第575章 晶元帝國，一步一步的實現
晶元國產化，說起來容易，做起來難。
所謂的晶元就是集成電路，是把很複雜的、大量的晶體管電路壓縮到指甲蓋大小的空間內部，從而在極小的空間內構建出複雜的電路，完成複雜的計算與控制等功能。
晶元是所有電子工業的基礎，對人類社會影響極其巨大，無論是小至手機還是大至空間站，都離不開晶元的大規模使用。
晶元還關係到國家安全，在一定程度上可以說，晶元能力的高低，關係到一個國家武器能力的強弱。
當然了，對於曹陽來說，他考慮不了那麼高大上的事情，他想要的是讓南山集團的各個產品上面使用的晶元能夠實現國產化。
這個目標，其實也是非常艱巨的。
不說手機，單單是一輛車上使用的晶元，種類就非常的多。
特別是電動車上，對晶元的需求就更加廣泛了。
雖然汽車上使用的晶元，大部分都不是什麼技術特別先進的產品，好幾年前的技術生產出來的晶元也能滿足要求。
但是車規級晶元確實也有自己的難度。
並且將來智能化、網聯化之後，部分車規級晶元對算力的要求也會很高，需要使用最先進的晶元技術才能滿足要求。
南山半導體魔都晶圓廠的修建，是曹陽實現真正的晶元國產化的第一步。
「曹總，這一次參加魔都晶圓廠投產儀式的人比較高，政務院那邊有一名副院長會出席活動，部委那邊也是有不少人參加。」
「魔都這邊更是從市裡面到區裡面，相關的領導都出席。」
章京這段時間都在魔都待著，今天親自來機場接曹陽，順便彙報接下來的安排。
相比之前的捷豹路虎魔都工廠量產儀式，這一次的活動顯然級別要高很多。
晶圓廠啊！
這可不是一般的企業敢去搞，也不是一般的企業搞的起來的。
但是人家南山集團就敢搞，還搞的有聲有色！
「之前規劃的時候，說我們這個晶圓廠投產之後，最好先生產8英寸的晶圓，現在這些晶圓的產能預計可以達到多少？」
硅晶圓片是有大小的，以前是4寸，後來到6寸、8寸，現在國際先進的是12寸。
一般而言，晶元越先進，使用的硅晶圓就越大。
因為硅晶圓是圓的，而晶元是方的，邊角料是要切割掉浪費的，矽片的面積越大，浪費的就越少，所以成本越低。
同時硅晶圓越大，一塊硅晶圓片切割出來的晶元越多，加工時的效率也越高，也就是降低成本了。
28nm及以下的晶元，基本上全部是採用12寸晶圓來生產的，只有一些相對成熟的晶元，比如40nm、65nm等才採用8寸。
南山半導體當時購買的都是國際上最先進的設備了，這也是託了金融危機的福氣，理論上是可以生產12寸的晶圓。
但是考慮到是第一次生產，並且南山半導體初期的主要目標是用在車規級晶元上的各種晶元，8英寸的晶圓，28nm甚至40nm的技術就可以滿足要求。
所以最終章京和曹陽討論，最終先在魔都晶圓廠生產8英寸的晶圓，初步解決南山集團自用晶元的需求。
與此同時，南山半導體和南山設備也在聯手為8英寸晶圓廠的生產設備國產化而努力。
曹陽自己也是多次帶著南山設備的人去攻克主要的瓶頸設備課題。
雖然不大可能在修建第二座晶圓廠的時候就立馬實現100%的設備國產化。
但是按照曹陽的規劃，最晚在五年之後，南山半導體的晶圓廠必須具備100%使用國產化設備的能力。
有些國產化的設備不一定是最好的，但是在關鍵時刻能夠解決卡脖子的問題。
這是非常重要的。
特別是對於南山集團這種在許多領域都掌握了核心技術，現在已經有下屬公司開始被制裁的公司來說，提前考慮風險是很有必要的。
要不然到時候隨便卡你幾種原材料或者設備，你的晶圓廠就廢了。
那是絕對不能接受的。
千萬不能高估一些國家的底線。
「現在剛剛量產，預計需要1個月多月的時間來慢慢的爬坡，從3月份開始可以實現月產5萬片8英寸的晶圓的能力。」
「不過按照現在的汽車市場需求來看，一個晶圓廠肯定是不能滿足需求的，今年內公司可以正式的考慮第二座晶圓廠的修建計畫。」
「有了第一座的經驗之後，我們可以考慮再修建一座月產能10萬片的8英寸晶圓廠，也可以考慮直接再修建一座月產能5萬片的12英寸晶圓廠。」
