“如果把所有的領域都加起來,我們###芯片的人才缺口可能有60萬左右。”華南師范大學工學部執行部長、半導體科學技術學院院長李京波教授向新京智庫說。

 

其中,###缺的是制造環節的人才。而有經驗的工程師、高端人才、復合型人才等都缺乏。這小到可能影響一個項目的持續推進,大到影響產業的均衡發展。

 

 

這些現狀的背后到底是因什么所致?是因為市場需求過快帶動了產業發展過快,還是因為高校的人才培養匹配度太低?抑或是因為待遇太低導致高校畢業生不愿意進入這個行業,已經在行業的又離開選擇了更高薪的行業?新京智庫通過采訪了解,梳理出了大概5個主要因素。

 

1 根本原因是產業發展快

中國芯片設計龍頭企業豪威集團上海研發副總裁許榴告訴新京智庫,芯片行業出現人才短缺的根本原因在于,中國大陸芯片行業起步晚,前期主要依賴進口,人才儲備量不足。世界頂尖的芯片人才主要來源于美國、日本、中國臺灣等芯片技術起步早的地區。

 

據公開資料記載,我國集成電路產業誕生于20世紀60年代,共經歷了三個發展階段:初創期(1965年###1978年),探索及發展期(1978年###1990年)和重點建設期(1990年###2000年)。

 

工信部電子第五研究所元器件檢測中心副主任、###工程師###小強等人撰文表示,在探索及發展期,我國集成電路產業孕育了一批重點企業,集成電路人才隊伍也迅速組建起來。

 

但由于我國集成電路產業初創階段的歷史背景和西方發達###對我國集成電路技術的封鎖,甚###曾出現政府管理亂象、政策權力劃分不清晰等問題,使得我國集成電路技術水平與同期國際先進水平仍存有較大的差距。進入2000年以后,我國集成電路產業才進入高速發展期。

 

中國集成電路創新聯盟副理事長兼秘書長葉甜春向新京智庫介紹,我國集成電路在過去十幾年,是全球發展速度、增長速度###快的,以大約20%的速度在增長,而全球集成電路產業的增長速度只有百分之五六。

 

在這個階段,###越來越重視集成電路產業,各方力量涌入這個行業,企業對人才的需求就一下子起來了。一個產業快速發展時,必然會感到人才短缺。“產業快速發展導致對人才的大量需求,這是根本的原因”,葉甜春說。

 

尤其是###近十來年,受物聯網、新能源汽車、智能終端制造和新一代移動通信等下游市場對集成電路需求的影響,我國集成電路進口的數量和金額在快速增加。

 

中國半導體行業協會的數據顯示,我國集成電路行業的銷售額從2010年的1424億元增加###2020年的8848億元。行業銷售規模幾乎擴大了7倍。

 

與此同時,芯片進口數量和金額也在快速增加。根據中國海關、中國半導體行業協會的數據顯示,我國集成電路2012年進口2313.4億塊,但2020年這一數字增長到了5435億塊。進口金額則從1920.6億美元增長###3500.4億美元。

 

人才短缺現象也不是中國獨有。葉甜春介紹,集成電路在早期發展時,無論是美國,抑或是日本、韓國甚###中國臺灣,人才都是被挖來挖去,都會有這么一個過程。中國這一輪芯片產業的發展,是全球產業在向中國轉移,所以說我們###的芯片產業規模擴展得很快。這也讓芯片市場對人才的需求顯得更加迫切。

 

這一快速發展的勢頭可能還將持續。據中商產業研究院預測,隨著政策利好、生產技術提高,原材料及設備的自給率不斷提升,同時全球半導體產業向國內轉移推動產業鏈發展,我國集成電路產業前景明朗,市場規模持續增長。到2025年,我國集成電路市場規模預計將突破20000億元,有望超過23800億元。

 

2 行業人才“外流”現象嚴重

多位受訪者表示,人才流失是導致我國芯片人才短缺的又一個重要原因,而且是從高校開始。

 

