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【 嵌牛导读 】 : 半导体的应用领域很广,在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明、大功率电源转换等领域都有应用,可以说是现代科技的骨架。半导体应用的关键领域便是集成电路。集成电路发明起源于美国,后来在日本加速发展壮大,到目前在韩国台湾分化发展。本文旨在介绍日本半导体的发家史,体会上世纪美日之间在半导体产业争霸上的血雨腥风,同时从中寻找一些我国科技产业的发展经验。
【 嵌牛鼻子 】 : 日本半导体产业
【 嵌牛提问 】 : 日本半导体产业是如何在美国技术封锁的牢笼中走向世界?
【 嵌牛内容 】
在集成电路行业,全球范围内的每一次技术升级都伴随模式创新,谁认清了技术、投资和模式间的关系,谁才能掌握新一轮发展主导权,在全球竞争中占据更为有利的地位,超大规模集成电路(VLSI)计划便是例证。日本的集成电路产业发展较早,在20世纪60年代便已经有了研究基础,发展至今经历了从小到大、从弱到强、转型演变的历史,其中从1976年3月开始实施的超大规模集成电路计划是一个里程碑。
日本集成电路的起点
在超大规模集成电路计划实施前,日本的集成电路行业已经有了一定的基础。作为冷战时期美国抵御苏联影响的桥头堡,日本的集成电路发展得到了美国的支持。1963年,日本电气公司便获得了仙童半导体公司的平面技术授权,而日本政府则要求日本电气将其技术与日本其他厂商分享。以此为起点,日本电气、三菱、夏普、京都电气都进入了集成电路行业。在日本早期的集成电路发展中,与美国同期以军用市场为主不同的是,日本在引进技术后侧重于民用市场。究其原因,第二次世界大战后,日本的军事建设受限,在美苏航天争霸的过程中日本的半导体技术只能用于民间市场。正是如此,日本走出了一条以民用市场需求为导向的集成电路发展之路,并在20世纪70年代和80年代一度赶超美国。
日本政府为集成电路的发展制定了一系列的政策措施,例如1957年制定的《电子工业振兴临时措施法》、1971年制定的《特定电子工业及特定机械工业振兴临时措施法》和1978年制定的《特定机械情报产业振兴临时措施法》,加上民用市场的保护使日本的集成电路具备了一定的基础。
20世纪70年代,在美国施压下,日本被迫开放其半导体和集成电路市场,而同期IBM正在研发高性能、微型化的计算机系统。在这样的背景下,1974年6月日本电子工业振兴协会向日本通产省提出了由政府、产业及研究机构共同开发“超大规模集成电路”的设想。此后,日本政府下定了自主研发芯片、缩小与美国差距的决心,并于1976—1979年组织了联合攻关计划,即超大规模集成电路计划,计划设国立研发机构——超大规模集成电路技术研究所。此计划由日本通产省牵头,以日立、三菱、富士通、东芝、日本电气五家公司为主体,以日本通产省的电气技术实验室、日本工业技术研究院电子综合研究所和计算机综合研究所为支持,其目标是集中优势人才,促进企业间相互交流和协作攻关,推动半导体和集成电路技术水平的提升,以赶超美国的集成电路技术水平。
项目实施的4年间共取得上千件专利,大幅提升了日本的集成电路技术水平,为日本企业在20世纪80年代的集成电路竞争铺平了道路,取得了预期的效果。把握世界竞争大势、研判未来发展方向,需要凝聚力量、统筹协调的专业认知作为支撑。尽管事后看,日本的超大规模集成电路计划实施效果非常理想,但是实施过程却并不顺利。根据前期测算,计划需投入3000亿日元,业界希望能够得到1500亿日元的政府资助,后来实施4年间共投入737亿日元,其中政府投入291亿日元。其间,自民党信息产业议员联盟会长桥木登美三郎多次努力,希望政府追加投入,但是未能如愿。政府投入未及预期,参与企业的士气受到了一定程度的打击。当时,参与计划的富士通公司福安一美说:“当时,大家都有一种被公司遗弃的感觉,而且并未料到竟然研制出向IBM挑战的产品。”
投入不及预期,再加上研究人员从各企业和机构间临时抽调、各行其道,一时间日本的超大规模集成电路计划开发很不顺利,不同研究室人员间互相提防、互不往来、互不沟通的现象十分普遍。 此时,垂井康夫站了出来。垂井康夫1929年出生于东京,1951年毕业于早稻田大学第一理工学院电气工学专业,1958年申请了晶体管相关的专利,是日本半导体研究的开山鼻祖,1976年超大规模集成电路技术研究会成立时被任命为联合研究所的所长。
