由于美国的制裁,华为的芯片几乎陷入了绝境,因此麒麟芯片将成为华为的绝产。对华为来说,目前最重要的问题就是如何解决芯片制造难题。
“中国半导体之父”张汝京曾说过,中国半导体产业发展最薄弱的就是材料和设备,只要解决了这两个问题,那么中国的芯片制造就再也不会被卡脖子了。
而华为正是因为被芯片制约,才导致现在没有了“出路”。
但在这时候,华为在线上IT会议中表明将会和日本建立长期稳定的关系,而且相比于2018年,华为在日本的采购额超出了近50%。
据日经中文网8月27日消息,华为日本公司董事长王剑峰近日表示,2019年华为从日本企业采购零部件等的金额约为1.1万亿日元(约合人民币714.5亿元),比2018年同期增长约50%。值得注意的是,华为2018年从日企采购的零部件金额为7210亿日元,已经自2015年暴涨200%。
对此,华为发言人表示,希望继续推进与日本商家的合作。
王剑峰指出,日本在全球供应链中占据非常重要的地位,其零部件产业支撑着年产14亿部的智能手机生产;此外,并强调称目前华为已经与日本供应商建立了长期稳定的合作关系。
日本调查公司Fomalhaut Technology Solutions数据显示,以华为“Mate30”5G版手机为例,目前该型号手机零部件采用中国造零部件按金额算,占比已经从25%提高至42%;采用美国零部件的占比已由11%降至约1%。
新机型更多采用了华为自主研发的产品以及从日本等供应商采购。对此,日本国际贸易投资研究所的增田耕太郎表示,“如果华为说需要,我们没理由拒绝”。
实际上,华为与日本供应商的合作还可追溯到更早的时候。
此前也有报道指出,日本企业松下将在中国增产5G电子材料,计划于6月内在位于广东省广州市的工厂里开始增设生产设备等,并于2021年秋季投产。投资额约为80亿日元。虽然没有公布产能,但该公司计划将产能提高到原来的1.5倍。
预计主要用于满足5G基站的天线、服务器和路由器的需求。估计会通过电路板制造商,提供给中国通信设备厂商华为和中兴通讯。
目前,华为的零件供应商多集中在中国大陆、日本、中国台湾及韩国。虽然王剑峰在26日的说明会上没有提到美国的禁令,但有其他华为高层在5G产品的相关零件方面提到“自2018年起,就持续在日本进行零件调度,应该不会出现太大影响。”
合作总是双赢的,华为加大与日本的合作也是大势所趋。
据悉生产半导体一共有19种材料,而日本直接占据了其中的14种材料的50%份额,几乎是被日本给垄断了。目前中国半导体市场发展前景非常广阔,要与日本共同合作,中国芯何愁发展不起来?
对于中国半导体行业而言, 美国的芯片封锁并不是根本性的困难与阻碍,比芯片封锁更可怕的事实是, 美国半导体行业多数专家都是华人,相关领域的人才流失状况到底在多大程度上影响了中国半导体行业的发展这个有待商榷,但就算不是我国半导体行业落后的原因,也至少是这种落后现状的体现。
而对于如今要在半导体行业发力的中国而言,这是一个必须要予以深刻反思的问题。 中微半导体股份有限公司董事长兼总经理尹志尧在接受采访时直言:之前在英特尔工作的时候我就发现,全球芯片领域的专家,甚至很多行业的先驱者、领路人都是华人。
比如说很具有代表性的 杨培东, 出生于1971年,在国内完成小学到本科教育然后出国留美,之后一直在美国工作, 2016年当选美国科学院院士,在半导体制造领域拥有极高的权威。
这种例子我们已经屡见不鲜了,在国内接受教育之后留学就一直没回来,尽管很多人会批评他们数祖忘典,但很明显以民族主义对他们道德绑架更是一种无耻的行为, 说难听点当年国内也不是没人想搞半导体,结果呢?
