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中国芯片如何崛起?

中国芯片如何崛起?

作者: 奔的4 | 来源:发表于2023-07-02 23:07 被阅读0次

6月30日,荷兰政府宣布对某些先进半导体制造设备实施新的出口管制措施。明眼人都知道,这是某些势力试图阻止中国拥有28纳米芯片生产力。

芯片,已经成为中国崛起道路上必须跨过去的一道难关。

遥看60年前,一个尖端芯片上的晶体管数量是4个。

而今天,在消费类微处理器中,晶体管数量排名第一的是Apple的M1 Ultra芯片,共集成了1140亿个晶体管。

M1 Ultra芯片是台积电用ASML公司的光刻机,采用5 纳米半导体制造工艺完成。

光刻机,也被称为半导体制造的“母机”,它制造起来有多难呢?

一、几个例子说明光刻机制造难度

我们来从光刻机的制造难度,体会一下生产高端芯片的困难。

第一个例子,EUV(极紫外)光刻机的生产,需要用激光轰击一个小锡球,直到将锡球轰成温度约50万摄氏度的等离子体,这个过程每秒重复5万次。

第二个例子,激光器的每台光源需要整整45.73万个部件。

第三个例子,为了反射EUV光,德国蔡司公司创造了有史以来最光滑的镜子,这种镜子的精度,相当于在德国本土面积大小的镜子上,其不平整度仅有十分之一毫米。

第四个例子,光刻机是一台拥有数十万个部件的机器,其研发时间长达几十年,耗费数百亿美元。

第五个例子,即使是最先进的ASML公司,其光刻机零部件的85%也是在全球采购,涉及数千家公司。

我们知道,一项工程或机器,涉及的外部供应商越多,管理难度越大,甚至可以说,EUV光刻系统最关键不是某个部件,而是极其复杂的供应链管理技能。

二、为什么芯片生产美国说了算

中美芯片战开打之后,即使拥有世界最强供应链体系的中国,即使中国制造雄冠全球,即使中国的量子信息、5G技术等正引领“第四次工业革命”,依然有许多人不看好中国的芯片生产。

因为全球高端芯片生产美国说了算!为什么?

第一,你要设计芯片,设计软件是美国的。

第二,芯片架构有两种,一种是美国X86,英特尔和AMD专用;另一种是日本ARM,大家都可以用,但美国可以禁止中国使用。

第三,高端芯片主要有三家公司在生产,台湾台积电、韩国三星和美国英特尔。美韩就不说了,台积电的张忠谋在上世纪50年代就持有美国最高机密安全许可证,从某种意义上来说,他是美国精英阶层的代表。

第四,就算台积电或三星想卖芯片给大陆,但它需要的超纯硅片和特殊气体,只能从日本进口,而关键时刻,日本一定听美爹的。

第五,生产芯片用的光刻机,全世界只有五家公司可以制造,包括一家日本公司、三家美国公司,还有掌握最高端的、极紫外波段光刻机技术的荷兰ASML公司。

第六,就算是荷兰ASML想卖光刻机给大陆,但它需要的主要技术专利和关键供应商是美国的。

第七,亚洲其他国家和地区无法承受中国芯片崛起。根据2017年的数据,集成电路占到了韩国出口的15%、新加坡的17%、马来西亚的19%、菲律宾的21%、台湾的36%。中国芯片的自给自足,必然导致其他利益方受损。

由此可以看出,美国之所以能够做到芯片霸权,其原因就在于美国科技深嵌于产业链中,无论是软件、架构、芯片生产还是光刻机,美国均在关键位置卡位,能够对违反它的禁令的公司实施制裁。

对于中国要独立自主拿下芯片生产全产业链这件事,《芯片战争》的作者Chris Miller认为:哪怕你有特别聪明的一群人,花上十年以上的时间,投入一万亿美元,也是极难做到的。

三、为什么美国要卡中国芯片的脖子

中国是当今世界上第一大芯片进口国,2021年,我们进口芯片的钱超过了4000亿美元。

有数据显示,中国进口芯片的65%-70%是为了加工后出口,一方面中国进口芯片可以增加美国的出口额,一方面中国将芯片加工后,能提供质优价廉的商品,又能提升美国人的生活品质,这不是双赢嘛。

那为什么美国还要卡中国芯片行业的脖子?

