在半導(dǎo)體這個領(lǐng)域,中國需要挑戰(zhàn)的是,西方上百年積累起來的工業(yè)體系。
中國半導(dǎo)體一直是在冒著敵人的炮火匍匐前進,如今,敵人的炮火越來越兇猛。圍追堵截中,誰讓我“芯”痛?
美國的驚人統(tǒng)治力
1957年,晶體管之父肖克利的八個門徒,在硅谷創(chuàng)立仙童半導(dǎo)體公司,并開發(fā)出人類歷史上第一塊集成電路,硅谷因此成為全世界半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)源地,一直延續(xù)至今。
期間,盡管發(fā)生過幾次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,七八十年代,半導(dǎo)體制造大量轉(zhuǎn)移至日本;90年代后,轉(zhuǎn)移至韓國和中國***。但美國至今依舊保留著在諸多核心領(lǐng)域的統(tǒng)治力。
以生產(chǎn)設(shè)備為例,全球三大巨頭應(yīng)用材料、泛林和ASML,美國獨占前兩席,而且應(yīng)用材料在除光刻機以外的幾乎所有領(lǐng)域都領(lǐng)先,包括蝕刻、薄膜沉積等。
更恐怖的是,全球三大EDA軟件(用于芯片設(shè)計)巨頭鏗騰、明導(dǎo)和新思,均為美國企業(yè),全世界幾乎所有芯片設(shè)計和制造企業(yè)都離不開它們。
高端芯片方面,中興事件暴露出來的眾多短板,包括ADC/DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)、FPGA、高速光通信接口等芯片,目前也都依賴美國廠商,包括德州儀器、賽靈思、亞德諾等。
如今,在全球20大半導(dǎo)體公司中,美國依舊獨占八席,處于絕對的霸主地位,并且基本都是卡住核心的關(guān)鍵性公司。
中國VS整個產(chǎn)業(yè)鏈
半導(dǎo)體是一個龐大的產(chǎn)業(yè),從大類上講,包括集成電路(IC)、光電子、分離器和傳感器等,其中IC的規(guī)模占80%以上。
所謂芯片,就是內(nèi)含集成電路的硅片,它分為幾十個大類,上千個小類。制造一塊小小的芯片,涉及50多個學(xué)科、數(shù)千道工序,包括設(shè)計、制造和封裝三大環(huán)節(jié)。
在這個產(chǎn)業(yè)鏈上,國內(nèi)企業(yè)的差距是全方位的。
首先看設(shè)計,華為海思和紫光展銳分列國內(nèi)前兩名。目前,兩家公司在不少領(lǐng)域已是世界領(lǐng)先水平,但一個巨大的問題是,其架構(gòu)授權(quán)的核心都被外人掌握。
目前,國內(nèi)僅有中科院的龍芯和總參謀部的申威擁有自主架構(gòu),前者用于北斗導(dǎo)航,后者用于神威超級計算機,民用領(lǐng)域基本是空白。
設(shè)備和材料是又一大短板。制造芯片的三大設(shè)備光刻機、蝕刻機和薄膜沉積,國內(nèi)僅中微半導(dǎo)體的介質(zhì)蝕刻機能跟上行業(yè)節(jié)奏,其7納米設(shè)備已入圍臺積電名單。
此外,北方華創(chuàng)在氧化爐和薄膜沉積設(shè)備上成績不俗,但基本還處于28納米級別。其他設(shè)備,如離子注入機、拋光機和清洗機,也差不多。
差距最大的是光刻機。光刻機用于將設(shè)計好的電路圖曝光在硅片上,蝕刻機則負責(zé)微觀雕刻,刻出溝槽或接觸孔。目前ASML最先進的EUV光刻機,即將投入三星、臺積電的7納米工藝,而國內(nèi)上海微電子的光刻機,仍停留在90納米量產(chǎn)的水平。
芯片制造,國內(nèi)最先進的是中芯國際和廈門聯(lián)芯,目前能做到28納米量產(chǎn)。而它們的競爭對手,三星、臺積電等巨頭即將在今年量產(chǎn)7納米,相差兩三代。
最后是封測。這是目前大陸最接近國際水平的領(lǐng)域,長電科技收購新加坡星科金朋后,躋身全球第三。但全球封測中心在中國***,以日月光為首的***企業(yè),擁有50%以上的市場份額。
