在我国半导体芯片产业发展中处于十分重要的地位。
要充分发挥“长三角”半导体芯片产业集聚优势和区域科技创新资源基础，加强区域经济和科技创新协同，发挥半导体芯片产业龙头的带动作用，依托长三角集成电路产业链联盟，推动国内半导体芯片制造高端化进程，打造长三角半导体芯片技术创新和产业集群。2021年5月27日长三角科技创新共同体办公室正式挂牌，并宣布建立长三角集成电路、生物医药、人工智能和新能源汽车四大产业链联盟，以锻造有全球竞争力和影响力的长三角产业链共同体。产业链联盟的建立无疑有助于推进高端芯片国产化进程，为未来产业发展提供有效支持。
面对世界百年未有之大变局，大国科技竞争日趋激烈，全球产业链、供应链和价值链区域化发展格局风起云涌。应从以下五个方面着手，打造半导体高端芯片技术创新高地，赋能未来产业发展，培育我国未来经济增长新动能。
首先，立足新发展阶段，贯彻新发展理念，长三角地区要加快“长三角科技创新共同体”的进程。依托区域内科技创新资源和人才资本优势，以半导体芯片产业制造关键技术“卡脖子”问题为突破口，构建“政产学研金用”半导体芯片产业创新生态。
其次，以半导体芯片产业龙头企业为核心，构建长三角芯片技术创新联盟。依托新成立的半导体芯片产业链联盟，加强产业链合作和协同创新，缩短学习曲线，加快芯片产业高端化进程，缩小与国际先进水平差距。
第三，建立面向全球的长三角半导体芯片科技创新开放合作平台。加强新一代半导体芯片技术研究，构建全产业链生态系统，补强半导体芯片产业的关键短板，抢占未来半导体芯片技术制高点，做精、做专、做强、做大长三角半导体芯片产业集群。
第四，稳步推进长三角半导体芯片产业高端化进程。把长三角锻造成有全球影响力和竞争力的半导体芯片产业发展高地，增强产业链供应链自主可控力，赋能对国家中长期经济发展至关重要的关键未来产业发展。
最后，突破关键核心技术瓶颈，补齐国内半导体芯片产业链短板。锻造后摩尔时代的“杀手锏”技术，发挥长三角在构建新发展格局和建设现代化产业强国中的关键推动作用。
【本文作者为中国人民大学长江经济带研究院高级研究员】
参考文献
[1]Romer M , Romer P M . Endogenous Technological Change. Journal of Political Economy 1989, 98(98):71-102.
[2]Antonio Varas, Raj Varadarajan, Jimmy Goodrich, Falan Yinug. Strengthening the Global Semiconductor Supply-Chain in an Uncertain Era. SIA and BCG Report. April-2021(3).
[3]SIA. Strengthening the U.S Semiconductor Industrial Base. June-2020(16).
[4][挪]詹·法格博格、[英]本·马丁、[丹]艾斯本·安德森著，陈凯华、穆荣本译：《创新研究：演化与未来挑战》，北京：科学出版社，2019年。
[5]科技部：《长三角科技创新共同体建设发展规划》，中华人民共和国中央人民政府网站，2020年12月20日。
[6]林兰：《基于共性技术的制造业产业公地建设：德国Fraunhofer协会案例》，《科技中国》，2020年第9期。
责编：程静静
声明：本文为《国家治理》周刊原创内容，任何单位或个人转载请回复国家治理周刊微信号获得授权，转载时务必标明来源及作者，否则追究法律责任。