美日韩在芯片领域的霸权是如何一步步确立的

2020年8月7日，华为余承东公开表示海思麒麟高端芯片已经“绝版”，中国最强的芯片设计公司，就在我们眼皮子底下被锁死了未来。

华为海思推出第一款麒麟（Kirin）芯片是在2009年，虽然当时反响一般，但奏响了麒麟腾飞的乐章，随后每一年都有不小的进步：麒麟925带领Mate7打入高端阵营；麒麟955助力华为P9销量过千万……自己研发的芯片，成为华为手机甩开国内友商的最大武器。

然而到了2020年8月7日，麒麟系列的高端芯片却被迫提前退休，余承东表示麒麟系列中最先进的Kirin 990和Kirin 1000系列，在9月15日之后将无法生产，华为Mate40将成为麒麟高端芯片的绝唱。绝版的原因很简单：受到美国禁令影响，台积电将不再为华为代工。

台积电并非没有抗争。全球高制程工艺一线难求，台积电话语权其实很强，而且几周前刚刚超过英特尔成为世界第一大半导体公司。所以面对美国禁令，台积电也曾斡旋过，但只要美国提起一个公司的名字，就能让台积电高管们吓出冷汗。这个公司就是： 福建晋华。

福建晋华成立于2016年，目标是在存储芯片领域实现突破。福建晋华是IDM一体化工艺，即设计、制造、封装都要做，一旦产品落地，对大陆整个半导体工艺的都会有所带动和提升。晋华一期投资款高达370亿元，还和台湾第二大代工厂台联电进行了技术合作。

研发人员日夜奋战，成立一年多后，晋华就打造出了一座12寸的生产线，并准备投产，不料却迎来了 资本主义的铁拳。

2017年12月，美国镁光 科技 即刻以窃取知识产权为由开始狙击晋华，晋华也不甘示弱，双方在中国福州和美国加州互相起诉。就当局势焦灼之时，早就虎视眈眈的特朗普政府在2018年10月29日发起了闪电战： 将福建晋华列入实体名单，严禁美国企业进行合作。

禁令发出后，和晋华合作的美国应用材料公司（Applied Materials）的研发支持人员当天就打包撤离，另外两家美商科磊和泛林也迅速召回了前来合作的工程师。更严重的是，由于设备中含有美国原件，欧洲的阿斯麦、日本东京电子也暂停了对晋华的设备供应。

晋华员工回忆外资撤退场景时，总结说：“这些人根本给我们时间道别。”

福建晋华官网上的生产进度，停留在了2018年试投片日，迟迟没有更新，而产品页则直接显示“页面在建设”中。去年5月10日，英国《金融时报》称，晋华已经开始寻求出租或者出售自己的工厂。仅仅一个回合，担当中国存储突破的种子选手，就被打倒在了起跑线上。

“实体名单”就像是一份死刑通知书，可以瞬间让企业坠入地狱。美国制裁的决心、打击的力度，令同样采用美国核心零部件和核心技术支撑的台积电不寒而栗。同样，本来兴致勃勃要来抢台积电蛋糕的三星没了下文；中芯也含蓄地表示，可能不能为“某些客户”代工。

为什么这些公司不愿意去触碰美国“逆鳞”？半导体领域，美国真的就独霸天下吗？其实并不然。

虽然美国半导体行业产值大约占全世界的47%，体量上处于绝对优势；但韩国、欧洲、日本、中国台湾、中国大陆等其他“豪强”也各有擅长，与美国的差距并不是无法越过的鸿沟。

比如， 韩国 在产值1500亿美金的存储芯片领域，占据压倒性优势，双强（三星、海力士）占据65%市场；

欧洲 在模拟芯片领域有三驾马车（英飞凌、意法半导体、恩智浦），从80年代起就从未跌出全球二十强。

日本 不但有独步天下的图像识别芯片，以信越日立为首的几家公司，更是牢牢扼住了全世界半导体的上游材料。

中国台湾在千亿美元级别的芯片代工领域，更胜美国一筹，台积电和联电占据60%的规模，以日月光为首的封测代工也能抢下50%的市场；

中国大陆依托庞大的下游市场，近年芯片设计领域发展迅速，不但诞生了世界前十的芯片设计巨头华为海思，整体芯片设计规模也位居世界第二。

这些企业从账面实力来看，甚至可以让芯片行业“去美国化”，合力搞出一部没有美国芯片的手机。 但美国515禁令一下，各路豪强却莫敢不从。

一超多强的局面似乎就像“纸老虎”，在美国霸权之下，众半导体商分封而治可能才是目前的“真相”。大家忌惮的，其实是美国手握的两把利剑：芯片设备和设计工具 。 这两把剑又和日本的材料一起，组成了威力极强的美日半导体霸权三张牌： 设备、工具和材料。

那么，美日手中握的这三把剑究竟可怕在何处？是如何能挟制各路 科技 巨头豪强？了解这些答案，才能了解华为们的突围之路。

一、设备：芯片制造的外置大脑

设备商对于一般行业而言，就是个卖铲子的，交钱拿货基本就完事儿了；但 半导体设备商却不同，不仅提供设备卖铲子，还要全程服务卖脑子，可谓是芯片制造商的外置大脑 。

芯片制造成本高昂，只有将良品率控制在90%上下，才不会亏本。但要知道，芯片制造，工序一千起步，这就导致，哪怕每一步合格率都有99%，最终良率都会在0.9*0.9的多次累积下，趋近于0。因此，要想不亏本， 每个步骤的合格率就得控制在99.99%乃至99.999%以上。