其根源还是美国精英层的中国威胁论。

美国认为中国迟早是后患,总想着除之而后快。

首先,卡中国脖子,有助于延迟中国崛起的速度;

其次, 如果中美开战,芯片优势会带给美军安全感;

第三,芯片看上去是一张科技牌,但美国希望它转化为自己的政治、军事、经济优势。

四、中国芯片还有崛起的可能吗

在芯片行业各领域中,中国所占的市场份额如下:

软件1%,设计5%,材料4%,制造工具1%,制造业务7%,供应链6%。如果整个芯片产业链中国全部独立自主搞研发,那就是1%×5%×4%×1%×7%×6%=0.00000000084 ,这个数据意味着,实现整体产业链国产化的可能性为0。

那面对美国的芯片封锁,中国芯片还有崛起的可能吗?

首先我们来比较一下两种芯片发展模式,一是苏联模式,即政府主导,举全国之力去攻坚克难,最终浪费极大,无疾而终,另一种是台积电模式。

张忠谋的成功,在于使用了以下策略:

①. 把芯片设计和芯片生产分开,自己专注于生产;

②. 跟ASML等上下游伙伴结盟,但不与客户竞争;

③. 拥有长线思维,困难岁月里依然敢于不断投入。

中国可以学习台积电模式,我们应该研究芯片产业链上还有什么机会,把人才、资金、技术在这些机会点重点投入,让自己成为产业链不可或缺的一部分。

五、走好这几步,芯片业的未来必有中国的一席之地

①. 中低端芯片国产替代。

不是所有领域都需要3纳米、5纳米等最先进的芯片。像汽车、家用电器芯片等,中国已经有能力国产替代。我们可以先抓住中低端芯片,不断蚕食市场,并为高端芯片积累人才、技术与资金。

②. 关键节点突破,把自己嵌入产业链。

美国资本在芯片产业链里举足轻重,所以它恣意妄为,把别人对芯片的依赖武器化,也就是你要是不听话,我就断供,让你的芯片生产、供应遭受毁灭打击。

中国应该把手掌捏成拳头,单点突破,向芯片产业链最薄弱的环节下手。

比如,成为光刻机激光技术的独家供应商,你卡我芯片制造,我就卡你光刻机研发,看谁更难受。

再如,阿里巴巴使用RISC-V架构设计芯片,脱离了美国控制的X86和ARM架构。

③. 用绝对优势行业进行反制。

如果在芯片业没有必杀技,中国其他优势行业也没有吗?

今天(7月3日),商务部、海关总署发布公告,对镓、锗相关物项实施出口管制。

以镓金属为基体制备的一系列化合物,如半导体材料、光学电子材料、特殊合金、有机金属材料和新型功能材料等,是通信、军工、航空航天、新能源、医药等高新技术领域重要的基础材料之一。

而锗的应用领域主要包括红外光学、光纤、电子和太阳能、聚合催化剂等,主要用于军事、通信等领域。

对于恶人,我们忍让躲藏有用吗?

没有!唯有“以彼之道,还施彼身”,唯有如克劳塞维茨所说,进攻才是最好的防守!

④. 利益分化法。

美国控制下的芯片阵营也不是铁板一块,对中国这个最大芯片市场的制裁,最终也将让产业链上所有供应商利益受损。

这时候我们就要动之以情、晓之以理、诱之以利,利用巨大的市场利益分化对手,对同情我们、有意愿按市场规律办事的一方给予利益,对极度反动、预置我们于死地的一方狠狠地打。


有人说我们没有能力造五代机,然后我们有了歼二零;

有人说我们没有能力做导航,然后我们有了北斗系统;

有人说我们没有能力造航母,现在我们有了三艘;

有人说我们没有能力生产大飞机,现在我们有了C919。

中国拥有世界上最为庞大的技术工人群体、数量最多的工程师以及世界上最全的产业门类,你们不卖给我们芯片,那每年4000亿美元的支出,迟早会变成我们4000亿美元的芯片收入。

永远不要瞧不起中国,永远不要低估14亿中国人的众志成城,那些杀不死我们的一切苦难,终将使我们变得更加强大!

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