芯片终极决战：或不在光刻机，而在于第三代半导体

从竞争对手不熟悉的地方实现弯道超车。中国引爆电动 汽车 产业革命，用的就是这个方法。电动 汽车 绕开了被西方垄断的内燃机技术而取得成功，第三代半导体有可能绕开被西方垄断的光刻机技术而取得成功。实现中国芯片跨越式发展，必须专注于其它国家没有明显优势的下一代技术——能够引爆人工智能产业的第三代半导体。

有人说，中国芯片制造落后的真正原因，是没有高端光刻机。其实这话只说对了一半，即使ASML将顶级的EUV光刻机卖给中国，中国也可能需要5-8年，重复别人做过的7纳米、5纳米、3纳米，不太可能一下跳到台积电面前去做2纳米芯片。更重要的是，即使同样是生产2纳米芯片，中芯国际在良率和稳定性方面，极有可能就玩不过台积电而最终导致抢不到订单。也就是说，硅芯片无论是在制造设备，还是制造工艺上都堪称被玩到极致的境界，在几乎全部专利被垄断的情况下，恐怕就不是一台EUV光刻机能够决定胜负的了。要不然，英特尔也懒得受台积电的气了，到2023年才开始生产7纳米芯片，不直接买台EUV生产3纳米芯片就可以了！

总体来看，如果硅芯片玩到2纳米制程是物理极限，那么现在开始着手量产3纳米的台积电，2纳米技术储备肯定是比较充分了的，就看什么时候心情好开始生产而已。也就是说，中国高端芯片制造注定只能是跟随者，很难有被超越的空间了。因此，将注意力集中在第三代半导体，把希望寄托在第三代半导体，是中国芯片出头天的不二选择。所谓的第三代半导体：就是以氮化镓、碳化硅、氧化锌和金刚石四大材料为代表的下一代半导体。具有抗高压、耐高温、传输速度快速，抗击游离辐射等特征，非常符合5G环境下的基站、快充、人造卫星、新能源 汽车 ，高压变电站，物联网等人工智能重要领域的应用。

第三代半导体为智能化时代而来，目前包括台积电、英特尔和三星第三代半导体也处于刚刚起步阶段。第三代半导体用什么设备来做，用什么工艺来做全部都是待确定，这给中国在该领域后来居上提供了巨大的机会。目前中国第三代半导体产业链正在快速形成中，有些终端产品已经实现量产。第三代半导体是个非常复杂的产业生态，中国不但具有巨大的市场，而且最敢尝试新产品。现在中国基本上从最底层技术开始优先使用本土品，从软件系统嵌入、终端产品标准化形成一条龙运作，外部第三代半导体产品想进入中国市场验证性能变得越来越难。中国在5G领先的情况下，凭借强大的制造业，必将在第三代半导体打造全球最完整的全产业链。

其实说CPU是人造物的巅峰这种说法确实有点夸张，但是把它称之为工艺最复杂的人造物之一还是毫不为过的。CPU的制造到底有多难？这其中涉及到很多专业性的知识，如果仔细讲解的话大部分朋友可能也不太好理解。下面我们就简单的列举一些我们生活中有概念的部件，这样也能窥一斑而知全豹，间接的理解一下CPU的制造难度。

1.CPU的线网是立体的

估计大家接触到最多的带有CPU的东西就是手机和电脑了，其中手机CPU的工艺相较于电脑CPU而言更加复杂，大小可能还没大家的小指甲盖大。不过你可能不知道这些CPU的内部线网是立体的，并且有N层复杂的结构。要在那么小的一个CPU上构建立体化多层次的线网，这难度可想而知。

大家都知道金属一旦发生粘连很容易出现短路问题，这就要求上下线网之间有纳米级的氧化物，这样可以起到绝缘的作用。线网的宽度大概在头发丝的百万分之一，还要在上面附着上厚度适宜的氧化物，这依旧不是人力可以做到的了。

2.CPU还需要实现众多功能

老实说搭建难度还相对较低一点，CPU在小型化的同时还要实现诸多的功能，这个要求就更加高了。

简单点说这就相当于在一块CPU上搭建一个省会城市，不止要把城市建设的漂漂亮亮，城市的任何功能还都要一个都不能少，否则城市就没法正常运转。与此同时这些功能还要经得起考验，起码任何功能都要能够运行上千次以上都不能出问题，这样才是一块合格的CPU。