要达到这个状况，就对设备的复杂度提出了超高要求。 就目前最先进的EUV光刻机来说，单台设备里超过十万个零件、4万个螺栓，以及3000多条线路。仅仅软管加起来，就有两公里长。这么一台庞大的设备，重量足足有180吨，单次发货需要动用40个货柜、20辆卡车以及3架货机才能运完。

而更为重要的是，即使设备买回来，也远不是像电视冰箱一样，放好、插电就能开动这么简单。一般来说，一台高精度光刻机的调试组装，需要一年时间。而零件的组装、参数的设置、模块的调试，甚至螺丝的松紧、外部气温都会影响生产效果。哪怕一里外的一辆地铁经过，都能导致多数设备集体失灵。

这也是所有精密仪器的“通病”。比如，十年前，北京大学12个高精度实验室里价值4亿元的仪器突然失灵，而原因居然是位于地下13.5米深的北京4号线经过了北大东门产生了1Hz~10Hz的震动，为此北大高精度实验室不得不集体搬家。

因此， 半导体制造设备每开动一段时间，就必须联系专门原厂服务人员上门调校。 荷兰光刻机巨头ASML阿斯麦曾有一个客户，要更换光器件；由于当时阿斯麦的工程师无法出国，便邀请客户优秀员工到公司学习，用了近2个月，才仅仅掌握了单个零部件更换的技能。

因此，阿斯麦、应用材料等半导体巨头，不只是把设备卖掉就结束了，更是在中国建立了2000人左右的庞大支持团队。其中应用材料的第二大收入就是服务，营收占比超过25%，而且稳定增长，旱涝保收。

而设备厂的可怕之处正在于， 不但通过“一代设备，一代工艺，一代产品”决定了制造厂的工艺制程，更是通过售后服务将制造厂牢牢的拿捏在手中 。 随着工艺越来越越高精尖，设备商的话语权也正在进一步提升。

设备商的强势，可以从利润上明确的反映出来。过去5年，芯片制造厂的头部效应越来越明显，但上游设备商的净利润率反而大幅提升：泛林利润率从12%提升到22%，应用材料从14%上升到18%。代工厂想要客大欺店，那是根本不存在。

也正因如此，在长达六十年的时间里，美国一直都在以各种手段，来保证自己在设备领域的绝对主导地位。

根据2019年全球顶级半导体设备厂商排名，全球前五大半导体设备商占据了全球58%行业营收。 其中，美国独占三席；其余两席，一席是日本的东京电子，另一席荷兰的阿斯麦，恰巧，这两家又都是美国一手扶持起来的。

具体来说，应用材料（AMAT）和泛林（LAM）、科磊（KLA），是根正苗红的美国企业。

其中，泛林在刻蚀机的市场占有率高达50%以上。应用材料则不仅在刻蚀机领域与泛林平分秋色，在离子注入、化学抛光等等细分设备环节也都占据半壁江山，甚至高达70%。科磊则在半导体前道检测设备领域占据了50%以上的市场，并在镀膜测量设备的市占率达到了98%。

而光刻机巨头阿斯麦，看似是一家荷兰企业，其实有一颗美国心。 早在2000年前后，光刻机市场还停留在DUV（深紫外）光刻阶段，日本尼康才是真正的霸主，但到了EUV（极紫外）阶段，尼康却在美国的一手主导下被淘汰出局。

原因很简单，EUV技术难度登峰造极： 从传统DUV跨越到EUV，意味着光源从193nm剧烈缩短到13.5nm。这需要将20KW的激光，以每秒5万次的频率来轰击20微米的锡滴，将液态锡汽化成为等离子体。这相当于在飓风里以每秒五万次的频率，让乒乓球打中一只苍蝇两次。

当年，全球最先进的EUV研发机构是英特尔与美国能源部带头组建的EUV LLC联盟， 这里有摩托罗拉、AMD、IBM，以及能源部下属三大国家实验室，可谓是集美国科研精华于一身。 可以说，只有进入EUVLLC联盟，才能获得一张EUV的门票。

美国彼时正将日本半导体视为大敌，自然拒绝了日本尼康的入会请求，而阿斯麦则保证55%零部件会从美国供应商处采购，并接受定期审查。这才入了美国的局，从后起之秀变成了“帝花之秀”。

美国不仅对阿斯麦开了门，还送了礼：允许阿斯麦先后收购了美国掩罩技术龙头Silicon Valley Group、美国光刻检测与解决方案玩家Brion、美国紫外光源龙头Cymer等公司。 阿斯麦技术心、研发身，都打上了星条旗烙印。那还不是任凭美国使唤。

而早年的东京电子，只是美国半导体始祖仙童半导体（Fairchild）的设备代理商，后来又与美国Thermco公司合资生产半导体设备，直到1988年才变成日本独资，但东京电子身上也已经流着美国公司的血。

因此，在2019年六月，面对第一轮美国禁令，东京电子就表示：“那些被禁止与应用材料和泛林做生意的中国客户，我们也不会跟他们有业务往来”，义正词严表明了和美系设备商共进退。

至此，美国靠着多年的“时间积累”和超高精密度“工艺技术”，在设备领域形成了牢牢的主动权。而时间和技术，都不是后进者可以一蹴而就的。

二、EDA(设计软件）：生态网络效应下的“幌金绳”