「考慮到現在購買光刻機還算是比較容易，我建議先上馬12英寸的項目，儘快的從阿斯麥等廠家採購一批最先進的光刻機回來。」
「而我們南山設備那邊正在研發的設備，可以用在下一個8英寸的晶圓廠項目上面。」
雖然章京對南山設備的一些研發情況也有所了解，但他的精力畢竟主要在南山半導體這邊，他不覺得南山設備能夠那麼快的搞定相關的設備。
甚至他覺得曹陽要求晶元設備100%國產化，這個目標是非常難實現的。
當然了，這些話他肯定不會直接說出來。
畢竟內心深處，他也是希望南山設備可以搞定這些技術的。
「那就考慮在魔都晶圓廠旁邊再修建一座12英寸的晶圓廠，同時在嶺南省找個地方修建一座月產能10萬片的8英寸晶圓廠。」
關於半導體的發展，曹陽之前就已經做了比較成熟的考慮和布局。
所以針對章京的提案，他很快就給出了判斷。
南山集團現在不缺錢，太多的錢放在賬面上沒有什麼意義。
現在可不是跟大家拼賬面上的現金儲備誰最多的時候。
反正按照現在的節奏，2010年南山集團的盈利情況不會比2009年。
自己大手筆的花錢，最終賬面上的資金可能不僅不會減少，反而會變多。
所以直接上馬兩個晶圓廠這樣的大膽決定，曹陽都沒有任何猶豫。
魔都晶圓廠的修建，差不多花費了60個億。
如果把月產能擴大一倍，那麼投資估計就去到差不多100億去了。
而12英寸的晶圓廠的投資，估計也要八九十億。
再考慮到修建這些晶圓廠，南山半導體肯定也要繼續招募更多的高端人才回來，最終今年一年花掉200億資金是很正常的。
如果算上現在投產的8英寸晶圓廠很可能虧本銷售晶圓的情況，那麼今年南山半導體花掉300億人民幣也是不奇怪的。
難怪一般的企業碰都不敢輕易的碰晶圓廠這種項目。
甚至就是許多晶元企業，也不願意自己去投資管理晶圓廠。
實在是這個領域的資金、技術要求太高了，一不小心就虧了大錢。
「同時修建兩座晶圓廠？」
章京聽到曹陽那麼一說，可謂是又驚又喜。
魔都晶圓廠花費了那麼多錢，現在還看不到掙錢的模樣。
他以為曹陽對於晶圓廠的修建會變得謹慎起來，沒想到還是那麼大膽。
這對章京來說肯定是好事啊。
「可以是可以，就是到時候設備採購不一定能夠跟現在的工廠那樣便宜了。」
「伴隨著經濟的慢慢恢複，台積電和三星那邊也開始有了一些動作。」
「之前那種直接從阿斯麥購買其他廠家取消訂單的光刻機設備的事情，估計是碰不到了。」
從去年開始，阿斯麥在光刻機領域的影響力已經超越了東瀛廠家，並且這個趨勢變化的非常的快。
各路晶元廠家基本上都是找阿斯麥購買新的光刻機。
這倒是光刻機的價格有所上漲，交貨周期也開始變長。
「可以安排人去跟設備廠家商量購買12英寸晶圓廠的設備的事情，同時我們也讓南山設備準備8英寸晶圓廠的設備生產。」
「當然了，保守起見，可以同時找阿斯麥購買這兩座晶圓廠的設備，到時候我們肯定是還需要繼續修建更多的晶圓廠，擴大我們的晶元產能。」
「哪怕是真的買回來了，也是可以使用的。」
這個時候的晶元設備，哪怕是買回來了轉賣也是可以賣出去的。
所以倒是不用擔心南山設備能生產的情況，還浪費錢去購買設備的事情發生。
主要是曹陽雖然對南山設備有信心，但是一座晶圓廠都沒有正式採用的情況下，他心中也是擔心玩砸了。
畢竟晶元設備這個領域，國內真的是太不擅長了。
裡面有不少的坑需要去填。
「沒問題，等明天的量產儀式結束之後，我立馬就在公司內正式的啟動新工廠修建的籌備。」
「最近一年多，我們從東瀛、高麗等地挖了不少的晶元人才回來，經過了一段時間的磨合，現在也是時候讓他們開始發揮作用了。」
章京忍不住摩擦了一下雙手，心情很是激動。
南山半導體在魔都和羊城都是專門購買了一個小區用來安置海外招聘的晶元專家。
並且還從國內挖了一批專業人員，又從各個高校招募了大量的應屆生進入到南山半導體，為的就是儘快的形成自己的晶元生產能力。
