亞當幾乎是中國經濟規劃者的理想年輕人:隨著中國尋求擺脫對進口芯片的依賴,它指望像他這樣訓練有素的專家掌握建立本土半導體供應鏈所需的復雜技術。
但經過多年的努力,他拒絕了內部晉升,并于去年冬天轉投附近的一家芯片設計公司。他的新雇主給了他很大的加薪,他可以告別流水線和夜班,像一個典型的白領一樣坐在轉椅上?!艾F在我在改變職業道路后在辦公室里有點初級,但我并不后悔,”亞當說,他可以隨時使用他的手機。他匿名與 Sixth Tone 進行了交談,因為他無權向媒體發表講話。
他是眾多人中的一員。據行業專家和高管稱,隨著中國加大對國內芯片制造的追求,該行業正在失去像亞當這樣經驗豐富的專家。
芯片很難做
如果您正在閱讀有關 Apple 或華為產品的故事,那么驅動它的芯片是由公司自己設計的。這是一項具有挑戰性的任務,主要由專業公司執行,或者由一些世界上最大的電子制造商在內部執行。
但與運行先進的半導體制造廠(通常稱為“代工廠”或“晶圓廠”)相比,它顯得相形見絀。多年來,芯片上的組件一直在變得越來越小,這使得公司可以在更小的空間內打印更多內容,并制造出運行速度更快的計算機。
先進集成電路 (IC) 上關鍵組件的尺寸已降至 10 納米以下——僅為原子尺寸的 100 倍左右。世界上只有少數幾家公司——臺積電(TSMC)、美國的英特爾和韓國的三星——能夠制造接近尖端的芯片。幾代芯片技術以其近似尺寸命名——22納米可追溯到2012年,14納米可追溯到2014年,而目前的5納米是臺積電在2020年首次商業化生產的。
盡管中國擁有數百家具有競爭力的芯片設計公司,包括手機制造商華為和 Oppo 以及互聯網巨頭騰訊的子公司,但它只有少數幾家主要的半導體制造商,最著名的是上海的中芯國際 (SMIC) 和華虹。他們落后臺積電和英特爾幾代人。
多年來,中國領導人一直擔心該國對進口半導體的依賴,但在 2019 年,當美國禁止向中國領先的科技公司之一華為銷售時,這個問題的優先級飆升。禁令出臺后,該公司一直在努力尋找關鍵組件,預計其 2021 年的收入將比一年前下降 28.9%,因為美國的制裁繼續打擊該公司。
作為回應,中國加快發展國內產能。根據半導體行業協會的數據,在過去 20 年中,北京已為中國的芯片制造商提供了約 500 億美元的補貼。此外,從2020年起,中國將對28納米以下工藝技術的芯片制造商免征所得稅10年,并允許芯片制造商在2030年之前免稅進口設備和材料。2014年成立的中國國家半導體投資基金已籌集迄今為止,總計 560 億美元。根據半導體行業協會的研究,被稱為“大基金”的基金已投資 390 億美元,其中近 70% 投入了 IC 制造業。
嚴重的人才流失
芯片制造工人在 2021 年被人力資源和社會保障部列為最需要的 100 個職業。但企業在留住訓練有素的工程師方面遇到了更多困難。
“雖然建設國內生產線已成為中國的當務之急,但制造商,尤其是代工廠,現在正面臨嚴重的人才流失,”一位代工廠高管表示。
隨著IC產業的快速擴張,半導體人才也越來越緊缺。由于企業渴望擁有半導體背景和經驗豐富的人才,因此很容易從制造業跳到薪酬更高、難度更低的設計工作。
IC 設計服務商MooreElite的一項調查發現,2021 年初芯片制造商雇傭的每 100 人中,就有 14 人在上半年離職。此外,根據一組行業協會發布的《集成電路產業人才2020-2021》白皮書,到2023年,中國仍將面臨超過20萬半導體專業人才的短缺。
即使是中國最大的芯片制造商中芯國際,也面臨著人員流動率高的問題。中芯國際2021年企業社會責任報告顯示,從中芯國際離職的員工中,近70%來自中芯上??偛亢捅本┺k事處。中芯國際的大部分晶圓廠位于上海和北京,包括其最先進的三個工廠。
“在過去的兩年里,越來越明顯的是,芯片制造工程師正在離開晶圓廠,涌入 IC 設計公司,”活躍在問答網站知乎上的芯片專業人士文革說。他告訴 Sixth Tone,他收到了數百條來自學生和經驗豐富的芯片工程師的關于知乎的職業建議。他們中的大多數人都對在 IC 設計中尋找更好的報價感興趣。
錢在哪里?
