美國又開始制裁中國了。
最新的措施是,未經許可,凡是使用美國工具生産出來的某些半導體晶片,禁止中國進口,并且嚴格限制對中國出口生産晶片的裝置。
聽起來很耳熟是吧?對,類似的手段曾經用在華為身上。
特朗普時代為了阻斷對華為供貨,封殺華為,先是把源自美國的技術從25%降到10%,發現效果不佳,後來幹脆降到0%,完全切斷。
這就是所謂外國直接産品規則(FDPR),它不僅适用于美國晶片制造商,對世界上任何使用美國裝置或軟體的晶片公司都有制約力。
還有一條更狠:禁止美國國籍的人在中國從事晶片開發或制造工作,包括美國裝置的售後。
如果這些措施真的能嚴格執行,恐怕中國有很多公司要像華為一樣,過一段苦日子了。
大家可能會問,為什麼美國能這麼這麼霸道呢?
光刻機不是荷蘭ASML嗎?代工制造不是台灣嗎?存儲晶片不是南韓嗎?海思也有很強的晶片設計能力,憑什麼得聽美國的指令?
因為美國确實是站在最高端,控制了整個晶片行業。
光刻機
就拿ASML最先進的EUV光刻機來說,EUV理論的研發早在1997年就開始了。
當時英特爾和美國政府牽頭成立了EUV LLC聯盟,該聯盟彙聚了美國頂尖的研究資源和晶片巨頭,包括勞倫斯利弗莫爾實驗室、勞倫斯伯克利實驗室、桑迪亞國家實驗室三大國家實驗室,聯合IBM、AMD、摩托羅拉等科技巨頭,集中數百位頂尖科學家,共同研究EUV光刻技術。
當時最大的光刻機廠商不是ASML,而是日本的尼康,它肯定也想加入啊,但是美國不允許外國公司使用美國最前沿的技術,尤其是80年代日本半導體崛起對美國的重大威脅,尼康被排除在外。
ASML是一家荷蘭公司,做出了一堆對美國的承諾,如定期接受審查,在美國建廠,承諾美國零部件占比55%以上......這才被允許加入。
1997年-2003年,6年間EUV LLC的科學家發表了幾百篇論文,驗證了EUV光刻機的可行性。然後EUV LLC聯盟解散。
誰來制造EUV?必然是ASML啊。
資料顯示,ASML 第一大股東是美國資本國際集團(Capital Research andManagement Company),擁有15.81% 股權。第二大股東是美國貝萊德集團(BlackRock Inc.),擁有7.95% 持股。
協定限制+股權控制,決定了ASML雖然身在荷蘭,但是主人卻在美國。
半導體材料
日本人沒有吃到EUV這塊大肥肉,轉而發力去研究半導體材料。
晶片根據摩爾定律,每18個月就要更新換代,半導體材料從晶體三極管發明以來,就從未改變過,隻要把純度和配方搞好就行,不用擔心颠覆式創新。
這太符合日本人的口味了,“工匠精神”,一代一代慢慢打磨。
當然,光有工匠精神不不夠的,日本的基礎研究相當厲害,2000年以後拿了15個諾貝爾獎,5個實體獎,6個化學獎。
強大的基礎科學,慢工出細活的精神,日本人不斷改進精密複雜的制造技術,把半導體材料越做越好。
半導體矽片純度做到了11個9,相當于兩個足球場的面積裡,隻有一粒沙大小的雜質。
高純度氟化氫,把雜質濃度控制在低于萬億分之一。
這些高精尖的半導體材料都被擅長死磕的日本人做出來了。
現在日本在全球半導體材料市場占比份額高達52%,尤其是它的王炸産品高純度氟化氫、光刻膠和氟化聚酰胺,全世界沒有競争對手,美國也不行。
但是大家都知道,日本對美國的指令是不敢違抗的,半導體材料也被美國間接控制了。
EDA軟體
相比于裝置和材料,美國的第三個大殺器就是直接控制的EDA軟體。
EDA軟體簡單來說就是畫電路闆的,你可能會問,不就是電路嗎,手繪不行嗎?
在早期确實是手繪的,但是現在的高端晶片隻有指甲蓋大小,上面有100多億個半導體連接配接在一起,手繪的話得畫到地球毀滅了。
是以EDA被稱作是“半導體皇冠上的明珠”,在整個半導體産業鍊中起着舉足輕重的用,缺少了EDA,全球所有晶片設計公司都得停擺。
全球EDA市場主要由Synopsys、Cadence、Siemens EDA三大巨頭占領。
其中Synopsys和Cadence是美國公司,兩家合計占據了近全球近6成市場佔有率。
一點兒感想
2018年中興被美國制裁,直接導緻所有業務進入休克狀态,後來交了10億美元罰金,改組董事會,允許美國方面挑選人員進入合規團隊,這才活了過來。
當時我問一個在中興的同學:如果美國對中國所有公司都實施類似制裁,國内的通信業會怎麼樣?
他笑了笑說:有可能會退回到2G時代。
這是個玩笑話,但也凸顯了在嚴厲制裁下,壓力是非常巨大的。
這種壓力也會讓我們保持清醒,除了踏踏實實地把晶片業發展起來,真是無路可走。
不可否認,光刻機很難,EDA很難,半導體材料也很難,尤其是市面上已經有成熟産品的情況下,發展起來更難。但是美國現在對中國搞切割,卻是幫了中國一個大忙。
因為領先者占領市場的最好辦法就是低價傾銷,打壓本地産品,讓他發展不起來,因為從頭開始研發制造,技術落後,成本高昂,沒有競争優勢,公司都不傻,他們會自發地去購買質優價廉的産品。
很多國家想發展本土落後的産業,一般先築起關稅的壁壘,提高國外産品的成本,削弱其競争力,先把自己發展壯大了,再出海參與國際競争。但這違反自由貿易原則,會被領先者抓住痛擊。
現在美國主動把中國大市場的大門關上,相當于幫着樹立了一個壁壘,雖然國産的工具和晶片還不行,性能差,不穩定,Bug多,但也得用,這樣整個産業鍊就會發展起來。中國市場巨大,2021年內建電路進口額達到4400億美元,足以養育一大批巨頭。
今年前7個月的晶片進口量減少了430億顆,已經說明國産晶片自給率正在進一步提升,國産晶片替代美國晶片加速推進。
咱們國家似乎特别擅長砸錢,把一個東西從1幹到100,從100幹到10000,但是不擅長從0到1。
像光刻機這樣的東西,歐美已經造出來了,0到1的問題早已解決,中國也可以制造,剩下的就是不斷進化,不斷提高精度了。
現在需要的就是時間,要有耐心,我們不可能一下子就解決問題,用幾年時間超越人家幾十年的積累和成就,那不就成神了嗎?
要以十年為一個長度機關來看中國晶片的進展,這幾年在嚴厲制裁下肯定會很難過,但是我堅信,我們肯定能攀登上晶片的科技樹,中國晶片肯定能站到世界之巅。