中美科技戰(zhàn)打響：芯片之爭(zhēng)

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2018-4-26 青野云麓

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中國(guó)是全球最大制造國(guó)，對(duì)芯片有巨大需求，每年采購(gòu)的芯片占全球芯片市場(chǎng)份額約五成，如此巨大的市場(chǎng)是發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)的沃土。依托于這個(gè)龐大的市場(chǎng)中國(guó)正逐漸發(fā)展起全球知名的企業(yè)，這些走向國(guó)際市場(chǎng)的企業(yè)日益認(rèn)識(shí)到核心技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)等的重要性，它們開始主動(dòng)投入大量資源進(jìn)行科技研發(fā)，而芯片作為企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力正成為科技企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，近年來(lái)在全球PCT專利申請(qǐng)量方面中國(guó)企業(yè)屢屢進(jìn)入排行榜前列，這無(wú)不體現(xiàn)出中國(guó)企業(yè)在核心技術(shù)研發(fā)方面實(shí)力的提升。

在人才方面，中國(guó)向來(lái)是一個(gè)重視教育的大國(guó)，每年產(chǎn)生了大量的科技研發(fā)人才，而且隨著這個(gè)國(guó)家迅速向前發(fā)展以及當(dāng)下正持續(xù)推進(jìn)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)為人才提供了大量機(jī)會(huì)正吸引全球優(yōu)秀的人才加入。

在芯片產(chǎn)業(yè)方面中國(guó)已取得一些成就，在當(dāng)下備受關(guān)注的手機(jī)、平板電腦、穿戴設(shè)備產(chǎn)業(yè)方面均產(chǎn)生了行業(yè)內(nèi)的芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，部分芯片企業(yè)如瑞芯微、展訊等已成為國(guó)際知名企業(yè)谷歌、三星的芯片供應(yīng)商，華為海思在技術(shù)方面正逐漸追上手機(jī)芯片霸主高通，華為海思同時(shí)也正為該公司的通信設(shè)備提供芯片。

在存儲(chǔ)芯片產(chǎn)業(yè)方面，中國(guó)已開始起步，國(guó)內(nèi)三大存儲(chǔ)芯片企業(yè)長(zhǎng)江存儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫、福建晉華等正加緊建設(shè)它們的存儲(chǔ)芯片廠房，當(dāng)下正開始部署生產(chǎn)機(jī)臺(tái)，爭(zhēng)取在今年開始投產(chǎn)存儲(chǔ)芯片。此外在CMOS等方面通過(guò)收購(gòu)全球知名的OmniVision獲得了基礎(chǔ)技術(shù)，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)在眾多行業(yè)方面打下了基礎(chǔ)。

早在數(shù)年前受棱鏡門等的影響，中國(guó)認(rèn)識(shí)到了芯片產(chǎn)業(yè)對(duì)于信息安全的重要性于2014年成立了集成電路產(chǎn)業(yè)基金支持國(guó)內(nèi)的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在這次中美科技競(jìng)爭(zhēng)中讓中國(guó)認(rèn)識(shí)到了自主創(chuàng)新的重要性情況下，中國(guó)對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的支持力度必然會(huì)進(jìn)一步加大。

在過(guò)去數(shù)年，中國(guó)吸引了數(shù)量眾多的海外科技人才回流，正是因?yàn)檫@里提供了極為豐富的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)以及國(guó)家對(duì)芯片產(chǎn)業(yè)的高度重視，如今在中美科技競(jìng)爭(zhēng)的影響下當(dāng)下高度繁榮的芯片產(chǎn)業(yè)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，這將有利于吸引更多人才的加入，加速這一行業(yè)的發(fā)展。