他們經常換工作賺更多的錢。亞當的職業生涯從晶圓廠轉向 IC 設計公司,幾乎值得加薪 80%。作為一個渴望在上海定居的新婚夫婦,他發現這個提議是不可抗拒的。
盡管得到了中央和地方政府的大力支持,但中國的代工廠仍面臨著非常有限的預算。這些設施需要大量的前期投資,并且需要數年時間才能收回成本。有些項目失敗了。
一位半導體基金經理告訴Sixth Tone,除了政府和國企,幾乎沒有人有能力也愿意投資代工廠。晶圓廠主要依賴國家資助,運營節儉。這意味著在設備和材料上花費以運行和擴大生產線,同時節省人力資源。
晶圓廠工程師與其他芯片公司之間的薪酬差距不斷擴大。招聘平臺 51job.com 在 2021 年對領先半導體公司的一項調查顯示,制造業員工的收入增長幾乎是不同半導體行業的一半,每年增長 10% 至 15%。
“我的許多同事也無法拒絕如此誘人的加薪,”亞當說,“我們放下了我們的激情和使命,打破了美國的扼殺制裁,我們都只是普通人?!?/p>
晶圓廠和設計公司不同的工作環境也簡化了人才的決策。工廠通常在三班倒的情況下晝夜不停地運轉,周圍是嘈雜的機器和令人窒息的空氣,但亞當的新工作讓他在明亮舒適的辦公室里正常工作,每天上午 10 點到下午 6 點輪班工作。
堵在路上
人才短缺是中國芯片供應鏈自力更生道路上的一大障礙。
去年11月在上海的一次會議上,中芯國際創始人Richard Chang Rugin表示,“資金和政策支持不再是問題”,而是行業缺乏人才。他說,人員配備是中國提高半導體自給自足的最重要、最棘手的問題。
金融公司華興資本半導體研究部負責人 Szeho Ng 表示,人才“根本不是一個話題……直到中國從 2010 年代中期開始更加積極地推動芯片行業自給自足,”他補充說,中國已經未能實現2020年芯片自給率達到40%的目標。研究公司IC Insights預測,到2025年,中國生產的芯片僅占其半導體市場的19%,與北京70%的目標相去甚遠。
在中國先進芯片生產線上工作的工程師桑迪表示,將預算主要花在機器上可能是短視的。她說,由于先進機器的進口有限,他們正在研究使用專為 28 納米工藝設計的機器制造更先進芯片的技術。她說,設計這樣的技術需要有奉獻精神和才華橫溢的工程師。
下一代在哪里?
制造業人才的短缺不太可能很快緩解。溫說,大學生在找實習和畢業后的工作時,都會避免去晶圓廠工作。此外,由于實驗場地和設備成本高昂,許多高校無法提供教學生產線。經常收到學生職業咨詢的溫說,工科學生要么遠離專攻制造的專業人士,要么準備在畢業前通過自學和培訓課程轉向互聯網公司的IC設計或編碼。
上述代工廠高管表示,增加芯片制造行業個人的福利可以緩解這一問題,“例如提供戶口和減免員工稅”。戶口是一種戶籍制度,可以享受區域社會服務和其他福利。
研究公司 Counterpoint 的技術分析師 Neil Shah 建議,有半導體制造雄心的國家必須制定整體戰略,以提升現有人才庫的技能,包括投資高等教育博士項目以及與行業建立合作、伙伴關系和交流項目等舉措- 領先的公司和全球大學?!斑@將是一場馬拉松,而不是短跑。”
晶圓廠的許多工程師都將希望寄托在領先的公司上,以重塑該領域。華為目前正與IC制造商合作建設晶圓廠。桑迪希望這家大公司的支持能夠提供有競爭力的薪水。
“我很興奮。華為的員工很苦,但他們得到了一大筆錢,”桑迪說。“如果公司提供這樣的工資和激勵措施,最聰明的大腦很快就會聚集在一起?!?/p>