如果说设备是针对芯片生产的一把封喉剑，那么 EDA无疑是芯片设计环节的“幌金绳”，虽不致命但可以令“孙悟空”束手束脚、无处施展。

EDA这根“幌金绳”分三段： 首先，它是芯片设计师的“PS软件+素材库”， 可以让芯片设计从几十年前图纸上画线的体力活，变成了软件里“素材排列组合+敲敲代码”的脑力活。而且，现在仅指甲盖大小芯片，也有几十亿个晶体管，这种工程量，离开了EDA简直是天方夜谭。

20年前的英特尔奔腾处理器的线路图一角，目前晶体管密度已经上升超过1000倍

其次，EDA的奥秘，在于其丰富的IP库。 即将经常使用的功能，标准化为可以直接调用的模块，而无需设计公司再重新设计。如果说芯片设计是厨师做菜的话，软件就是厨具，IP就是料包。

而事实上，EDA巨头公司，往往是得益于其IP的独占。比如Cadence（楷登电子）拥有大量模拟电路IP，而其也是模拟及混合信号电路设计的王者；而Synopsys（新思 科技 ）的IP库更偏向DC综合、PT时序分析，因而新思在数字芯片领域独占鳌头。

而在全球前三的IP企业中，EDA公司就占了两个，合计市场份额高达24.1%。在Synopsys的历年营收中，IP授权是仅次于EDA授权的第二业务。

EDA还有一项重要的功能是仿真 ，即帮设计好的芯片查漏补缺。毕竟一次流片（试产）的成本就高达数百万美金，顶得上一个小设计公司大半年的利润。业内广为流传一句话： 设计不仿真，流片两行泪。

加州大学教授有一个统计测算，2011年一片SoC的设计费用大概为4000万美元，而 如果没有EDA，设计费用则会飙升至77亿美元，增加了近200倍。

因此，EDA被誉为半导体里的最高杠杆，虽然全球产值不过一百多亿美元，但却可以影响全球五千多亿集成电路市场、几万亿电子产业的发展。

EDA如此高效好用，那我国自主化状况如何呢？很可惜，比 *** 作系统还尴尬 。

我国最大的EDA厂商华大九天在全球的份额差不多是1%，而美国三大厂商Synopsys（新思 科技 ）、Cadence（楷登电子）以及Mentor Graphics（明导 科技 ，2016年被西门子收购）则占据了80%以上的市场。

这也就导致了虽然我国芯片设计位居世界第二，但美国一声令下，芯片设计就会面临“工具危机”，巧妇难为无米之炊。不过，既然软件已经交过钱了， 用旧版本难道不行吗？

很可惜，并不能。

因为这背后有一张EDA商、IP商、代工厂们互相嵌合的生态网。EDA是不断更新的。新的版本对应更新的IP库和PDK文件。而PDK即工艺设计包，则又包含了芯片工艺中的电流、电压、材料、流程等参数，是代工厂生产时的必备数据。 新EDA、新IP、新工艺，互相促进、互为一体。

因此，用旧版的软件就会处处“脱节”：做设计时无法获得最新的设计IP库，找代工厂时又无法和工艺需要最新的EDA、PDK进行匹配。长此以往，技术越来越落后，合作伙伴也越来越少。不过既然EDA不过是0101的代码，从破解小组里找几个高手不就好了吗？

很遗憾，也几乎不可能。

每个EDA软件出厂时都会内嵌一个Flexlm加密软件， 把EDA和安装的设备进行一一锁定 ，包括主机号、设备硬盘、网卡、使用日期等信息。而Flexlm的密钥长度达239位，暴力破解的难度非常大。如果用英特尔高性能的CPU来破解的话，需要4000左右的核年（core-year），也就是说 用40核的CPU，需要100年 。

当然，也可以采用分布式的方式，继续增加CPU数量减少时间。然而，即使破解成功了，来到了全新的IP库门前时，也会被EDA厂商通过“修改时间、文件大小、确认IP来源”等方式，再次进行验证，然后被拒绝。油然而生一股挖了百年地下隧道、却撞到石头上的酸爽。

破解并不有效，也不敞亮，还和我国知识产权保护的态度相违背。因此，依然还是要靠华大九天等公司自研崛起。那么， 这条出路有多宽呢？ 其实单纯写出一套软件，难度并不大。关键还是要有海量丰富的IP、PDK，以及产业上下游的支持配合。单点突破未必有效，需要军团全面突围，而这并非一朝一夕之功。

三、材料：工匠精神最后的堡垒

2019年，日韩闹了矛盾，双方都很刚，但日本断供了韩国几款半导体材料后，没多久韩国三星掌门人李在镕就飞往日本恳请松口了，后来他更是跑到比利时、中国台湾，试图绕道购买或者收点存货过日。

按理说，韩国也是半导体强国，三星在设计、制造领域更是主要玩家，但面对区区几亿美金的材料，却被闹得狼狈不堪。

材料真的有这么难吗？讲真，半导体原始材料是非常丰富的，比如硅片用的就是满地球的沙子。但要实现半导体的“材料自由”，却并不容易，必须打通任督二脉： “纯度”、“配方” 。

纯度是一个无止境之路。我国已经实现自产的光伏硅片，一般纯度是6-8个9，即99.999999%，但半导体的硅片纯度却是11个9，而且还在不断提高。小数点后多3到5位，就意味着杂质含量相差了1000到10万倍。