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，美國(guó)對(duì)中興的禁令給它們提了個(gè)醒，在任何時(shí)候都要為自己準(zhǔn)備一條后路，而不應(yīng)完全寄托于依賴他國(guó)企業(yè)，在這方面華為顯然是其中最有前瞻性的一個(gè)。多年前，華為還遠(yuǎn)較愛(ài)立信、阿爾卡特等弱小的時(shí)候就介入了芯片行業(yè)為自己的通信設(shè)備研發(fā)芯片，并在2004年成立了華為海思，如今在中美競(jìng)爭(zhēng)的背景下華為海思正成為華為的重要底牌；在谷歌持續(xù)收緊對(duì)Android控制權(quán)的時(shí)候，華為已在2012年開始研發(fā)自己的手機(jī)操作系統(tǒng)。

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中美競(jìng)爭(zhēng)的影響勢(shì)必迫使企業(yè)對(duì)核心技術(shù)研發(fā)越加重視，而作為重要核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力之一的芯片產(chǎn)業(yè)必將成為企業(yè)的重要投入方面，近期阿里巴巴宣布開發(fā)自己的AI芯片就可以看出這些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)芯片的重視，在當(dāng)下已取得成就的基礎(chǔ)上將會(huì)取得更多的成績(jī)。

對(duì)于一個(gè)國(guó)家、一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，危機(jī)何嘗不也是一種機(jī)會(huì)呢？或許這次中美科技競(jìng)爭(zhēng)給中國(guó)帶來(lái)的緊迫性反而成為中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的一個(gè)契機(jī)，而已擁有芯片產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的中國(guó)或許會(huì)進(jìn)入自主創(chuàng)新發(fā)展的新階段。

干貨詳解：是什么讓我們芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展難與世界頂級(jí)芯片比肩

作者/123軍情觀察室

中國(guó)民用級(jí)芯片嚴(yán)重依賴進(jìn)口已經(jīng)不是一天兩天，從小到手機(jī)芯片，大到超級(jí)計(jì)算機(jī)CPU，我們都很依賴國(guó)外，可以說(shuō)就是美國(guó)。所以在這次中美貿(mào)易摩擦中，美國(guó)就對(duì)中國(guó)中興公司進(jìn)行了禁止向其提供芯片7年的處罰。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，我國(guó)每年光花費(fèi)在芯片進(jìn)口上的錢就有將近2000億美金，折合成人民幣就有差不多14000億元，而貴州省2017年的GDP總量也不過(guò)13500多億。或許，沒(méi)有多少人了解集成電路（芯片是內(nèi)含集成電路的硅片）。

但許多人都知道摩爾定律，它是指當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。也就是說(shuō)在集成電路這個(gè)領(lǐng)域，產(chǎn)品持續(xù)保持低成本高性能的發(fā)展趨勢(shì)。就在這樣的高速發(fā)展中，世界各國(guó)的發(fā)展水平有了比較大的差異。而根據(jù)海關(guān)總署最新的數(shù)據(jù)分析，集成電路相關(guān)的進(jìn)口從2015年起已經(jīng)連續(xù)三年超過(guò)原油進(jìn)口金額。所以說(shuō)在國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)公司如火如荼發(fā)展的背后是我們對(duì)芯的依賴。更重要的是，現(xiàn)在想提高國(guó)內(nèi)芯片的生產(chǎn)水平需要的不止時(shí)間，而是整個(gè)系統(tǒng)性提升，可以說(shuō)相當(dāng)難，甚至可以說(shuō)比造航天飛機(jī)還要難。說(shuō)到這，大家也就可以知道我們?yōu)槭裁磳?duì)美國(guó)芯片有這么大的依賴了。

所以說(shuō)在貿(mào)易摩擦的關(guān)鍵時(shí)刻這個(gè)就成了別人可以使用的一把刀。看到這，肯定會(huì)有人問(wèn)為什么這么難？真的比造飛機(jī)還要難嗎？答案是肯定的。一位芯片領(lǐng)域的專家表示一條芯片生產(chǎn)線大約涉及50多個(gè)行業(yè)，需要2000到5000道復(fù)雜的工序。在硅片制造中，最重要的一步就是光刻，它是制造和設(shè)計(jì)的紐帶。一片芯片大約只有指甲蓋大小，但其中卻含有千萬(wàn)電線，并且要保持紋絲不變，精準(zhǔn)度極高的光刻機(jī)才可以完成它?？梢赃@樣說(shuō)，光刻機(jī)的精度決定了芯片的上限。