垂井康夫在当时的日本业界颇具声望,他的领导使各成员都能信服。 垂井康夫对参与方进行积极的引导,指出参与方只有同心协力才能改变基础技术落后的局面,在基础技术开发完成后各企业再各自进行产品开发,这样才能改变在国际竞争氛围中孤军作战的困局。垂井康夫的努力,很快为研发人员所接受,各家力量得到了有效的融合,而历时4年的风雨同舟、协同努力成了日本集成电路产业发展的最好推力。除垂井康夫外,当时已从日本通产省退休的根岸正人功不可没。当时,超大规模集成电路技术研究会设理事会,日立公司社长吉ft博吉担任理事长,但是在真正的执行过程中,根岸正人发挥了很好的协调作用。
根岸正人有多年推动大型国家研究计划的经验,他对计划各参与方的能力、利益诉求都颇为了解,在计划中通过其有效的沟通化解了冲 突,为垂井康夫成功地凝聚团队做了背后的铺垫。 可以看出,在集成电路的研发攻关中,除了资金和资源投入外,团队协调和技术融合更是成功的关键。
从超大规模集成电路计划的组织架构来看,除垂井康夫领导的联合研究所外,先前成立的两个联合研究机构也参与了超大规模集成电路计划,分别是日立、三菱、富士通联合建立的计算机综合研究所,以及由日本电气和东芝联合成立的日电东芝信息系统。三个研究所分别从事超大规模集成电路、计算机和信息系统的研发,其中联合研究所负责基础及通用技术的研发,另两个研究所则负责实用化技术开发(重点为64KB及256KB内存芯片的设计及开发)。在各方的协同努力下,参与方都派遣了其最优秀的工程师。来自各地的工程师们肩并肩地在同一研究所内共同工作、共同生活、集中研 究,在微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术、集成电路设计技术、工艺技术和测试技术上取得了突破。其中,联合研究所主要负责微细加工技术及相关设备、硅晶圆的结晶技术的攻关,其他技术的通用部分也由其负责,实用化的开发则由另两个研究所负责。
具体来看,六个研究室中,分别由不同企业负责协调:第一、第二、第三研究室主要攻关微细加工技术,分别由日立、富士通和东芝负责协调;第四研究室攻关结晶技术,由工业技术研究院电子综合研究所负责协调;第五研究室负责工艺技术,由三菱负责协调;第六研究室攻关测试、评价及产品技 术,由日本电气负责协调。微细加工技术是计划的重心,从联合研究所的研究成果来看,日本当时开发了三种电子束描绘装置、电子束描绘软件、高解析度掩膜及检查装置、硅晶圆含氧量及碳量的分析技术等。垂井康夫评估说,计划实施完毕后日本的半导体技术已和IBM并驾齐驱。在计划中,日本企业对于动态随机存储器有了深入的理解,其更高质量、更高性能的动态随机存储器芯片为日本赶超美国提供了机遇。
从1980年至1986年,日本企业的半导体市场份额由26%上升至45%,而美国企业的半导体市场份额则从61%下滑至43%。 1980年,联合研究所的研究工作已全部结束,而另两个研究所则追加资金(共约1300亿日元)作进一步的技术开发, 以1980年至1982年为第一期,1983至1986年为第二期。 这些系统化的布局为日本的半导体行业腾飞发挥了至关重要的作用。
从人员来看,计划开展期间的联合研究所研发人员数量为100人左右,计算机综合研究所的研发人员数量为400人左右,日电东芝信息系统则为370人左右。在后续投入阶段,研究人员数量减少,1985年计算机综合研究所研发人员已减至90人左右,而日电东芝信息系统则减至30人左右。尽管联合研究所研发人员相对较少,但事关各企业的未来发展基础,因此各企业都派遣一流人才参与。在此过程中,垂井康夫对各企业都十分了解,点名要求各企业派遣其看中的人才。
在实施超大规模集成电路计划及后续的资助计划后,1986年日本半导体产品已占世界市场的45%,超越美国成为全球第一半导体生产大 国。 1989年,在存储芯片领域,日本企业的市场份额已达53%,与美国该领域37%的市场份额形成了鲜明对比。 在日本企业的巅峰时期,日本电气、东芝和日立三家企业排名动态存储器领域的全球前三,其市场份额甚至超90%,与之相比,美国德州仪器和镁光科技则苦苦支撑。
因为中兴通讯被美国商务部禁售,这种只有行业人士才知道的高端设备也被大众所知晓,这就是光刻机,它是生产芯片最为关键的设备之一。最高端的光刻机一台能卖一亿美元,并且还得排队购买,即便了下单一般21个月后才能供货。
全球高端光刻机来自荷兰ASML,中文叫阿斯麦,这家全球最顶级的光刻机制造商目前占全球高端高光刻机90%以上的市场份额,也就是说ASML公司处于绝对垄断地位。
荷兰ASML是从著名电子制造商飞利浦独立出来的,专注高端技术研发,生产高端光刻机。公司的经营策略有两大特色,一是进行全球采购,确保能得到最先进的元器件,二是优先供货给投资者,所以IBM、台积电、三星、英特尔等都占有公司股份,这对ASML来说即保证了充足的研发资金又能对高端产品市场销售进行足够的控制。
ASML公司最新产品EUV,也就是极紫外线光刻机,预计2019年供货给中芯国际,该设备是全球最高端也是唯一可以生产10纳米以下芯片的光刻机,这对IC行业发展影响巨大。