这个差距有多大呢？ 假设，光伏硅片里包含的杂质，相当于一桶沙子洒在了 *** 场上；那么半导体硅片的要求则是在两个足球场大的面积里，只能容下一粒沙子。

那么， 为什么必须将杂质含量降到这么低呢？ 因为原子的大小只有1/10纳米，哪怕仅有几个原子大小的杂质出现在硅片上，也会彻底堵塞一条电路通道，导致芯片局部失灵。如果杂质含量更高的话，甚至会和硅原子混在一起，直接改变硅片的原子排列结构，让硅片的导电效率完全改变。

经过刻蚀后的硅表面和锡颗粒，如同明月在金字塔后升起

要达到如此纯度，需要科学和工艺的完美结合。

一方面，需要大量基础科学仪器来辅助。比如在材料生产过程中，设备自身就会有金属原子渗透影响纯度，因此需要不断改良。而要确认纯度，也是高难度。就像特种气体，就需要专门的仪器来检测10亿分之一（PPB级）的杂质含量水平。实现这个难度，就不仅需要半导体企业，还需要奥林巴斯等光学企业出马助力。

另一方面，从实验室到工厂车间也需要工艺积累。材料制造，不仅对生产设备要求高，就连工厂里的地垫、拖把，也都是高级别特供。而且，生产车间温度、湿度的不同，也会影响材料纯度，就不得不反复尝试后得出标准。

而高纯度只是第一步，复合材料（比如光刻胶）的配置更是难以跨越的鸿沟。如果说 “纯度”是个艺术科学的话，那么“配方”就是玄学科学 。

其实，无论提纯、还是配置，基本的理论原理、工艺技术都不是难事儿。但如何选材、配比，从而实现极致的效果，却需要高度依赖经验法则，即业内常说的 “know-how” 。

同样的材料，不同的配比就会有不同的效果；就像我们用红黄蓝三色去搭配，不同的配比就能得到不同的颜色。而即使用同样的配方、采用同样的工艺， 在不同的湿度、温度甚至光照下，也会有不同，甚至相差很远的效果。

这些影响材料效果的参数，无法通过精密计算获得，只能是实验室、车间里一次次调配、实验、观察、记录、改良。有时候，为了得到10%的效果改良，可能需要花费几年。然而，这提升的10%，虽然抢占的只是几百亿规模的市场，但却影响着万亿半导体行业。

因此， 无论是提纯，还是配方，其实需要的都是超长的耐心待机、极致专注。 这不禁令人会想到日本的寿司之神，一辈子只做寿司，而一个学徒仅拧毛巾就要练五年。虽然在生活中，这种执着看起来有些迂腐可笑，但事实上，材料领域做得最好的，正是日本企业。

据SEMI推测，2019年日本企业在全球半导体材料市场，所占份额达到66%。19种主要材料中，日本有14种市占率超过50%。而在占据产值2/3的四大最核心的材料：硅片、光刻胶、电子特气和掩膜胶等领域，日本有三项都占据了70%的份额。最新一代EUV光刻胶领域，日本的3家企业申请了行业80%以上的专利。

日本在材料产能上占据优势后，又用服务将客户捆绑得死死的 。

许多半导体材料都有极强的腐蚀性和毒性，曾有一位特种气体的供应商描述，一旦气体泄漏，只需一瓶，就可以把整个厦门市人口消灭。因此，芯片制造商只能把材料的运输、保存、检测等环节，都交给材料的“娘家”材料商。

而另一方面，材料虽小、威力却大。半导体制造中几万美金的材料不达标，就能让耗资数十亿美金生产线的产品大半报废，因此制造商们只会选择经过认证的、长期合作的供应商。新进玩家，几乎没有上桌的机会。

而对于材料公司而言，下游用得越多，得到的反馈就越多，就有更多的案例支持、更多的验证机会来提升工艺、改善配比，从而进一步拉大和追赶者的差距。对于后进者而言，商业处境用一句话来形容就是：一步赶不上、步步都白忙。

日本能取得这个成就，其实离不开日本“经营之圣”稻盛和夫在上世纪80年代给日本规划的方向：欧美先进国家不愿再转让技术的条件下，日本人除了将自己固有的“改良改善特质”发扬光大之外，别无出路；各类企业都要在各自的专业领域内做彻底，把技术做到极致，在本专业内不亚于世界上任何国家的任何企业。

这种匠人精神，令日本在规模不大的材料领域，顶住美国、成为领主。

四、何处突围

我们在做产业研究的时候，有个强烈的感受， 中国似乎在美国的打压中，陷入一个被无限向上追溯的绝境：

发现芯片被卡脖子后，我们在芯片设计领域有了崛起的华为海思，但随后就发现：还需要代工领域突破；当中芯国际攻坚芯片代工制造时，却又发现：需要设备环节突破；当中微公司、北方华创在逆袭设备、有所收获时，却又发现：设备核心零部件又仰人鼻息；当零部件也有所进展时，又发现：芯片材料还是被卡脖子。

而当我们继续一步步向前溯源、“图穷匕见”时，才发现一切都回到了任正非此前无数次强调的 基础科学 。

回顾来看，如果没有1703年建立的现代二进制，那么两百年后的机器语言就无从谈起；如果没有1874年布劳恩发现物理上的整流效应，那么就没有大半个世纪后晶体管的发明和应用；而等离子物理、气体化学，更是刻蚀机等关键设备的必备基础。