联想殷鉴不远,倪光南院士如今安在,说白了过去国内根本就没有发展半导体的环境, 甚至于一些有志之士想要推动相关领域的国产化还被买办给打压的头都抬不起来。
所以半导体领域我们的人才流失状况,与一些其他领域的状况是有所不同的,不是说国外拥有更好的学术环境和发展条件,而是说国内根本就没有发展的条件,甚至有关方面就从来没有对这种事情予以重视, 以至于这类人才他们即使留在国内也只能被埋没,那么最后到底能做出何种选择? 这是很明显的事情。
最近几年对中国半导体行业发展水平的重视程度被提上了一个全新的层次,几乎可以说是将其看做国家最终产业之一, 对这个行业的重视性被提升到了几乎与航空航天、核技术等等重要技术持平的地位,但过去并不见得是这样。
国内的半导体行业过去一直是按照满足不可替代性需求的水平布局的,比如说我们的卫星、航天器,空军的战斗机,坦克的火控计算机上面的芯片, 那个倒是国产的,而且这方面也不需要很先进的技术。
因为真正在非民用领域对于半导体制程的要求其实还没有民用领域那么高, 不仅仅是我们这样,包括在美西方也同样如此。 F-22上面使用的PowerPC-603E是1995年发布的处理器,这款芯片的制程还没达到纳米级别,是微米级别,换算过去的话也就是500纳米级别的制程;
多年以后在航电架构领域按照美军的说法拥有划时代意义的F-35战斗机,其搭载的芯片制程也就是45纳米, 而这种水平的制程其实是完全处于中国半导体行业现有发展水平的能力之内的,说白了就是我们能造。
说实话,一定要按照军用、商用的标准,我国的半导体行业水平其实完全够用根本没必要炒作什么“芯片封锁”,当然到民用领域这又是另外一个情况了,而且芯片产业还有一个很有趣的地方在于, 高性能的硬件解决方案往往也是脱胎于民营市场的。
毕竟军用的那点需求量也不可能单独研发,但往往军用半导体产品又不需要什么高性能,其实处于一个性能过剩的状态,真要说配套产业链? 中国是有的,不过也就是满足航空航天的需求罢了。
所以如果一定要为现在中国的半导体制造领域的现状找一个最主要的原因,那说白了就是过去我们不重视导致的, 把时间放在20年前,没人会想到今天中国有必要在这个高精尖领域与美国竞争, 而且就算那个时候想到了,其实也不见得一定就拿得出钱来。
比如说我们现在经常说中国航天给的经费少,但真要说起来,放在2000年初那个时期,航天口的经费不仅不少,而且是铁打的经费。
为什么会这样?因为航天重要啊,航天领域绝大部分技术是可以原封不动地投入到军事领域的,载人航天打上去的火箭用到的技术可以拿来造d道导d, 所以2000年初那会连发展出后来歼-10战斗机的“十号计划”都缺少经费的时候, 航天口的经费不仅不少而且按质按量满足。
至于说半导体?说真的那个时候半导体制造对于中国而言真的不是一个很重要的事情 。但现在的情况不一样,因为中国的民营企业真正地受到了美国的“芯片封锁”,自从美国政府把华为加入实体清单之后,后者的手机业务现在真的可以说是行将就木了,产品越做越好的同时销量却不升反降。
不是因为市场不认可,而是因为真的拿不出货来,华为去年推出的几款旗舰手机,过去了一年时间现在价格反倒在上涨,首发4999的Mate40过去一年了,现在价格来到差不多5999的水平了, 也因为美国的“芯片封锁”,华为的手机业务现在更新换代都变得更慢了。
美国政府的这种封锁行为给中国的国家安全构成威胁了吗? 这个问题说起来就比较复杂了。一定要说的话,美国的芯片封锁当然不能给中国造成直接的安全威胁,说白了华为终究只是一个民企,尽管是一个很重要很重要的民企,比其他所有民企都更加重要的民企,但也只是一个民企。
但往大了说, 这中间体现的其实是一个非常头疼的问题,就是中国企业要如何走向海外?根本走不出去! 我们现在看到了,华为这样一家有技术有实力正当经营的企业,就因为它没在美国上市,不受美西方资本的控制,结果被以几乎是最没有下限的方式打压;说难听点,现在孟晚舟还在加拿大!