由于CPU算是通过基础物理来实现的，理论上讲的用不坏的，所以大家完全不用担心手机CPU需要维修的问题。

3.CPU制作设计到各种垄断

其实要看一件东西用没有用到各种高精尖的技术，看看制造过程中涉没涉及到垄断就清楚了。现在高端的CPU基本上都是全球合作进行制作，任何一个国家都没有独自制造高端CPU的能力。

比如制作CPU必不可少的光刻机，其高端市场都被荷兰的ASML公司把持着，其他国家只能眼睁睁的看着它垄断卖高价，但是毫无办法。还有像是CPU制作用到的光刻胶，现在基本上所有的技术都被我们旁边的樱花国垄断，其他国家想要制作CPU也只能看它的脸色。

其实还有最简单的一点可以看出来CPU制作的难度，那就是现在市场上基本上没有山寨的CPU，所有的产品都是正品。如果你想山寨一个确实可行，但是价格上可能比正品更贵。现在CPU的制程以及从以前的几十nm下降到了2nm左右，并且未来还有继续下降的空间。不过CPU的制程已经接近1nm的极限，至于未来将会如何发展，这就让我们拭目以待吧。

欧界报道：

一提起比亚迪，大家立马想到的应该就是 汽车 吧？但最近，比亚迪和芯片开始扯上了关系。不久前，台积电创始人张忠谋曾说过这样一句话，"中国难以造出顶级芯片"。但没过几天，比亚迪的创始人王传福就放话"芯片是人造的，不是神造的。"

也就是这个时候，比亚迪要做芯片的消息传播开来。然而大家不知道的是，比亚迪在很早之前就开始做芯片了，早到和华为海思半导体成立差不多在同一时间。只不过两者的差别在于比亚迪主要研发的是 汽车 芯片，华为以高性能计算芯片、智能手机芯片为主要研究。

但芯片领域，地位最高的还要数全球市场份额第一的台积电。最近我们也知道，台积电已经断供华为，那么没了华为这个大客户，台积电真的没有一点儿影响吗？

根据台积电的财务报告我们能看出，手机芯片业务带来的收入占台积电总收入近50%，苹果和华为的订单就占了40%。所以说苹果和华为是台积电当之无愧的大客户，它们为台积电带来了不小的收入，而台积电也在一定程度上依赖着这两位大客户。现在失去了华为，台积电对苹果的依赖性会变得更大。

作为全球第一芯片代工厂，台积电的主要优势就在于它不仅有先进的制造工艺，还能够大批量生产芯片，与它能够稍微抗衡的三星就输在了产能上面。那如果台积电没了充足的订单，产能无法扩充，一旦三星产能有所提升，台积电的优势就会变小很多。

不久前台积电已经计划在美国建立5纳米的工厂，投资高达120亿美元。但是订单变少，就会造成生产线闲置，进而带来巨大的损失。更何况除了失去华为以外，苹果现在已经从追求销量转变成追求更大的利润，所以今年的芯片订单并没有比去年增加。

所以现在台积电急需新的的盈利增长点，也就是要把在手机芯片上减少的盈利从其他类型的芯片上找回来了。然而，除了手机芯片，台积电还能依靠的就只有高性能计算芯片了，再或者就是 汽车 芯片和物联网芯片。

但是在高性能计算芯片生产上，台积电先进制造工艺的优势并不能吸引到更多客户，因为他们并不需要最先进的制造工艺。此外，在 汽车 芯片方面，我们再次看向比亚迪，比亚迪不仅拥有先进的车规级芯片工艺，还能够自主制造、测试芯片，是属于该领域的明星企业。在 汽车 芯片上，和台积电具有一定的竞争力。

换句话说，台积电在 汽车 芯片和物联网芯片方面还目前并没有什么市场优势，同时市场上也出现了和比亚迪一样具有一定优势的芯片生产商。更何况在台积电的总收入中，这两个领域的芯片都只占比个位数。

总的来说，失去华为后台积电并不能高枕无忧。虽然我们可以说台积电在将来仍然会是个有实力的芯片代工厂，但是能否和现在一样占据芯片领域的半壁江山，还是个未知。你觉得呢？

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