這一年，章京也是一直都在為南山半導體而忙碌。
「對了，我聽說英特爾和台積電那邊已經在研究18英寸晶圓的事情，你覺得我們需不需要跟進？」
雖然現在南山半導體連12英寸的晶圓廠都還沒有修建出來，只有行業是被認為是相對落後8英寸晶圓廠，但是並不代表曹陽什麼想法都沒有。
當然了，知道哪怕是到了2023年也是12英寸晶圓廠佔據主流，18英寸的沒有搞起來的結局，曹陽肯定不會真的頭腦一熱，就讓下面的人開始搞18英寸的晶圓廠。
真的要是那樣子搞了，別說是300億人民幣了，就是再翻一番也不夠浪費的。
畢竟晶圓廠從8英寸向12英寸進軍，那個是行業內已經有很多成功的案例可以參考，直接做跟隨動作進行一些改善就行了。
但是要搞18英寸晶圓廠就不一樣了。
晶圓尺寸越大，對微電子工藝、設備、材料的要求也就越高。
因為約75%的硅晶片採用直拉法進行生產，在結晶過程中，直徑越大，可能由於旋轉速度不穩定導致晶格結構缺陷的可能性越大。
同時，晶圓直徑越大就意味著重量越大，邊緣處就更容易出現翹曲的情況。
因此，晶圓越大，良品率越低，晶圓單位面積成本越高。
這麼一來，通過增大晶圓尺寸降低的成本不能彌補大直徑導致晶圓不良率增加成本的時候，選用更大尺寸的晶圓進行生產就變得不經濟。
既然如此，不如使用12英寸的晶圓，然後把人力物力往晶元的製程上面去攻關。
像是英特爾，現在已經能夠生產22納米工藝的晶元了，雖然還沒有大規模量產，但是至少人家具備了這方面的能力。
並且據說他們已經開始為14nm工藝而努力了。
可是對於南山半導體來說，現在也就是具備了90nm的量產能力，65nm的需要等到明年才可以搞定，40nm就更是要等到2012年，甚至更晚了。
雖然這已經可以滿足大部分的車規級晶元需求了，但是對於榮耀手機來說，用來生產主晶元卻是還不夠的。
按照曹陽的規劃，在2015年之前，至少要具備12英寸、28nm工藝的晶元技術，並且全部設備和原材料實現國產化。
之後再進一步的拓展到14nm的工藝，基本上就能滿足大部分的需求了。
至於7nm工藝，那就不著急了，後面有時間給南山半導體來慢慢的搞。
現在國際環境還是比較友好，榮耀手機的晶元還是可以正常買到的。
等到掌握了28nm工藝之後，就可以開始讓榮耀手機徹底的成為100%使用國產化零部件的產品了。
「曹總，18英寸晶圓廠的門檻是非常高的。」
「一方面，從12英寸進化到18英寸，基本上所有的設備都需要重新進行研發，國際上現在相關的設備廠家都還沒有完全取得突破。」
「另外一方面，18英寸的晶圓廠的投資，預計會是非常的巨大。」
「現在投資一座晶圓廠，不到100億人民幣就可以搞定，但是如果是18英寸晶圓廠的話，預計需要好幾百億人民幣才夠。」
「最關鍵的是晶圓尺寸變大的目的，本質上是降低成本，但是從12英寸到18英寸的投入，很可能會比成本下降的效果更誇張。」
「所以我覺得公司暫時不用去想18英寸晶圓廠的事情，只要下一步能夠順利的把12英寸晶圓搞出來，然後一心攻關晶元生產工藝的提升就行了。」
章京的回答，讓曹陽很是滿意。
自己選定的南山半導體的負責人沒有被即將到來的小勝利搞暈腦袋，這是很重要的事情。
晶元這個東西，有的時候對於南山集團來說，根本就不是成本問題，而是卡脖子的問題。
如果南山半導體可以在8英寸的晶圓廠生產出14nm工藝的晶元出來，那也是完全可以滿足未來10年的需求了。
更不用說將來可以基於12英寸的晶圓來生產。
把大量的人力物力投入到工藝改善上，讓南山半導體能夠快速的追上國際主流水平，這就是南山半導體最主要的使命。
只要能夠做到這一點，不管是曹陽還是華夏的相關部門，亦或是南山半導體的客戶，肯定都是非常滿意了。
畢竟哪怕是國內晶元行業的老大中芯，現在也就是具備了65nm工藝的技術。
南山半導體一上來就可以朝著這個水平而去，已經算是非常不錯了。
當然了，從某種程度上來說，這也算是後發優勢。
