在中、美、俄三方的半导体贸易当中,有一个很有意思的关联。
中国是世界上最大的半导体市场。美国基本垄断了世界上的半导体技术,但俄罗斯却掌握了美国半导体制造的部分核心材料。
2021年,我国半导体产业的进口额就超过了3500亿美元,同比增长约7%。
根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)的数据,2021年全球半导体市场总增长只有3%左右。这意味着,中国不仅是世界上最大的半导体市场,而且它的市场增速是全球的约2倍。
我们虽然经过被美国断供芯片的教训之后,已经在大力发展自己的半导体产业。但根据国内的数据显示,在在闪存、内存、微处理器、现场可编程门阵列、微控制器、图像处理器等技术含量更高的半导体领域,我国半导体公司生产的份额合计仍然不到全球市场的1%。
在全球半导体份额当中,美国占了全球一半以上,依然处于全球领先地位。
2021年,美国半导体的销售额达到了 2575亿美元,而且以每年约7%的速度在增长。
日本在全球半导体市场当中约占了10%的份额,韩国大概是21%,台积电大概占了8%。
但我们不能忽略一个事实,就是美、日、韩联盟。
日本、韩国虽然也占据了一定的半导体市场,但在出口政策上深受美国的约束和影响。
简单地说,就是日本跟韩国的半导体出口到哪个国家,最终的自主权还是掌握在美国人手里。
在半导体制造过程当中,氖气和钯金属是两种主要核心材料。
而美国半导体行业所需的氖气有约90%是要从乌克兰进口,有40%以上的钯金属要从俄罗斯采购。
如果缺乏氖气跟钯金属,那么美国的芯片、 汽车 、电脑、通讯终端、人工智能等多个行业的生产都将会受到严重影响,有的厂商甚至会因此破产。
所以美国的半导体产业的咽喉是掌握在俄乌两国手中的。
但遗憾的是,美国与俄罗斯目前的关系是水火不容,美国带领西方国家在经济上对俄罗斯进行了无孔不入的围剿,甚至不惜冻结了俄罗斯的外汇储备。
乌克兰目前的局势也不容乐观,俄罗斯基本上控制了乌克兰所有的贸易出海口。
如果俄罗斯切断氖气和钯金属对美国的供应,那美国能否能够迅速找到替代者?
答案是很难。
钯金是世界上最稀有的贵金属之一,它的储量是非常少的。
钯金在地壳中的储量大概只有2000万吨,而且世界上只有北美、俄罗斯和南非等少数国家才能产出。
位于加拿大多伦多的钯金公司在2018年一共也只生产了230000盎司的钯金。
美国半导体行业分析师曾发出警告,俄罗斯一旦对美国进行报复,那么这两种材料将可能对美国形成卡脖子,到时候美国的半导体行业只成为受害者,芯片生产将会受到重大打击。
显然,对于美国发起的贸易制裁,俄罗斯还没有选择真正反击,手里还握有多张王牌。
的确难于登天,但是我们也不能够放弃。毕竟在很多方面以来,我们都曾经受到欧美国家的信任,可现如今却实现了弯道超车。
芯片是一种高科技产品,芯片已经存在,各种精密仪器之上。比如电子设备以及通讯设备,缺少了芯片,那么仪器将会就如同一堆废铁一般失去原有的作用。但是芯片的制造和生产,不是一个国家或者一家公司能够完成的。哪怕是欧美的发达国家,在芯片方面的制造和生产,也需要结合多个国家的技术才能够完成。
被美国“卡脖子”中国半导体。一直以来中国的半导体产业发展,都是非常不容乐观的。因为截至目前为止,西方欧美国家在芯片领域方面对我国展开了围追堵截。不愿意与我们分享芯片制造方面的技术,也更不愿意出售相关芯片制造设备。可以说中国的半导体产业,已经被美国为主的西方国家卡了脖子。目前中国的芯片发展就如同登天一般,是十分困难的。
但是我们也不能够放弃。但是,中国的芯片发展虽然陷入了迟缓。可是我们也不能够放弃,因为芯片是非常重要的科技产品。如果采取了放任不管的政策,那么也将意味着我国在社会各个方面都会受到西方欧美国家的限制。因此,芯片方面的研究工作不能够有任何提法。要想打破欧美国家的技术封锁,一方面要培养更多的人才,而另一方面也需要投入更多的资金和技术。
必须结合社会的各方面力量。除此之外,要想在芯片方面领域有所建树。我国所有科技公司以及各行各业的人才,必须要集中所有人的力量,全面攻克芯片方面的难题。集合所有人的力量,才能够用最小的代价换来最多的成果。