然后华为自身也在美国的制裁下受到了很严重的影响,作为5G领域的先驱之一,华为的新手机竟然是4G的,这还怎么出海啊? 这就指向了一个说法,很多人认为中国如果有很多个华为,就不怕美国的制裁;
这种逻辑也不难理解,无非就是觉得我们自己什么都能造得出来的时候就不怕美国人的禁运封锁了;但话又说回来,美国的手段,就真的只是现在台面上对付华为用的这些手段吗? 在最极端的情况下他们还能做什么?他们能做比现在疯狂的多的事情!
1993年的银河号事件,当时美国宣称中国的“银河”号货船载有用于制造化学武器的违禁品,在公海上将其逼停然后上船搜查; 这件事情过去也快三十年了,但又有谁能保证,这种事情不会再次发生?
如果说中国真的有很多个华为,那就糟透了,因为他们还有很多手段没有用,尽管这些手段很无耻很下流,甚至动用这种手段本身也是对美国国家形象的损害,是对现有国际秩序的损害, 但到底要不要动用这种手段,终究只是一个利弊的问题。
到了有必要的时候就可以动用,如果说我们现在能制造自己的5nm乃至于3nm制程的芯片,我相信,美国海军一定会在公海上尝试逼停中国货船的。特别是半导体领域如今本身也已经成为了美国对中国拥有技术优势的最主要的一个领域, 失去这种优势的时候对应失去的安全感,他们到底能否接受?
当然这个就扯得很远,涉及到国家安全和军力对比之上的,但具体到产业发展、民营经济这些领域,我们应当注意到, “芯片封锁不足以对中国的国家安全构成威胁”这个结论他是在一个短期、边界明显清晰的前提之下得出的。
长远地看, 以华为、“芯片封锁”为代表的美西方对于中国民营企业的制裁、限制, 这本身对中国企业在海外的发展构成了严重的阻碍,对中国的经济发展构成了严重的阻碍,那么也可以将其看作是对中国的国家安全构成了威胁。
那么现在展望中国半导体行业的发展前景,可以说是风险与机遇并存,一方面传统上讲,中国在一个行业要有重大发展, 最主要的是需要国企下场,因为中国的民企无论是组织还是发展水平本身还是比较落后的。
但国企是否能够胜任半导体行业的一个需求,现在来看只能说是未来可期,因为这本身是一个高度市场化的领域, 国企可能不是很好适应,而至于说寄希望于民企能够担负起这个重任, 只能说是可以期待一下。
毕竟过去我们也见识过了不少关于芯片的骗局,往前说有“上海汉芯”,往后说有“武汉弘芯”,这些事情都证明了一点,就是目前中国的 社会 环境, 其实很难说可以孕育出真正能在某个高精尖领域精耕细作的企业。
说白了资本本身是逐利的,与其说叫他们去长线投资未来与国外高度成熟发达的同行竞争, 说实话他们更愿意在国内和菜贩子抢饭吃,那可是一本万利的生意啊!
说白了,中国毕竟是一个 社会 主义国家,虽然现在我们也在很多领域高度资本化、市场化,但 社会 主义的底色仍然存在,资本、金融集团完全没有僭越国家主权的趋势,所以他们本身也不可能站在一个很高的高度去考虑一些问题, 现在他们更宁愿在大政府的羽翼之下搞“垄断”,而不是说在某个方面长线投资。
而且就 社会 氛围来说,过去二三十年的改革开放虽然中国取得了长足的发展,取得许多世人瞩目的成就,但终究掩盖不了一点,就是这样一段高速发展的时期其实是完全改变了中国的 社会 氛围, 那种投机倒把一夜暴富的故事几乎成为了另一个版本的“美国梦”;
一切向钱看其实一定要说的话,也不见得有什么问题,毕竟美国就是那样,但问题就出在中国毕竟不是资本主义国家,资本的权利被严格的限制了,这种背景下, 一切向钱看的思潮本身就成为了最大的腐败,成为了国家发展最大的阻力。
以至于根植于现在中国整个 社会 ,在这种背景下有耐心脚踏实地好好干事的人,到底有多少是个问题,能否留在国内而不是跑去美国也是一个问题; 毕竟现在某飞硕士试用期不也就6000一个月吗,这还谈什么留住人才呢?