北京某高校研究員告訴新京智庫,他們學院在高考招生是大類招生,等到大一下學期再讓學生選擇專業方向。此時很多學生就選擇了就業機會更多、待遇更高的數學系。像他所在的光電半導體專業選擇的人則較少。

 

在全球排名靠前的非存儲類半導體公司工作的管理層人員孫巖亦告訴新京智庫,在國內幾所微電子專業影響力較好的高校,很多學生都選擇去學金融等就業前景更好的專業,這些###聰明的學生都不去學習半導體,芯片行業的前景令人憂心。

 

人才流失也發生在從業人員中。許榴介紹,芯片行業大量的###人才流入金融、互聯網和房地產等領域,甚###流向國外。人才轉而尋求獲取更高的職業回報,這使得芯片行業的發展艱難。

 

人力資源上市公司科銳國際業務總監###磊亦向新京智庫介紹,他們也發現了這一現象,芯片行業里大量的###人才在外流。

 

由中國電子信息產業發展研究院聯合中國半導體行業協會等單位編制的《中國集成電路產業人才白皮書(2019-2020年版)》數據顯示,2019年我國集成電路行業的主動離職率為 12.51%,較2018年降低了 1.84%,但仍高于5%~10% 的健康流動率。其中,設計業的主動離職率###低,為10.84%,但比2018年同期增長了1.01%。

 

這其中還有一些人才流向了美國等發達###。近日,美國半導體工業協會與牛津經濟研究院聯合發布的一份研究報告顯示,2020年美國半導體產業支撐了185萬個就業崗位,雇傭了超27.7萬個研發、設計和制造崗位人才。與美國的其他行業相比,美國半導體行業雇傭的非白人工人的比例更高,其中52%為白人,亞裔占據了28%,黑人占4%。

 

作為中國大陸芯片制造的龍頭企業中芯國際,則是人才流失率嚴重的典型企業。該公司發布的社會責任報告顯示,2019年員工流失率是17.5%,相比2018年雖然下降了4.5%(其中上海是員工流失的主陣地),但這一流失率仍然高于行業平均流失率。

 

###磊解釋,因為他們在北上深這種一線城市的芯片研發機構或企業所獲得的薪酬,往往比不上互聯網公司。更何況,一些互聯網巨頭其實正在向更底層的核心技術研發加大投入,因此從芯片公司人才加入互聯網公司也不算是換“賽道”,但又能拿到高出一大截的薪水。

 

芯片公司能提供多高薪水也受公司盈利能力的制約。多位受訪者表示,芯片行業是典型的全球化產業。行業公司存在這樣一個盈利現象:“老大吃肉,老二喝湯,老三啃骨頭,老四舔碗,老五只能看著。”尤其是處于微笑曲線低端的制造環節。而國內芯片公司的規模普遍不大,進入全球領先的更是鳳毛麟角。

 

相關公告數據顯示,中芯國際是全球排名第四的晶圓(即制造硅半導體電路所用的硅晶片)代工廠,2020年凈利潤是43.32億元,僅是###的臺積電凈利潤的3.45%。中芯國際的凈利潤率是15.77%,但臺積電的凈利潤率卻是38.16%。

 

3 行業技術難度高

###磊表示,芯片行業一個熟練工程師的培養周期比較長。以IC硬件設計工程師為例,如果是大學一畢業就進入這個領域,那僅入行就需要三年左右的時間。但即使是這樣,也只能說他可能懂得點皮毛,“沒有8年到10年的積累,很難在芯片設計行業當中獨當一面。”

 

相對來說,互聯網企業的軟件開發雖然比較辛苦,但是芯片設計是既辛苦又費腦子,還需要很長時間的積累。而且,芯片設計的出貨成本非常高,不像軟件開發,如果做得不好,或是出現了一些bug,它是可以來回調試的。但是,“如果芯片的設計或者說工藝研發出錯了,補救的方法是非常有限的,而且成本也會非常高”,###磊說。

 