Q3的“芯片法案”落地不久,Q4的新一轮打压就接踵而来,断供设备,直击要害。美国打着釜底抽薪的算盘,是铁了心要压制中国半导体的发展,想利用自身的技术优势“卡中国脖子”卡到底。可能有人会问,为什么国内对半导体产业投入这么多,还总是被“卡脖子”?国产替代咋就这么难?今天我们就来聊聊国产替代推进时的层层阻碍。
01“卡脖子”的九个层次
半导体的“卡脖子”问题,我们通常认为主要卡在3个关键环节,工艺、装备/材料、设计IP核/EDA。
但从背后的逻辑来讲,它存在9个层次,由表及里,最后会发现基础科学才是一切的根源。
这事儿,就从我们每天使用的APP说起。
在过去互联网发展的黄金十年,我们可能认为互联网才是硬科技,人们的生活随着互联网产业的发展产生了巨变,不同功用的APP被开发出来,让一切变得更便捷。
但承载APP还需要一个手机终端,所以你会觉得,国产手机的天花板、终端业务出货量曾位居世界第一的华为手机才是硬科技。
然而,国产智能手机并没有属于自己的 *** 作系统,全都用的安卓,虽说是开源系统,可它的诞生地毕竟在美国,如果哪天不让用了呢?所以当鸿蒙OS出现,好像它才是真的硬科技。
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再往里探究,结果发现实现万物互联的鸿蒙 *** 作系统是基于SoC的。
SoC是什么?可以理解为智能设备的“大脑”,自研SoC门槛其实很高,在手机厂中只有三星、苹果与华为有实力研发高难度的SoC芯片。这么一看,是不是又觉得,原来海思麒麟SoC才是真国产。
后来美国禁令进一步扩大,你发现麒麟得用EDA和IP授权啊,而EDA三巨头总部都在美国。没有EDA,就像你考试没带笔,别人又不借给你。
所以工业软件才是硬核。
但即使芯片设计出来了,下一步还会卡在晶圆代工上。台积电、三星这些晶圆代工大厂受到禁令限制,不能再给华为供货,海思麒麟生产就成了问题。
这时,你发现内地的晶圆代工龙头企业中芯国际才是真国产代表。
然后美国又开始断供设备,中芯国际也被卡脖子了。你想到了北方华创,作为国内最大的泛半导体设备公司,这应该是真硬核国产了吧。
结果你得知,虽然半导体设备决定了一个国家的半导体制造水平,但它也下面还有一层支撑,就是半导体零部件和半导体材料。
如果把芯片制造产业看作一个金字塔,零部件总该是最底层了,所以你可以认为零部件的机械和半导体材料的化工才是底层硬核。
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这么说是没问题,但机械与化工的理论基础,还得回归到数学、物理、化学、材料,这些我们曾以为是虚的理论,才是科学的根基所在。
八十年代,国内流行一句口号“学好数理化,走遍天下都不怕”,这句在学科选择时屡屡被提起的”至理名言”,在今天看来依然实在。
中国复兴的核心是中国制造,中国制造的核心是高科技,高科技产业的核心是芯片。而芯片制造的根基,说到底还是基础科学与人才。
从最底层的基础科学到高频使用的APP,国产替代层层推进的道路就隐匿其中。
02中国被“卡脖子”的关键技术
聊完我国被”卡脖子“的层次,再来看看具体被卡的技术有哪些。
《科技日报》曾从2018年4月起陆续报道了我国当时尚未掌握的35项关键技术,也就是我们所说的中国被”卡脖子“的技术。其中涉及半导体的硬件技术有6项:光刻机、芯片、光刻胶、ITO靶材、超精密抛光工艺、手机射频器件。
四年后再回头看,其中有过半技术已实现国产自研,打破被国外长期垄断的局面:
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当然,多数”卡脖子“技术都是大类,有些技术我国目前仅突破了其中的某个细分领域,或尚未实现规模性应用。
但短短4年时间,攻破的”卡脖子“技术数量足以说明我国国产替代加速追赶的势头愈来愈强盛,尤其芯片领域。此前,我们发布过《收藏:全球80分类芯片厂商汇总(附国产替代方案下载)》一文,相对全面的整理了国产芯片替代方案公司名单,感兴趣可点击阅读。
这两年,美国针对中国的技术压制措施尤为密集,对国内企业的影响是多方位的,不论美国的行为是否属于”杀敌一千自损八百“,我们都必须上紧发条在技术自主的道路上投入更多、跑得更快,一个一个解决”卡脖子“难题。
相信中国终将能以万箭齐发之势面对一切”封锁“。
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