國產芯片要想出頭,美國可能還真攔不住
本文來源:物聯(lián)傳媒
本文作者:Vior.Liu
孟晚舟沒有回歸,華為其實也沒有從根本上解決所面臨的芯片限制問題。
根據外媒消息稱,華為已經儲備了最高可用2年的美國關鍵芯片,例如賽靈思和英特爾等公司的產品。
這些產品包括但不局限于,賽靈思的可用于通信基站的FPGA芯片,英特爾和AMD供應的服務器CPU,三星、SK海力士、美光和Kioxia(鎧俠)的DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)和NAND閃存的庫存。雖然存儲芯片制造商不受美國政府限制,但是萬一限制范圍擴大怎么辦。
華為的未雨綢繆在2019年就開始了,2019年華為在芯片、組件上的儲備支出高達1674億元,同比增長73%??梢钥闯觯A為還是怕了,囤貨能解決短期問題,但是其實根本上解決不了國產芯片或者說國內半導體產業(yè)無法擺脫對美國長期的依賴問題。
01
國內芯片的資金和技術壁壘
要是說國產芯片無力,一定會有人拿著榜單和排名等一系列數(shù)據理直氣壯反駁,5月25日,華為海思不是已經成為第一家躋身全球十大半導體供應商嗎?實力已經與臺灣省的臺積電,美國的英特爾、德州儀器、高通,韓國的三星等芯片廠家進入同一梯隊了。
但是,芯片從原材料到成品,一般分為設計、制造和封裝三個環(huán)節(jié)。而海思處于設計端,只負責畫工程圖,然后給臺積電、三星這種有芯片代工業(yè)務的企業(yè)進行生產制造,所以海思是沒有芯片制造能力的。并且,國內除了臺積電,是沒有企業(yè)有能力與臺積電芯片代工想比,這里先為國內芯片制造埋個伏筆。
話說回來,美國最新的制裁也就是針對國內芯片制造領域弱勢這點。美國工程院院士、中科院外籍院士馬佐平曾在采訪中表示,華為和國內企業(yè)應該悶下聲來,好好提升芯片制造能力。
所謂巨量資金搞設計,天量資金做制造,從資金投入上來看,制造就是一個非常大的數(shù)量級。2019年,有消息透露臺積電已經開始建設3nm制成芯片,斥資超過1100億元,要知道我們國家集成電路產業(yè)投資基金第一期總額也就1387億元,而且投的是70多個項目。一個項目1100億元和70多個項目1387億,孰輕孰重,一眼便知。
芯片制造不光是在資金上需要大量投入,其技術壁壘更是難以逾越的鴻溝。
在芯片制造眾多技術壁壘中,有一種設備叫光刻機。光刻機被譽為半導體行業(yè)的“皇冠上的明珠”。光刻機的本質其實與投影儀+照相機差不多,以光為刀,將設計好的電路圖投射到硅片之上,在晶圓上“雕花”。
來源:ASML
說到光刻機,那就不能不提全世界最為頂尖的光刻機生產商ASML,這里的頂尖形容沒有夸大,因為臺積電和三星年年爭破頭皮搶貨。ASML高端光刻一年產能也就20臺左右機,就以目前最先進的可用于7nm制程芯片的EUV(極紫光)光刻機為例,一臺就1.2億美元,相當于2臺波音737飛機。2015年,AMSL第一臺可量產的EUV樣機正式發(fā)布。正所謂機器一響,黃金萬兩,當年只要能搶先拿到機器開工,就相當于直接開動了印鈔產線,EUV光刻機也因此被冠上了“印錢許可證”的名號。
來源:ASML
按照ASML總裁此前的表示,中國永遠不可能仿照出高端光刻機,這個永遠我表示懷疑,就當打了嘴炮。不過,自研高端光刻機確實費勁,光是一臺EUV光刻機零件就有10萬多個,同時精度相當之高,7nm制程的EUV光刻機的精度相當于一根頭發(fā)的萬分之一。由于要達到這樣的雕刻精度,光刻機在雕刻的過程中晶圓需要被快速移動,每次移動10厘米,可是誤差必須被控制在納米級別。形象來說,這種誤差級別相當于眨眼之間端著一盤菜從北京沖到上海,恰好踩到預定的腳印上,菜還保持端平不能灑。
自研難就算了,但是AMSL壓根兒不敢賣給中國。中芯國際從2018年全款1.2億美元預定的7nm制程的EUV光刻機到現(xiàn)在都沒交貨,眼看三星和臺積電就要開始量產5nm工藝了。關于AMSL不交貨這事兒,還得從二戰(zhàn)時候說起。
02
二戰(zhàn)后埋下的伏筆
剛剛所說的,中芯2018年初就付了全款,原計劃ASML計劃在2019年年中完成交付安裝。但是2018年12月底,ASML的核心供應商突發(fā)一場奇異的大火,導致ASML向中芯國際的供貨計劃推遲到2019年底完成交付。
到了2019年,美國特朗普政府不斷在高科技領域打壓中國企業(yè),中芯國際難逃制裁。為了為了阻止ASML向中芯國際出售最先進的EUV光刻機,美國與荷蘭政府進行了四輪談判,向荷蘭政府施壓禁止批準出口許可證申請。
來源:央視網
美國在歐洲的話語權有如此地位,都來源于二戰(zhàn)后的美蘇冷戰(zhàn)時期。