其实也正是因为这样一个大环境,才让华为这样一个有实力有技术有财力的大型民企显得尤为珍贵, 因为放眼整个中国我真的找不出第二个像华为一样优秀的企业;这既是对华为的褒奖,也是对中国经济现状的一种讽刺。
作为改开的重要既得利益者的许多所谓的互联网企业, 他们所有的精力都花在了垄断、与菜贩子抢饭吃上面,甚至还沾沾自喜地将这种低劣的行为称为“眼光”,而他们的这种口吻在前几年甚至都鲜见批评的声音,也就是最近两年经济发展放缓左翼思潮崛起人们才意识到到底发生了什么。
我想说, 中国半导体的发展,绝不仅仅是一个投入与产出的问题,各种国内的芯片骗局都说明了这一点, 不是说政府扶持就一定能搞起来的!
因为半导体行业具有的特殊性,我们需要一个效率远高于以往各类国企、民企的组织,而将涉及到我们现有的 社会 状态能否支撑起一种新型的 社会 关系的问题,对于这个问题的解决, 一定程度上讲关乎2020年代中国 社会 的新发展。
最终我们在这一领域能否按照我们所希望的那样发展,将取决于我们对这个十年的种种机遇的认识与把握。
半导体制造设备和材料是半导体行业最上游的环节。目前来看,集成电路设备制造是中国芯片产业链中最薄弱的环节。经过20多年的追赶,中国与世界在芯片制造领域仍有较大差距。虽然中国在该领域整体落后,但刻蚀机方面已在国际取得一席之地。
全球半导体设备市场的后起之秀
随着近些年 社会 对集成电路的重视和大批海外高端人才的回归,我国的集成电路在这几年出现了飞速的发展。在IC设计(华为海思)、IC制造(中芯国际)、IC封测(长电 科技 )、蚀刻设备(中微半导体)上出现了一批批优秀的企业。
1、半导体设备
我们的主角中微半导体所在的领域就是半导体设备细分行业,这个行业主要有两种半导体设备,一是光刻机,一个是刻蚀机。中微是以刻蚀机为主要设备的供应商,去年12月公司自主研制的5nm等离子体刻蚀机正式通过台积电验证,将用于全球首条5nm制程生产线。
芯片,这个从前被戏称为:除了水和空气,其他都是进口的行业。最近中美贸易战的焦点就是在芯片领域,美国政府对华为的封锁就是下令美国供应商没有经过国会批准不准买给华为芯片。这也是我们非常气愤的地方,为什么中微半导体有了最先进的设备还是会受人制肘呢?
主要是我国的短板在于光刻机,与国外先进技术有非常大的差距。为什么刻蚀机技术那么好,不能弥补这个短板吗?这就是光刻机和蚀刻机的不同,有一部分人把蚀刻机与光刻机搞混。其实两者的区别非常的大,光刻机是芯片制造的灵魂,而蚀刻机是芯片制造的肉体。
光刻机把电路图投影到覆盖有光刻胶的硅片上面,刻蚀机再把刚才画了电路图的硅片上的多余电路图腐蚀掉。光刻机把图案印上去,然后刻蚀机根据印上去的图案刻蚀掉有图案(或者没有图案)的部分,留下剩余的部分就是集成电路。所以说这是两个过程要用到的设备,而且这两个过程是连续的。
我国光刻机的最高水平是上海微电子的90nm制程,世界顶尖的光刻机是ASML的7nm EUV光刻机,ASM已经开始研制5nm制程的光刻机。相对来说,我国在光刻机制造领域与国际先进水平有很大的差距,高端光刻机全部依赖进口。只能说我国的刻蚀机技术领先,中微半导体的介质刻蚀机、硅通孔刻蚀机位于全球前三。但是在整个产业链的产能和技术上,与一些大型的企业差距非常的大,所以在中美贸易战中显得很吃亏。
那我们说完了中微半导体这个单独的行业领域,现在放眼整个行业,来看看半导体设备到底在这个行业中扮演者什么角色?