葉甜春表示,人才培養需要長時間積累是因為芯片行業對人才的要求比較高。研發制造集成電路需要多學科的知識素養。以芯片設計來說,不只是要求設計師學好數學應用就可以,還需要學習計算機軟硬件、自動化和物理等知識。芯片制造領域則可能需要物理、化學、材料等知識體系的素養,而操作芯片設備則需要精密機械、自動化等知識。“涉及學科知識很多,所以芯片對人才的要求,綜合素質和綜合的知識面有一些特殊要求。”

 

公開資料顯示,制造芯片需要先提取晶圓。晶圓的主要成分是硅,但要達到芯片制造的標準,這種“硅晶圓”的硅含量要達到“十一個九”的純度,即99.999999999%。一般來說,將純度為98%左右的粗硅,經過鹽酸氯化和蒸餾,就可以得到高純度的多晶硅——可用于太陽能發電。但如果想要用于制造芯片,就還得用柴可拉斯基法把多晶硅轉換為單晶硅。

 

許榴表示,行業技術難度高可以說對芯片行業發展有一D的制約。芯片行業的特征是成長速度慢、迭代周期長、行業周期長,并且試錯成本高,風險大,短期內很難看到利潤。

 

以“風險大”為例,這種風險不僅是狹義上的市場風險本身,還有因為缺乏匹配的工程師帶來的技術風險。

 

在企業工作了14年的高校教授董安向新京智庫介紹,芯片制造是一個極其復雜的系統工程,每一步都需要做到###,一個環節出了問題,整個流程就失敗了。這就需要大量有經驗、有責任的工程師和技術人員來投入到這個產業,“這方面的人才目前比較缺乏,國內各公司只好相互挖人才。”

 

與互聯網行業大規模投入、短期就能見效不同,芯片行業是一個需要不斷投入###,要沉住氣、穩扎穩打的行業。而且需要做好短期內沒有任何回報的準備,“這對于企業的運營和管理都是很大的考驗”,許榴說。

 

4 高校人才培養能力不匹配

芯片人才短缺還與高校的人才培養能力有關,這一方面與輸送人才的數量有關,另一方面也跟輸送的人才水平有關。

 

許榴表示,芯片人才涉及電子信息工程、自動化、電氣工程及其自動化、電子信息科學與技術和測控技術與儀器、通信、微電子、光電等專業。而半導體這一復雜程度高、技術難度高、人才培養難度大的行業,所需要的都是相關專業領域的高精尖人才,對相關專業提出了非常高的要求。“我國在這些專業上的教育水平和重視程度均和國外高校存在一D差距。”

 

教育部學位與研究生教育發展中心數據顯示,我國電子類專業綜合排名靠前的院校有,電子科技大學、北京大學、清華大學、東南大學和上海交通大學等。

 

而在2021年全球高等教育研究機構QS(Quacquarelli Symonds)發布的電子與電氣工程專業排名中,在前50名中中國大陸院校只有清華大學(第12名)、上海交通大學(第25名)、北京大學(第28名)和浙江大學(第39名)。在前20名中,美國高校有7所、英國高校有3所、新加坡和瑞士高校各有2所,韓國、瑞典、荷蘭和德國高校各有1所,中國內地及香港高校合計2所。

 

###磊表示,僅就專業人才教育培養水平來說,國內高校相較發達###還是有一D差距。

 

比如動手能力培養不足的問題。畢業于美國某知名高校,有20多年企業從業經歷的某高校研究員武華叁告訴新京智庫,國內高校對于人才培養的動手能力要求太低,工科高?赡芎命c,綜合類大學是明顯不足。美國教育對于學生的動手能力是從小開始培養,“不光是半導體,小朋友沒事整天在機床上加工產品,還做個電路板、編程之類。”

 

這導致的一個結果就是,多數畢業生到芯片公司無法立馬上崗。###磊介紹,不管是本科生、碩士生還是博士生,畢業后到企業都不能直接用。而是需要經過1-2年的基礎專業培訓才能上崗。

 

葉甜春表示,因為集成電路本身是高技術學科,對實驗場所的要求高,投資多,導致“大學沒有很好的學生實訓環境,高校在教學的基礎設施或者科研教學的基礎設施建設方面需要加強。”