二戰(zhàn)結束以后,美蘇兩個陣型進入了冷戰(zhàn)時期。為了防止蘇方陣型發(fā)展高端武器,在美國提議下,包括美國、英國、日本、法國、澳大利亞在內的17個國家于1949年11月在巴黎成立了一個叫做巴黎統(tǒng)籌委員會(簡稱巴統(tǒng))的組織,限制成員國向社會主義國家出口戰(zhàn)略物資和高技術。
本來,中國起初是不在限制成員名單中,隨后在經過重新評估后,中國在1952年被列入管制范疇,其中列入被限制的有軍事武器裝備、尖端技術產品和稀有物資等三大類共上萬種產品。
巴統(tǒng)之后的《瓦森納協(xié)定》更是變本加厲,它是世界主要的工業(yè)設備和武器制造國在巴統(tǒng)解散后于1996年成立的一個旨在控制常規(guī)武器和高新技術貿易的國際性組織。17個巴統(tǒng)成員全位列其中,并且截止到目前已經有21個歐盟成員國簽署了《瓦森納協(xié)定》。很不幸,中國再次進入限制名單。
在《瓦森納協(xié)定》中明確指出了兩份限制清單,一份是軍民兩用商品和技術清單,涵蓋了先進材料、材料處理、電子器件、計算機、電信與信息安全、傳感與激光、導航與航空電子儀器、船舶與海事設備、推進系統(tǒng)等9大類;另一份是軍品清單,涵蓋了各類武器彈藥、設備及作戰(zhàn)平臺等共22類。
仔細研究可以發(fā)現(xiàn),中美兩國在能源、環(huán)境等科技領域合作較為活躍,但是一到航空航天、生物、信息等高技術領域幾乎是一片空白。
而中歐的合作更是受限于美國, 2004年,捷克政府曾批準捷克武器出口公司向我國出售10部總價值為5570萬美元的“維拉”雷達系統(tǒng),但在美國的壓力下,取消了這一合同。
2006年,我國與意大利阿萊尼亞空間公司曾簽署了發(fā)射意衛(wèi)星的合作協(xié)議,迫于美國的壓力,意大利不惜經濟和信譽損失而最終取消了合作協(xié)議。
03
臺積電大佬入局中芯,將繞過EUV光刻機
回到芯片產業(yè)上,最近臺積電聘兩名說客赴白宮游說美國對華為的“芯片管制”,即使游說成功。但是在《瓦森納協(xié)定》的綁架下,華為芯片在制造環(huán)節(jié),都有可能再次被制裁而“卡”脖子。
來源:網絡
另外,在華為5G領先的情況下,其自研的5G基站核心芯片“天罡”采用的是7nm制程,并且完全由臺積電代工,如果臺積電直接斷供,基站芯片問題會直接導致華為5G網絡部署放緩,根據國內三大運營商最新公布的集采數(shù)據,華為在占據了約70%的份額,華為今年至少要出貨30萬座5G基站。一旦基站部署放緩,那么物聯(lián)網等行業(yè)發(fā)展的腳步必然將會受限。
那么,現(xiàn)在呼聲最高的解決辦法就是找出大陸能夠代替臺積電的廠商。目前,最有希望能夠代替臺積電給華為代工芯片的是中芯國際。
來源:臺積電官網
為什么說中芯是有可能作為臺積電的替代廠商?因為,臺積電的元老級人物蔣尚義、梁孟松去中芯傳授了“內功”。
蔣尚義是臺積電首任CTO,臺積電發(fā)展到現(xiàn)在的二號功臣,2016年底蔣尚義入職中芯國際,擔任獨立董事。
梁孟松,蔣尚義的學生,從臺積電跳槽去三星,在2010年直接帶領三星芯片從28nm制程直接進入14nm制程,也是因此,臺積電因為當年的16nm制程不及三星,失去了蘋果A9芯片。
幾乎與蔣尚義同時,梁孟松成為中芯國際的聯(lián)席CEO,僅用不到一年的時間,中芯就完成了14nm制程的突破,2019年底實現(xiàn)出貨。
雖然,中芯的14nm制程與臺積電等一線廠商玩的7nm、5nm,甚至3nm相差甚遠,并且14nm也不會是華為想要的,也不是國內整個產業(yè)最出彩的制程。但是可以看到,以中芯國際為例,國內芯片產業(yè)也在逐步地啟動。
同時,從深圳海思,到武漢新芯,從江陰長電,到合肥長鑫,國產替代加速似乎也有了幾分模樣。
而關于EUV光刻機的難點,梁孟松此前回應表示,中芯的N+1技術除了效能趕不上臺積電的7nm制程,其他并不落后,而N+1技術并不需要用到EUV光刻機。
正如蔣尚義所說:“摩爾定律放緩,對于中國內地半導體實現(xiàn)技術趕超有了絕佳機會。”
不僅是半導體和芯片領域,在物聯(lián)網等領域,國產傳感器、通信等領域的零部件、模組以及方案廠商也在不斷地增加和強大,國產化的趨勢愈加明顯。為了滿足國產代替的市場需求,全國最大的物聯(lián)網展會IOTE 2020也將同物聯(lián)網企業(yè)一同,成為國內滿足這個市場需求的醫(yī)院。7月29日-7月31日,IOTE 2020深圳站將在深圳會展中心舉行,在這里,將會聚焦超過800+的物聯(lián)網優(yōu)質參展商,預計將會吸引10萬+的專業(yè)采購商,涵蓋了物聯(lián)網產業(yè)鏈各個層次。
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