在這樣一個超長的產(chǎn)業(yè)鏈中,全球通力合作必不可少。以光刻機為例,荷蘭ASML一騎絕塵,但它的成功得益于各國的鼎力合作,鏡頭來自德國蔡司、光源來自美國,這幾乎是西方近百年工業(yè)的技術(shù)結(jié)晶。
但中國在這個產(chǎn)業(yè)鏈上處于不利地位,經(jīng)常面對不友好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。這次的中興事件只不過是浮上臺面的斗爭與封鎖,而臺面下的爭斗幾十年來則是一直沒有消停。
巨頭封鎖與追殺
芯片制造是人類歷史上最復(fù)雜的工藝,加工精度為頭發(fā)絲的幾千分之一,需要上千個步驟才能完成。其難度,堪比兩彈一星。
如此復(fù)雜的工藝,需要巨額的投資。例如,建一個芯片工廠,就動輒需要上百億美元。這樣的投資規(guī)模,只有跨國巨頭乃至國家才能完成。
這讓巨頭企業(yè)在產(chǎn)業(yè)中更具優(yōu)勢,也直接導(dǎo)致了行業(yè)的不斷集中。
過去40年,半導(dǎo)體行業(yè)呈現(xiàn)加速壟斷趨勢。1995年,全球七大半導(dǎo)體企業(yè)投資占比24%,如今這個數(shù)字已飆升至80%以上。40年前,全球有幾十家主要的設(shè)備制造商,如今只剩下三四家。
不僅如此,巨頭們不但自身可以使出很多種手段懲戒后來者,甚至還組建產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟扼殺后來者。
手段之一是低價傾銷。這里面都是套路:一開始你沒有,它通過壟斷積累暴利;等你做出來,它馬上降價傾銷,讓你越做越虧,暗無天日,最終斷了產(chǎn)業(yè)化的念想。
去年,高通在華推出重磅計劃,與大唐電信旗下的聯(lián)芯科技成立領(lǐng)盛科技,聯(lián)手進軍中低端芯片市場。關(guān)心國內(nèi)芯片產(chǎn)業(yè)的很多人士都一致認為,這是高通要“借刀殺人”,要以領(lǐng)盛科技用價格戰(zhàn)的方式絞殺正在向中高端芯片市場進軍的紫光展訊。而5月4日的最新消息顯示,這家合資企業(yè)已正式獲批。
手段之二是發(fā)動專利戰(zhàn),拖住對手,打擊下游客戶信心。
很不友好的環(huán)境
事實上,中國很早就重視了半導(dǎo)體的大戰(zhàn)。最早可追溯至上世紀60年代。但在后來的發(fā)展中,由于自身路徑,國內(nèi)產(chǎn)研環(huán)境,以及不友好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境等多種原因,逐漸掉隊。
中國半導(dǎo)體一直是在冒著敵人的炮火匍匐地前進。而今,敵人的炮火更是越來越兇猛,越來越密集。
西方一直有一個針對出口管制的制度安排,最早是1949年成立的巴黎統(tǒng)籌委員會,之后在1996年演變?yōu)橥呱{協(xié)定。該協(xié)定包含軍用、民用兩份控制清單,目的是限制向相關(guān)國家出口敏感產(chǎn)品和技術(shù),中國就屬于被限制的對象。
過去幾十年,國家一直在努力突破這種封鎖。90年代,先后批復(fù)908/909工程,時任領(lǐng)導(dǎo)人表態(tài):砸鍋賣鐵也要把半導(dǎo)體搞上去。國務(wù)院則用財政赤字撥款。
然而,作為兩項工程的產(chǎn)物,華晶、華虹等企業(yè)到國際上采購設(shè)備卻遭到抵制,最終發(fā)展受限,一直未有大的突破。
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原文標題:美國統(tǒng)治力驚人,中國半導(dǎo)體如何在炮火中匍匐前進?
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