而在美国大学中，有7所位列全球物理学科排名前十，有6所位列全球数学学科排名前十，有5所位列全球材料学科排名前十。 基础科学强大的统治力，成为美国半导体公司汲取力量的源泉。

在强势的基础学科背后，却又是1957年就已经埋下伏笔的美国基础学科支持体系—— 对大学基础学科进行财政支持；通过超级 科技 项目带领应用落地。

当年美苏争霸，苏联的全球第一颗人造卫星升空刺激了美国执政者，这也成为美国 科技 发展的重要转折点：

一方面，为了保持“美国领先”，政府开始直接对研究机构发钱。美国国家科学基金会（NSF）给大学的基础研究经费从1955年的700万美金，飙升到1968年的2亿美金。在2018年，NSF用于基础研究的经费，更是高达42亿美金。这长达50年的基础研究经费里， 美国联邦政府出了一半 。

尤其值得一提的是，NSF每年为数以千计的基础学科研究生提供奖学金，这其中诞生了 42位 诺贝尔奖得主。

另一方面， 美国启动了超级工程来落地研发成果。 1958年，NASA成立，挑战人类 科技 极限的阿波罗登月和航天飞机工程也就此启动。

在研究需要250万个零件的航天飞机过程中（作为对比，光刻机零件大约是10万个，一辆 汽车 只有1万多个零件），大量尖端技术找到用武之地；而这些当时“冷门”的尖端技术，又在条件成熟时，相继转化为杀手级民用品（比如从航天飞机零件中诞生的人造心脏、红外照相机）。

航天飞机的技术外溢，并不是孤例。 医院核磁共振设备中采用的超导磁铁，也正是在美国粒子加速“Tevatron”的研发中应用诞生。美国的超级 科技 工程，成为基础学科成果的试验田、练兵场和民用转化泉。

事实上，通过基础研究掌握源头 科技 ，随后一步步外溢建立产业霸权，这条路径并不只是美国的专利，也应该是各个产业强国的选择，更是面对美国打压时一条真正可行的道路。王侯将相，宁有种乎。 避免无穷尽的“国产替代向上突破”的陷阱，实现和“基础研究向下溢出”的大会师。

事实上，我们面临的困难、打压，日本也经历过。

上世纪八十年代后期，美国对日本半导体产业发起突袭：政治封杀、商业打压、关税压迫无所不用其极，尤其是培养了“新小弟”韩国来挤压日本半导体产业。没几年，日本就从全球第一半导体强国宝座上跌落了。日本半导体引以为傲的三大楷模，松下、东芝、富士通的半导体部门先后被出售。

面对美国的压制，日本选择 进军高精尖材料，用时间换空间、用匠心换信心。

1989年，韩国发力补贴存储芯片，而日本通产省制定了投资160亿日元的“硅类高分子材料研究开发基本计划”，重点补贴信越化学为首的有机硅企业。

1995年，韩国发动第二轮存储价格战前夕，而日本东京应化（TOK）则实现了 KrF光刻胶商业化，打破了美国IBM长达10余年的垄断，并在随后第五年，其产品工艺成为行业标准，全球领先。

2005年，三星坐上存储芯片老大的位置，而日本凸版印刷株式会社以710亿日元收购了美国杜邦公司的光掩膜业务，成为光罩龙头。

在韩国全力扩张产能，和其他半导体下游厂搏杀的日子里，日本一步步走到了材料霸主的宝座前。从看似掌握着无解优势的美国人手里，硬生生抢下了一把霸权剑。

但日本的成功仅仅是因为换了一个上游战场吗？显然不是。在过去30年，三大自然科学领域， 日本共计收获了16个诺贝尔奖，其中有6个都属于是化学领域 ，而这些才是日本崛起的坚实地基。

我国的基础研究怎么样呢？2018年，我国基础研究费用，在全年总研发支出中仅占5%，而这还是10年来占比最高的一年。而同期美国基础研究占比则是17%，日本是12%。 在国内各个学校论坛上，劝师弟师妹们从基础学科转向金融计算机等应用学科的帖子，层出不穷。

所以有人笑称，陆家嘴学集成电路的，比张江还多。

今年7月份，更是爆出了中科院某所90多人集体离职的迷思。诚然，每个人都有择业的自由，但需要警示的，是大家做出选择的理由。基础学科研究的长周期、弱转化、低收入，令研究员们在日益上涨的房价、动则数百亿利润造假套现面前，相形见绌。

任正非曾经感叹道：国家发展工业，过去的方针是砸钱，但钱砸下去不起作用。我们国家修桥、修路、修房子……已经习惯了只要砸钱就行。但是芯片砸钱不行，得砸数学家、物理学家、化学家……

64年前，苏联率先发射的一颗卫星让美国惊醒。美国人一边加码“短期对抗”，一边酝酿“长期创新”，从而开启了多个领域的突破、领先；而今，一张张禁令也让我们惊醒，我国不少产业只是表面上的大，急需要的是骨子里的强。

这些危机之痛，总是令人后悔不已。过去几十年，落后就要挨打的现实一次次提醒着我们， 要实现基础技术能力的创新和突破，才能赢取下一个时代。

日本自己就能生产，当然不担心了。

高端光刻机被称为世界上最精密的仪器，零部件数量达数万甚至十几万个，供应商几百家，最贵报价数亿美元一台，堪称现代光学工业之花，制造难度非常大。

现在全世界只有少数几家公司能够制造，主要以荷兰ASML、日本Nikon和日本Canon三大品牌为主。从市场占有率来讲，ASML占据80%以上，在EUV极紫外光领域，ASML是独家生产者。

