毕业即财富自由？芯片能有多赚钱就有多烧钱

近年来，中国半导体行业开始集中加大力度投入。目前，中国共有超6.65万家芯片相关企业。

2021-08-09 13:38 · GGV纪源资本　 GGV纪源资本　　

大家好我是亮马桥小纪，一个沉浸在1010世界的VC打工仔。

某招聘软件上，某大厂为芯片设计和芯片验证两个岗位，给应届生开出了40万年薪的高薪。而根据UniCareer职优你的不完整统计，绝大多数的互联网大厂岗位的应届薪资都在8k水平，加上年终奖，一年往往是14-18薪，大概15万左右。

另一方面，人力资源公司前程无忧的数据显示，中国2021年*季度集成电路/半导体行业招聘量同比增长65.3%，并呈现出进一步增长的趋势。加价还加量，这其中的差距是不是让你有种选错专业的悔恨呢？

说起这两年最令投资人兴奋、最热门的投资赛道，那是非芯片莫属了。这个和每个人生活都息息相关，集人类现代科技*于一身的行业，终于走入了大众视线，被社会广泛又热烈的讨论。相信你现在多少都对它有一定的了解，也知道这个行业的特点就是十分赚钱和烧钱。今天小纪就来分析下，为什么芯片如此重要和值钱呢？

与以往一样，我们准备了文字实录，不过视频更生动活泼。

芯片原理和产业介绍，

为什么值钱？

先回忆下初中计算机课的基础，二进制。我们人类喜欢掰着手指头数数，因此很早就发明了十进制。英国科学史学家李约瑟教授曾说：“如果没有（这种）十进制，就几乎不可能出现我们现在这个统一化的世界了”。而电子工具的世界，是统一在二进制下的。量子力学发展出的能带理论，解释了宏观物体中导体、绝缘体和半导体的性质区别。之后科学家把P型半导体和N型半导体放一起组成了开创时代的PN结，基于PN结单向导电的特性，人们又组合了各种基本的逻辑电路。可以从输入端的开关状态，也就是一堆0和1的区别，得到输出端另一堆0和1的电流结果。这就构成了芯片运算的本质，将一组二进制数，运算成另一组。

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学用17468根电子管 7200根二极管10000个电容器 1500个继电器 6000多个开关，组成了一台占地近170平米，重约27吨，耗电150千瓦的巨型电子计算机，也就是大名鼎鼎的埃尼阿克（ENIAC）。它曾是中学考试世界*台计算机的标准答案，现在已经被推翻变成继ABC计算机之后的世界第二台了。

尽管体型如此庞大，埃尼阿克的运算速度也只有每秒5000次的加减法或400次乘法，还不到现在手持计算机的十分之一。但蒸汽机已经造出来了，法拉利还会远吗？后来工程师们的任务，就集中在让它不断变得更小和更强。

首先，是要把硅从矿石中进行提纯。芯片级高纯硅的纯度要求是99.99999999999%，小数点后从9个9到11个9不等，甚至更高。目前主要由德国WACKER、日本德山还有美国HEMLOCK等公司占领大部分市场份额，2018年后，中国首家掌握这项生产技术的企业江苏鑫华半导体，以及黄河水电也实现了高纯硅的量产，并在不断努力扩大产能。

有了高纯硅以后，把它切片成为晶圆，就可以在上面加工出无数的电路，也就是所谓的集成电路。当前主流的晶圆加工工艺是包含了光刻、刻蚀、薄膜、掺杂、CMP等等一系列技术的过程。粗略理解就和小时候刻光盘差不多，但复杂度是指数级的差距，除加工厂外，流程中每个环节中涉及到的关键设备和材料，也都形成了大规模的产业和巨无霸级的企业。

毕竟现在人们生活的方方面面，只要是用电的地方，小到鼠标，大到神州十二号和天和核心舱，都需要用到很多不同种类的芯片。所以从芯片制造上游的设计以及设计软件，到下游的封装测试，整个芯片产业的规模只能用天价来形容，它代表着微观层面人类工业技术的*。

芯片产业为什么烧钱？

说完芯片为什么值钱，咱们再来说说它为什么这么烧钱。它的核心本质在于庞大规模集成电路数量形成的成本收益变化。

现在高端芯片的加工工艺都是纳米级的，同样的一片晶圆上，10纳米工艺能做出来的晶体管数量。大约是16纳米工艺的两倍多。简单计算下，同样设计的芯片，面积会小一半；或者在相同面积下，电路复杂程度加倍。单位原材料产量翻倍的同时，芯片面积更小、布线和延时更短，同时驱动电流更小，获得更强劲的性能，商业应用场景也更丰富，于是就能卖出更好的价格。同理在同样面积下，能做出复杂一倍的电路，形成更强劲的性能。

这么多竞争优势加在一起，整个芯片行业都在疯狂追求加工精度的进步，这也是大名鼎鼎的摩尔定律的由来。

而在如此高精度的加工条件下，对设计方案、设计软件、生产设备、原材料、流程管理、流片封装等等环节就都有着极高的要求，半夜加班一个参数不小心设置错了，就可能产生上百万美元的损失。

以华为的麒麟芯片980为例，从研发到量产过程中，花了3亿美元，但中间只有一次修改机会，“扔掉大约5000余块验证板，但能否如期实现量产，却是未知。”所以商用芯片头部企业竞争优势十分明显，投资运行门槛、市场淘汰率、集约化程度三高，对研发的资源投入和时间积累也有着超乎寻常的要求。

有统计显示，知名光刻机巨头荷兰ASML在2020年光刻机研发上投入了172亿人民币,其王牌产品EUV极紫外光刻机累计研发投入约470亿人民币，持续时间超过20年。而三星，英特尔和台积电投资的7纳米生产厂，投资额都已经超过二百亿美元。

所以这是个新手村任务很不友好的行业，后来者只能靠氪金砸钱来不断试错从而站稳脚跟。以某光通信芯片为例，该芯片的需求量非常少，但一次流片，就要2000万元左右成本，一款芯片进入量产前，要经历3-4次流片。

芯片职位高薪

近年来，中国半导体行业开始集中加大力度投入。目前，中国共有超6.65万家芯片相关企业。2020年，相关企业注册量同比大涨195%。

另一方面，芯片公司中研发类人员的数量和占比相当之高，不同产业链环节内，代工厂中芯国际有2335名研发人员，占员工总数的比例为13.5%；主营封装测试的长电科技研发人员达到5949人，占比25.47%；以芯片设计和软件开发为主的汇顶科技微，研发人员有2056人，占总员工人数的比例高达92.36%。

所以芯片企业在招徕人才上，也是不遗余力，肯下血本的。2020年年报显示，中芯国际在2020年为研发人员合计开出了1.3亿美元的工资，平均5.6万美元。

芯片行业目前已经实现了了5NM制程的稳定量产，市场头部企业正在努力攻克3NM工艺；然而再往下走，硅这种材料的性能就基本挤压殆尽了。除了尺寸缩减，整个半导体行业也正在继续研究不同的材料、不同的理论，来实现芯片性能和工艺的进一步发展。这才是未来的星辰大海啊。

*参考资料

2020各行业应届生薪资曝光，工资最高的公司竟是这家？