 

與此同時,招生指標的控制也影響了芯片人才的培養數量。葉甜春介紹,近些年雖然出臺了一些芯片人才培養的有利政策,但招生指標控制得太嚴。即便是現在擴大招生規模,但本科生要到4年后,碩士生也要到3年后,博士則更是要等5年后才能進入市場。

 

招生少,畢業進入市場的人才自然少。南方科技大學深港微電子學院院長、深圳第三代半導體研究院院長于洪宇教授對新京智庫表示,以2017年為例,我國高校畢業生人數為795萬人,集成電路專業領域高校畢業生人數在20萬左右,約占高校畢業生總人數的2.6%。其中,與集成電路強相關的微電子科學與工程、微電子學與固體電子學、集成電路設計與集成系統、集成電路工程專業畢業生在2萬人左右。這根本無法滿足產業需求。

 

一位高校教授對新京智庫表示,高校對芯片人才培養的考核機制其實是缺位的,2003年以來建了20多所高校集成電路人才培訓基地,培養的人才去了哪里,效果怎么樣?有沒有哪所高校能夠提供一份詳盡的報告?“如果有哪所高校能夠提供,那就能找到問題所在,但沒有哪所高校能提供。”

 

5 外部環境變化加劇人才緊缺程度

外部因素也是影響我國芯片人才緊缺的一個原因,尤其是中美關系走向歷史低谷的影響。

 

據商務部消息,今年2月8日,美國國際貿易委員會(ITC)對集成電路及其產品發起337調查。該案申請人美國Tela Innovations公司指控中國、美國9家企業對美出口、在美進口或在美銷售的上述產品侵犯其專利權,請求ITC發布有限排除令和禁止令。

 

北京時間4月8日晚,美國商務部宣布,工業與安全局(BIS)已將天津飛騰信息技術有限公司、上海集成電路技術與產業促進中心和深圳市信維微電子有限公司等7個中國超級計算實體列入所謂的“實體清單”(Entity List)。

 

葉甜春表示,美國的制裁不是主要因素,主要因素是中國的芯片產業在蓬勃發展,本身有很大的市場需求。如果說中美關系加劇市場的變化,那也是因為出于對產業鏈的安全考慮,產業發展的需求更迫切,“某種程度上加劇了對人才的需求程度”。

 

海關總署的數據顯示,2020年我國集成電路進口金額同比增長了15%左右,為3500億美元,創下了歷史新高。集成電路進口個數同比增長22%,達5435億個,亦創下了新紀錄。

 

而在這種情況下,由于美國的制約,自給率必須加快提高。公開報道顯示,相關部門提出的目標是,到2025年要達到75%。而現實是,自給率水平仍然非常低。

 

據全球知名半導體市場咨詢機構IC Insights分析,2020年我國芯片的自給率或在15.9%左右。2020年我國市場的芯片規模約為1434億美元,其中約40%左右(即574億美元)留在國內市場銷售使用。在這1434億美元的芯片中,本土生產的僅有227億美元,占比約15.9%。

 

這其實反映出一些政府規劃上的不足,即此前有關政府部門在制定我國芯片產業發展的政策時,過于依賴國際市場——希望國際市場來緩解國內市場的需求。

 

其實應該是,國際市場開放我們歡迎,但如果不開放我們###也能往前走。如果能夠做到這樣,即便是此時被美國限制,“人才就不一D會短缺,因為‘兩條腿走路’”,武華叁說。

 

武華叁還表示,在發達###,芯片企業一般設立了戰略市場部或戰略發展部,就是把一些快退休的有豐富經驗的員工集中起來,讓他們做好下一個10年、15年,甚###20年公司發展的規劃。而國內的企業有設立這樣部門的公司不多。

 

“都是看眼前,今天做什么,明天做什么,后天做什么,一般規劃很短暫。這樣的話,外部環境如果發生重大變化,就往往應接不暇。”

 

(因受訪者要求,本文武華叁、董安、孫巖均為化名)

 

來源:新京報記者 肖隆平 實習生 劉梓萱