縱觀全球，目前能夠提供光刻機(jī)的企業(yè)也只有ASML、尼康和佳能三家，ASML（荷蘭費(fèi)爾德霍芬的半導(dǎo)體設(shè)備制造商，其主要產(chǎn)品是用來(lái)生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備曝光機(jī)，在世界同類產(chǎn)品中有90%的市占率）更是壟斷了頂級(jí)光刻機(jī)市場(chǎng)。

位于上海市浦東新區(qū)的上海微電子裝備公司（SMEE）是國(guó)內(nèi)目前最好的光刻機(jī)生產(chǎn)商，好不夸張的說(shuō)，它與中國(guó)C919大飛工程可以等量齊觀（小小芯片就是這么厲害）。

SMEE目前最好的技術(shù)是可以生產(chǎn)90納米的芯片，這個(gè)水平相當(dāng)于國(guó)外在2004年的技術(shù)水平，現(xiàn)在他們已經(jīng)可以將芯片做到十幾納米了，至少我們?cè)谶@一方面落后西方國(guó)家將近十年。大家可以看到全球生產(chǎn)光刻機(jī)最好的這幾個(gè)企業(yè)幾乎都是照相機(jī)設(shè)備生產(chǎn)商，而且都有悠久的歷史和強(qiáng)大的技術(shù)積淀。但是在我國(guó)，根本沒(méi)有相關(guān)的設(shè)備制造商。光刻機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程又偏偏對(duì)打磨等技藝要求極為苛刻，鏡片材質(zhì)做到均勻，需幾十年到上百年技術(shù)積淀。上海微電子裝備公司總經(jīng)理表示"同樣一個(gè)鏡片，不同工人去磨，光潔度相差十倍。"在德國(guó)的工廠，可以經(jīng)?？吹阶鎸O三代一塊工作。除此之外，光刻機(jī)的制造需要極其穩(wěn)定的光源，光學(xué)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，這也是一個(gè)很大的技術(shù)難關(guān)。SMEE最好的光刻機(jī)包含13個(gè)分系統(tǒng)，3萬(wàn)個(gè)機(jī)械件，200多個(gè)傳感器。

所以有好的鏡片和光源，但是沒(méi)有機(jī)械精度，一切都是白搭。據(jù)說(shuō)在光刻機(jī)內(nèi)有兩個(gè)工作臺(tái)，一個(gè)搭載底片，一個(gè)搭載膠片，工作時(shí)兩個(gè)需要同時(shí)運(yùn)動(dòng)，加速度相當(dāng)于導(dǎo)彈，且誤差要在2納米以下。光刻機(jī)在工作中，一旦其中任何一個(gè)部件發(fā)生故障，那么整個(gè)光刻機(jī)都將無(wú)法正常工作（三萬(wàn)多個(gè)機(jī)械件保持健康運(yùn)行也不簡(jiǎn)單啊）。上海SMEE公司是在2002年成立，宗旨是為了填補(bǔ)我國(guó)在這一領(lǐng)域的技術(shù)空白。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，SMEE目前已經(jīng)可以生產(chǎn)出質(zhì)量不錯(cuò)的光刻機(jī)，雖然比不上世界一流制造商的水平，但終究是進(jìn)步了。光刻機(jī)以及其他高科技產(chǎn)品的生產(chǎn)，歸根結(jié)底是需要人才，人才是決定因素。曾經(jīng)有德國(guó)工程師極其尖銳的指出給你們?nèi)讏D紙也生產(chǎn)不出好的光刻機(jī)。合抱之木，生于毫末，九層之臺(tái)，始于足下。中國(guó)光刻機(jī)之路需要的是久久為功和堅(jiān)持不懈。