2、半导体产业
半导体的发展是越来越集成化,越来越小。从早期的电子管到现在的7nm器件,一个小小的芯片上需要有几百个步骤和工艺,显示出高端技术的优越性。也正是这样的行业特点,导致整个行业非常依赖技术的创新。而半导体设备是制作芯片的基石,没有这一块芯片不可能出现。
可以看到虽然产值低,但是缺这个还真的没办法发展下游。这也是贸易战在芯片领域为什么大打出手的原因,没有先进的技术,很难发展非常广大的信息系统。可以说这一行创造的价值并不高,但是不能缺少,是高端技术的积累。
大国重器:7nm芯片刻蚀机龙头
在技术含量极高的高端半导体产业中,能与美欧日韩等国际巨头同台较量的中国企业凤毛麟角,而中微半导体是其中一家。中微半导体是一家以中国为基地、面向全球的高端半导体微观加工设备公司,主要从事半导体设备的研发、生产和销售。而要了解中微这家公司,先不得不介绍一下公司创始人尹志尧。
尹志尧是一个颇具传奇色彩的硅谷技术大拿。
1980年赴美国加州大学洛杉矶分校攻读物理化学博士,毕业后进入英特尔中心研究开发部工作,担任工艺程师;1986年加盟泛林半导体,开发了包括Rainbow介质刻蚀机在内的一系列成功的等离子刻蚀机,使得陷入困境的泛林一举击败应用材料,跃升为全球最大的等离子刻蚀设备制造商,占领了全球40%以上的刻蚀设备市场。
以此同时,泛林与日本东京电子合作,东京电子从泛林这里学会了制造介质等离子体刻蚀机,复制其Rainbow设备在日本销售,后来崛起为介质刻蚀的领先公司。
1991年,泛林遭老对手美国应用材料挖角,尹志尧先后历任应用材料等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官、总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理、亚洲总部首席技术官。
为了避免知识产权风险,尹志尧从头再来,用不同于泛林时期开发的技术,研发出性能更好的金属刻蚀、硅刻蚀和介质刻蚀设备,应用材料再次击败泛林,重返行业龙头地位,到2000年,应用材料占据了40%以上的国际刻蚀设备市场份额。
目前全球半导体刻蚀设备领域三大巨头——应用材料、泛林、东京电子,都与尹志尧的贡献密切相关。
2004年8月,已年届六旬的尹志尧带领15名硅谷资深华裔技术工程师和管理人员回国,创立了中微半导体,并在短短数年之间崛起为全球半导体设备领域的重要玩家。
中微从2004年创立时,首先着手开发甚高频去耦合的CCP刻蚀设备Primo D-RIE,到目前为止己成功开发了双反应台Primo D-RIE,双反应台Primo AD-RIE和单反应台的Primo AD-RIE三代刻蚀机产品,涵盖65nm、45nm、32nm、28nm、22nm、14nm、7nm到5nm关键尺寸的众多刻蚀应用。
从2012年开始中微开始开发ICP刻蚀设备,到目前为止己成功开发出单反应台的Primo nanova刻蚀设备,同时着手开发双反应台ICP刻蚀设备。公司的ICP刻蚀设备主要是涵盖14nm、7nm到5nm关键尺寸的刻蚀应用。
这里面看起来是几个似乎不起眼的数据,但里面蕴含了满满的技术含量。而中微到底是否掌握了5nm刻蚀技术,一时间众说纷纭。如今,中微半导体与泛林、应用材料、东京电子、日立4家美日企业一起,组成了国际第一梯队,为全球最先进芯片生产线供应刻蚀机。
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