借著金融危機的機會，南山半導體可是沒少挖各個國家的晶元人才。
由於這幾年半導體行業不景氣，甚至是普遍虧本，挖人的難度也降低了不少。
要是放在幾年後，情況可能就完全不同了。
「伱說的對，今後十年我們都只修建8英寸和12英寸的晶圓廠，想辦法儘可能的把這兩種晶圓的良品率提上去，把成本降下來。」
曹陽這麼一說，章京也鬆了一口氣。
兩個人聊天，不僅是曹陽在考察章京，也是章京在觀察曹陽。
要是曹陽一股腦的要求南山半導體什麼都朝著最厲害的方向而去，那麼章京肯定會頭大。
畢竟有些東西不是你拍腦袋就可以搞定的。
哪怕是真金白銀花出去了，也不一定可以搞定的。
特別是南山半導體的第一座晶圓廠明天才正式的量產，12英寸的晶圓廠還沒有正式開工修建。
這個時候目標定的太宏偉，也許給大家帶來的不是激勵，而是被嚇退了呢。
「華夏的汽車市場將來預計很快會突破2000萬輛，一輛傳統的燃油車上使用了晶元數量有幾百顆，而去年開始出現的電動車，上面需要的晶元數量直接就翻了一番，今後不管是傳統的燃油車還是電動車，對晶元的需求都會增加。」
「這就意味著華夏一年在汽車上面的晶元需求，就可以達到近百億顆，甚至更多。」
「雖然我們集團不可能100%的佔據這些晶元市場，但是佔據一半的市場還是有希望的。」
「畢竟自主品牌的車企，大部分的核心零件都是從南山集團購買。」
「對於8英寸直徑的晶圓，大概可以生產200顆晶元。」
「而12英寸的晶圓，則是可以生產500顆左右。」
「這麼一來，我們現在的晶圓廠月產5萬片晶圓的話，一年也就是60萬片。」
「最終也就只能生產1.2億個晶元，這還是沒有計算各種不良率的情況，最終實際能夠出貨的晶元估計也就是1億顆左右。」
「這麼一來，也就只能滿足華夏汽車市場1%的晶元需求。」
「哪怕是接下來修建的月產10萬片的8英寸晶圓廠和月產5萬片的12英寸的晶圓廠順利的投產了，也就只能滿足不到5%的市場需求。」
「更加不用說我們除了在汽車上面，還在榮耀手機、南山設備、南山機器人等一系列的產品上有相關的需求。」
「與此同時，我們還跟一些廠家有代工合作，沒有辦法100%的把所有的產能都用到自己身上。」
「曹總，8英寸和12英寸的晶圓廠，已經能夠滿足我們集團未來10年，甚至是15年的發展需求了。」
雖然曹陽肯定了章京剛剛的提議，但是章京還是詳細的說明了一下自己的判斷依據。
而一直沒有這樣子詳細的去結算一下相關過程的曹陽，聽了章京的話也是震撼不已。
3座晶圓廠全部修建完工，也就只能滿足不到5%的汽車晶元的需求？
這還只是華夏的需求，並且是按照2000萬輛的規模測算的，實際上華夏市場可以去到2500萬輛以上。
並且南山集團的零部件，不是只供應給國內的客戶，還需要出口。
也就是說南山集團面對的市場是全球，那是一年七八千萬輛的巨大市場呢。
就南山半導體現在的體量？
完全不夠看啊！
「你說的有道理，聽你這麼一說，我覺得以後月產5萬片的晶圓廠，規劃有點不夠看了。」
「等到我們的這三座晶圓廠全部都量產之後，新規劃修建的晶圓廠，月產能全部都要做到10萬片以上才行，最好就是能夠20萬片，甚至50萬片的月產能。」
「這樣子才可以進一步的降低成本，提升我們的競爭力。」
至少拿下華夏50%的車規級晶元市場，這是曹陽給南山半導體定下來的目標。
那麼一來，就是至少每年要生產50億顆晶元，甚至是100億顆晶元。
這裡面需要的晶圓數量，缺口還非常巨大。
南山半導體，任重道遠啊！
「只要積累了這三個工廠的經驗，單純的提升月產能的難度就低很多了。」
「最晚在2012年，我們就可以開始修建月產20萬片的8英寸晶圓廠，在2015年之前修建月產30萬片以上的12英寸晶圓工廠。」
「到時候我們力爭晶圓生產能力達到大陸第二，甚至挑戰大陸第一的水平。」
章京現在就像是打了雞血一樣，非常的激動。
自己夢中規劃的晶元帝國，有望一步一步的實現啊。