中美“科技戰(zhàn)爭(zhēng)”：中興被禁后，日本卻干了一件超出美國(guó)預(yù)料的事

作者/喻子瞻

美國(guó)發(fā)動(dòng)“科技戰(zhàn)爭(zhēng)”，讓國(guó)人看到自己國(guó)家工業(yè)的軟肋，芯片行業(yè)同航空發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，都是現(xiàn)代工業(yè)皇冠上的明珠，是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平、工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志之一。中國(guó)在芯片領(lǐng)域和航空發(fā)動(dòng)機(jī)全面落后于美國(guó)是不爭(zhēng)的事實(shí)，因美國(guó)禁止無(wú)法購(gòu)買先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)、國(guó)產(chǎn)渦扇-15發(fā)動(dòng)機(jī)遲遲沒(méi)有交付，殲-20隱身戰(zhàn)機(jī)也一直沒(méi)有達(dá)到最高性能。現(xiàn)在美國(guó)開始對(duì)中國(guó)進(jìn)行芯片禁售，會(huì)影響到殲-20嗎？

殲-20 這樣的擔(dān)心其實(shí)是多余的，美國(guó)在軍用高端芯片上一直都是對(duì)中國(guó)實(shí)施禁運(yùn)，中國(guó)的武器裝備上的芯片都完全國(guó)產(chǎn)化，中國(guó)電科研發(fā)的部分芯片在性能上部分已經(jīng)達(dá)到國(guó)際頂尖水平，完全可以滿足殲-20等新型武器裝備的使用。但是國(guó)產(chǎn)高端芯片仍有一些缺陷，導(dǎo)致無(wú)法在市場(chǎng)上同美國(guó)的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)，比如說(shuō)，中美企業(yè)生產(chǎn)性能相當(dāng)?shù)膬煽钚酒?，美?guó)企業(yè)可以做到體積更小，能耗更低，更適用于對(duì)外觀、能耗要求更高民用市場(chǎng)。

中國(guó)制造的芯片 而中國(guó)企業(yè)的芯片體積稍大、能耗稍高，但是對(duì)于軍用武器裝備來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么大的影響。這也是為什么中國(guó)電科的雷達(dá)產(chǎn)品可以達(dá)到世界頂尖水平的原因。但是，在FPGA和高速AD/DA芯片領(lǐng)域，中國(guó)同美國(guó)的差距還是很明顯，這也是這次中興被美國(guó)“卡死”的核心原因。中美的這次貿(mào)易戰(zhàn)實(shí)際上就是“科技戰(zhàn)爭(zhēng)”，美國(guó)對(duì)中國(guó)下手的招招都是直逼中國(guó)高速增長(zhǎng)的科技產(chǎn)業(yè)，芯片產(chǎn)業(yè)是其中核心之一。

日本東芝 與此同時(shí)，中美“科技戰(zhàn)爭(zhēng)”在全球發(fā)酵，4月22日，日本東芝宣布，中止美國(guó)企業(yè)收購(gòu)東芝芯片半導(dǎo)體業(yè)務(wù)的計(jì)劃。日本宣布的理由是，因?yàn)檫€沒(méi)有通過(guò)中國(guó)反壟斷的審查。分析稱，實(shí)際上，中國(guó)目前雖然沒(méi)有通過(guò)美國(guó)企業(yè)收購(gòu)東芝的審查，但也沒(méi)有制止這項(xiàng)收購(gòu)。

東芝在此時(shí)宣布停止出售，是因?yàn)橹忻勒凇翱萍紤?zhàn)爭(zhēng)”，無(wú)疑會(huì)對(duì)日本芯片半導(dǎo)體行業(yè)利好，東芝芯片半導(dǎo)體現(xiàn)在出售給美國(guó)企業(yè)，不但不會(huì)贏得更多訂單，反而會(huì)因?yàn)橹忻揽萍紤?zhàn)成為美國(guó)率先犧牲的對(duì)象。在這關(guān)鍵時(shí)候，一邊是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手美國(guó)，一邊是擁有全球54%芯片市場(chǎng)的中國(guó)，日本芯片半導(dǎo)體企業(yè)靠中國(guó)還是靠美國(guó)，精明的墻頭草自然能感受到風(fēng)向。