另一方面，美国现在占到零部件供应链的25%，就拥有了非常大的话语权；日本不仅在零部件供应链之中，而且还是欧美同盟中的一员，没有面临制裁的风险。

即使如此，日本企业从早期一统芯片和光刻机天下，到现在逐步没落，要看美国和ASML脸色行事，也是另一番苦恼。

日本并不会面临芯片和光刻机的问题。从目前来看，逼急了，世界上只有美国、中国和日本有能力建设芯片自主技术和自主产业链，这其中当然也包括光刻机。但是，因为美国可以轻松控制日本，所以并不存在芯片和光刻机的问题。从世界范围内来看，能够挑战美国地位的只有中国、俄罗斯，而从经济上挑战美国地位的只有中国，因此美国才会选择在各个方面掣肘中国。

从光刻度这一领域来看，它是一个费力不讨好的事情，因此，国际上很多大 科技 公司并未染指这个产品。一是它需求比较小，市场规模也不大，二是它需要大量超级技术，整个零部件产业链比较复杂。所以包括美国著名 科技 公司、日本著名 科技 公司以及中国 科技 公司此前并未染指这一领域。要不是中国早已意识到光刻机可能会面临卡脖子，中国也不会有光刻机产品。其实，世界上有一家ASML光刻机企业完全就够了。

假设日后有一天，美国想要打压日本、韩国或欧洲国家的芯片市场，也不一定会通过光刻机来打压，完全有其他不同的手段。原因就是美国高 科技 体量几乎是欧洲、日韩各国的总和。当然，本身光刻机技术本身就是欧洲公司，有一定的美国技术。

从目前世界格局来看，欧美再怎么打，他们始终是一家人，无论文化背景还是经济联系，中国只能寻求与欧美世界保持良好的经济关系，永远不要期待着欧美世界能够跟中国实现文化理念上的认同。而中日韩东南亚又是另外一个文化背景，虽然近100年来，出现很多关系困境，但终究是文化的根源和人种根源是一致的，未来能够团结在一起，就是非常好的情况。

虽然现阶段顶尖的光刻机生产制造企业在荷兰，可是我觉得这不意味着荷兰把握着全部重要零部件，实际上日本在芯片和光刻机行业依然占据十足的份量， 尤其是在原料层面，在全部半导体材料行业的19种重要原材料中，有14种日本的生产能力是占了全世界50%之上的，换句话说假如缺乏日本生产制造的重要原料，荷兰的顶尖光刻机也难以造出 ，例如去年的光刻机事件，日本即便芯片半导体技术再牛，一旦被日本卡死重要原材料就麻烦了。

日本的半导体技术在多年前也是很厉害的，可是之后由于美国的施压，也有韩国三星的兴起，因此日本的半导体技术落在了后边，但是瘦死的骆驼比马大，日本依然有着一定的芯片制造能力，并且归功于贴近垄断性的重要原料，因此日本分毫不担忧缺少芯片和光刻机生产制造的难题，掏钱买便是了，终究三星和其他半导体企业也十分担心日本断供。

包含中国的中芯，虽然尽量避免了对美国技术的依靠，可是在半导体器件层面，依然十分依靠日本，许多原料都从日本进口的，一旦日本不出口了，也是会遭遇十分多的不便。但是依照现阶段的发展趋势，我国的芯片制造能力跨越日本并不是问题，对于原料供货，这实际上便是一个现代化职责分工的难题，终究一个国家不太可能彻底把握全部的供应链管理。

【日本怎么从来不担心光刻机的问题，要知道荷兰ASML几乎是垄断式的】

世界有数的光刻机企业中，我们除了知道ASML之外，还有尼康，佳能，欧泰克，上海微电子装备等等，这里尼康和佳能就是日本企业。

确实尼康在很长一段时间内可以说是光刻机的霸主，但是因为ASML和台积电合作浸润式DUV的光刻机，将尼康佳能给超越。

尼康,在“干式微影技术”在“浸入式光刻技术”已经成为光刻机主流的时候，它却依然固守自己的技术，拥抱“干式微影技术”。

可以说，它还放弃了和台积电合作，这给ASML带来了机会，尼康光刻机已经越来越不能满足当下对于光刻机的需求，台积电英特尔在一批企业转投到ASML的怀抱，在尼康的固步自封中，ASML迅速发展，一举夺得了光刻机霸主地位。

ASML的成功之路——

1.一方面积极的收购一些重要企业，比如美国Cymer等，另外一方面不断的使用国际最先进的技术，德国，荷兰等等全世界最新进的技术都会被ASML使用。

2.非常聪明的将台积电，英特尔，三星等等企业作为自己的股东。这一种政策，能够获得更多的技术和资金的支持。

3.从来不固步自封，开放创新式的发展，让ASML能够立即获得各大企业的认同，成功的开启自己的霸主之业。

当然，我们也知道，虽然说你看尼康，佳能没有了当年的雄风。但是对于日本半导体来说，光刻机已经能够满足它们需求，因此它们并不需要去进口ASML，甚至于如果进口的话，这不是承认自己的失败吗？

日本肯定不用担心，一方面美，日同（lang）盟（bei），另一方面，第一次电子产业转移是送美国到日本，日本尼康，佳能其实是DUV（453nm—193nm光源）时代的霸主。

在芯片28nm制程之前的时代，尼康，佳能的光刻机才是行业内最大的玩家。

目前来说，日本在28nm，22nm光刻机领域仍然非常强横。在2010年之后，才真正是荷兰的ASML的霸主地位。

大部分人可能觉得，这又不是7nm，5nm，没有多少先进的技术。

但是在一些逻辑芯片，存储器，14nm以上的制程工艺，还是大量的应用工艺。

例如日本东芝仍然是全球存储的主要供应商。

佳能1970年制造的第一台光刻机

在芯片领域，日本通过多年的发展，尤其是在CIS芯片，各类传感器应用的芯片，MEMS芯片领域，具有很强的实力。

我们常说的晶圆的应用，并不单单的应用在CPU方面，还有逻辑芯片，存储器，闪存这价格领域。

日本的传感器，其实就是属于CIS集成电路的一种高端应用。

大部分熟悉手机摄像头的朋友都知道，目前全球高端摄像头的芯片多数来自于日本的索尼。同时日本还有不少做各类传感器的企业，也都是依托于这一类芯片的应用。

美国对日本发动的“芯片战争”，让日本彻底沦为美国的小弟

日本其实是经受过一次美国发起的芯片战争的。

1963年，日本电气公司（NEC）自美国仙童半导体获得planar technology的授权，开始了日本半导体技术研究。

1976年，在日本产经省的主导下，日本的多个大企业参与其中，NEC、三菱、京都电气，东芝共同成立了——“VLSI 技术研究所”。主力向DRAM攻坚，那个时候半导体，还主要是存储器应用天下。在日本的冲击下，DRAM市场价格下降了一倍。英特尔不得不转型，向微处理（CPU）市场冒进的拓展。

1978年，英特尔就是在日本的打压，真的是无可奈何了，好不容易开发出了i8086，第一款微处理器原型。

本身日本的芯片工艺，确实要超过美国，欧洲。美国怎么可能放任这么发展下去，然后就开始针对日本的针对性打击！

1985年，日本DRAM坐拥全球80%市场。（那个时候，晶圆并不是主要是用来做DRAM，不是用来做CPU）。

1985年，美国半导体产业协会开始向美国商务部投诉日本半导体产业不正当竞争，启用了WTO里面的301反倾销条款。（美国惯用的伎俩）

1985年，美国和日本在经济上签订了《广场协议》，广场协定是一个美元，对日元的战争。直接让日元大幅度贬值。

大量的日本优质资产，被美国资本收购！

同时美国要求美国半导体在日本的市场提升到20%-30%，防止出现倾销的情况。在明争暗斗了几年之后，美国强硬的要求日本签订，《日美半导体保障协定》，开放日本半导体产业的知识产权、专利。1991年，日本的统计口径美国已经占到22%，但是美国仍旧认为是20%以下，美国再次强迫日本签订了第二次半导体协议。（引自：35年前美国对日本发动芯片战争，日本坐拥全球80%市场却惨败，半导体设备资讯站）

所有在美国对日本芯片战争奏效之后，日本彻底服软了。

日本商业市场，还在想网高端走：软银收购ARM

如今手机市场，以及各类移动电子设备，基本都是基于ARM的架构开发的芯片。ARM原本是英国的芯片企业，软银出资310亿美金收购了ARM。

这应该算是日本仍然把持着芯片领域的一个高峰吧。

综合来说：在芯片市场，真正玩家，只有美国，日本，未来一定会有中国。

为什么日本不担心芯片和光刻机的问题？因为日本自己可以制造，其次，没有对美国构成威胁。

事实上，目前全球可以制造光刻机的国家只有三个：荷兰、中国和日本。

荷兰ASML是全球最大的光刻机厂商，在EUV光刻机领域处于垄断地位。ASML一台EUV光刻机售价1.2亿美元，有10万个零配件，大部分零配件需要从美国、日本、德国进口。

中国也可以制造光刻机，上海微电子是中国唯一的光刻机厂商，目前可以制造90nm光刻机，24nm也在路上，与ASML相比还有很大差距。

日本的尼康和佳能也可以制造光刻机。事实上，在2007年以前，尼康和佳能才是全球光刻机市场的霸主，但是后来被ASML击败。目前，日本光刻机把持着中端市场，高端市场只有ASML一家。

此外，日本半导体对美国不构成威胁。美国早在上世纪80年代就对日本“下手”了，曾经一度独霸全球的日本半导体被美国一举击败，最后只剩下半导体上游产业把持在日本手中。

当然了，美国和日本是同盟关系，日本没有制裁美国的实力，只有美国制裁日本的份儿，在日本半导体产业一举溃败之后，已经对美国没有什么威胁。

再者，日本如果需要高端光刻机只需要从荷兰进口即可，这方面对日本并没有限制。日本也不用自己去研发，毕竟市场就那么大，而且ASML已经垄断市场，日本不会傻到这时候再去研发高端光刻机。

总之，日本不需要担心芯片和光刻机的问题。首先，中低端光刻机，日本自己可以制造，高端光刻机只需要从荷兰进口就行，这方面没有限制。

为什么日本不担心芯片和光刻机问题？

因为，我们现在正在遭遇的事情，当年在日本早就发生过了！

美国强迫日本签署协议限制半导体产业

日美两国签署的广场协议大家都知道，但上世纪80年代中期美国还强迫日本签署了《美日半导体协议》，这份协议直接限制了日本半导体产业对美国出口，并增加100%关税，同时还规定其他国家的半导体产品在日本市场份额得超过20%。

这一协议直接将当期发展得如期中天的日本半导体产业打残了，当时全球TOP10的半导体公司前三都是日本公司，分布是NEC、东芝、日立，而整个TOP10中日企达到了6家。

但是，我们现在看看日企中，那还有谁是比较强的半导体公司？没了！唯独就剩个东芝还苟延残喘。也就是说美国在上世纪80年通过强力手段彻底肢解了日本半导体产业，使得对应的日企无法在全球范围内攻城掠地，只能偏安一隅的生存，日本芯片基本处于崩盘状态。

从此之后美国的半导体产业彻底崛起，诞生了一大波现在大家如雷贯耳的美企，他们的成功很大部分的归功于当年的《美日半导体协议》。此外，韩国部分企业乘势崛起。

日本另辟蹊径偏安一隅成功

也许有人疑惑，既然美国肢解了日本半导体产业，为何现在的日本半导体看上去还是很强的，这里面的原因也是挺简单的，被美国限制之后日企也是要生存下去的，一些核心领域败下阵来，那就只能转向转型，在美国半导体不参与的地方以及适合发挥自己专长的地方进行猛攻。

也就是日本现在比较强的半导体材料和部分半导体设备，目前日企在上述占的市场份额较大，10大半导体设备日企占了近一半的份额，等于是从另一层面捏住了很多下游芯片企业的命脉。你看前阶段日韩两国半导体的相互制裁，就是因为日本能在原材料这块掌握有优势地位。

此外，部分日企也在利用自己的一些优势来进行突破，比如索尼，他们将CMOS作为最优先发展的业务，地位远高于 游戏 、电影等业务，当其他业务不行时更是不断加大这块的研发投入，为了提高技术壁垒还收购晶圆厂自行设计传感器的制造。

日本光刻机暂处于中端地位

最后这里再提提日企的光刻机，日本是有自己的光刻机制造企业，也就是尼康和佳能两家，这两家为人所熟知是因为相机。但是很多人可能不知道相机领域涉及的光学技术正好是光刻机所需要的。

也因为如此，这两家企业都曾经拥有自己的光刻机技术，但是在和荷兰ASML的竞争中已经落败下来，目前他们量产的机型只能算是中端光刻机。对这两家企业来说，光刻机领域的下坡路不可避免，未来或许他们还将落后下去，会被我们超过。

Lscssh 科技 官观点：

说了那么多，总结下！日本的芯片产业早在30年前就已经被美国摧毁，所以美国人自然是不担心的，而无法威胁到美国半导体产业的日本自然也不担心买不到，美国会顺畅的给他供货。同时，由于芯片产业被扼杀，日本只能另辟蹊径走另外的一条路，最终在半导体材料和设备制造取得了一定的成绩。

日本自己就可以生产光刻机，日本的尼康和佳能以前造光刻机也非常厉害，只不过后来被荷兰阿斯麦尔公司给超越了，徒弟超越了师傅，现在占到了市场的80% 以上，几乎快把师傅给逼上绝路了，但是瘦死的骆驼比马大啊，日本的光刻机技术基础是有的，技术是有的，根本不用担心什么。

我们中国一定要争气啊，早日早出来属于自己的光刻机和芯片，全球高端产业，也就是芯片技术是最后未被我们攻克的阵地了，相信只要我们掌握了这项技术，很快芯片就会变成白菜价。

虽说目前顶级的光刻机制造公司在荷兰，但是这不代表荷兰掌握着所有关键零部件，其实日本在芯片和光刻领域仍然占有十足的份量，尤其是在原材料方面，在整个半导体领域的19种关键材料中，有14种日本的产能是占了全球50%以上的，也就是说如果缺少日本生产的关键原材料，荷兰的顶级光刻机也很难造出来，比如去年的光刻胶事件，韩国即使芯片半导体技术再牛，一旦被日本卡住关键材料就麻烦了。

日本的芯片技术在多年前也是很厉害的，但是后来因为美国的打压，还有韩国三星的崛起，所以日本的半导体技术落在了后面，不过瘦死的骆驼比马大，日本仍然拥有一定的芯片制造能力，而且得益于接近垄断的关键原材料，所以日本丝毫不担心缺失芯片和光刻机制造的问题，花钱买就是了，毕竟三星和其它半导体企业也十分害怕日本断供。

包括国内的中芯国际，虽说尽量减少了对美国技术的依赖，但是在半导体材料方面，仍然非常依赖日本，很多原材料都从日本进口的，一旦日本不出口了，也是会面临非常多的麻烦。不过按照目前的发展态势，中国的芯片制造能力超越日本不是问题，至于原材料供应，这其实就是一个国际化分工的问题，毕竟一个国家不可能完全掌握所有的供应链。

因为日本不用担心了，日本半导体产业基本全军覆没了。高端光刻机用不上，日本担心什么？

日本自己有28纳米的光刻机，有极紫外光源。但是这些都用不上，没有像intel，三星，台积电那样的半导体制造企业。也没有像海思，高通，联发科，展锐，AMD，NVIDIA那样的芯片设计企业。

做做液晶面板，滤波器件，图像传感器，28纳米光刻机足够了。28纳米最低能做7纳米芯片，日本有28纳米光刻机，还担心什么？

我们今年能够突破28纳米光刻机，如果我们不做手机SOC芯片，我们也不必担心了。但我们没有理由放弃手机芯片，所以我们必须要突破极紫外光刻机，在突破之前，我们自然是担心。

---