荷兰有家高 科技 公司,叫做ASML,中文叫做阿斯麦公司,是一家专门生产制造电子芯片机器的公司,总部设在荷兰的Veldhoven。这里生产的机器,目前每台价值1亿欧元左右,而且订单已经排到明年。今年计划供应22台,明年至少30台。
这家荷兰的阿斯麦公司,是世界芯片制造业的领头羊,其客户包括IBM、TSMC和Intel等芯片巨头。 阿斯麦公司在这个产品市场的占有率,目前达到90%,竞争对手是日本的佳能和尼康。
随着手机、掌上电脑和各种电子设备的流行,对电子芯片的需求日增。该公司总裁Peter Wennink去年曾说,需求很多,越来越多。估计到2020年全世界有500亿台电脑和互联网连接,因此,对运算和记忆用的芯片需求数量很大。
阿斯麦原来是荷兰电子巨头飞利浦属下的一个研发半导体产品的部门,后来从飞利浦公司分离出来,1984年跟飞利浦合组新公司,是该公司ASM International和Philips的合并,用了ASM Lithography的名字,简称就是ASML。
多年来,该公司不断创新,不断推出新一代产品,保持着世界领先的地位。从最初只能生产45个纳米(Nanometer)的芯片,采用新的技术,在2024年,将推出制造只有3个纳米的芯片的新机器。
这家公司,从1995年开始,已经在阿姆斯特丹和美国的NASDAQ上市。
日前,该公司在发表最新业绩的同时,宣布全球招聘3000人。公司总裁Peter Wennink说,荷兰国内这方面的专业技术人才已经逐一梳理过了,必须引入外国的人才,否则公司难以得到更大的发展。这位总裁说,现在人人谈论比特币、区块链、人工智能、自动 汽车 等,尚没有提及手机和云计算,而这一切,都离不开芯片这个产业,而芯片产业则缺少不了制造的基础,这是基础中的基础!
去年,该公司全球一共有10万多人求职,最终聘了2500人,40%是荷兰人,其余是外国人,聘用的人员过半在荷兰工作。
根据2016年的数字,全公司一共有将近17万名员工,其中2600多是临时职位,员工分别来自100多个国家。
在荷兰华人学者与工程师协会主持举办的人才论坛上,有在ASML工作的华人学者,呼吁华人专业人士前往ASML求职。
这就是著名的阿斯猫公司了。作为全世界芯片产业链、食物链的最顶端产品,阿斯猫的光刻机是这个星球上单价最贵最高的产品之一,关键人家还是有着极高的 科技 含量,全世界也仅此一家,别无分号。
阿斯猫最早是飞利浦旗下的产业,后来慢慢独立,外界也不容许这么关键的产品被放在飞利浦的帐下,还是让它保持相对独立更好,后来包括三星还有几家芯片业巨头,也买了些阿斯猫的股份,核心还是不让一家独大。
阿斯猫的牛逼,不仅在于它垄断了芯片行业最牛逼的光刻机,而且它的产业链上也集中了德国光学巨头蔡司、日本光学巨头尼康佳能等,对于从14nm到7nm演进的芯片业,阿斯猫的作用毋庸置疑。
中国不是不想发展光刻机,但据说中国目前光刻机的技术极限是几十纳米,差不多比阿斯猫落后了几十年。
当然,最近有个好消息就是,阿斯猫并不是绝对的对华封杀,今年好像卖给了中国企业一台光刻机,当然还得考虑阿斯猫的年产量太低了,到底啥时能交货,还不知道。
从广面聊聊吧;花絮聊聊吧。
对于其发展过程、作用、名字这里就不赘述了。
这就是现代战争。
你想买、他还不卖给你,你想做、你做不了。谁出钱使他们变成百万富翁、千万富翁、亿万富翁?是你、我,任何一个使用电脑、手机、高精仪器的人。
一吨黄金大约3700万欧元。
一吨碳钢大约600欧元。
利润率、利益量多么巨大!这地方能不富裕?
这样的企业很多很多,如暴雪、AMD……,没人提您可能都不知道……
这么巨大利益的获取是q炮能达到的吗?
是多年的励精图治、信仰科学、回避口头上的你对我错、发展高度文明……的环境促成。
世界新的利益得失必将是在高精尖产品上,随着时间推移以后更明显。
这样的国家很多,像瑞士的手表、医疗设备……
那些一天到晚强调那几架破飞机速度、导d速度、说狠话、拍胸脯的该醒醒神了,落后战胜不了先进,愚昧最终被智慧诏安。
古往今来决定博弈输赢的是:以优质的发展环境、聚拢高精尖人才、高精尖 科技 、高精尖工业及工业总量为核心的综合国力,除此无它。
荷兰什么公司这么牛,一台机器一亿欧?它就是全球最大芯片光刻设备市场供货商阿斯麦 (ASML) 。
阿斯麦公司ASML Holding NV(NASDAQ:ASML、Euronext:ASML)创立于1984年,是从飞利浦独立出来的一个半导体设备制造商。前称ASM Lithography Holding N.V.,于2001年改为现用名,总部位于荷兰费尔德霍芬(Veldhoven),全职雇员12,168人,是一家半导体设备设计、制造及销售公司。
目前全球绝大多数半导体生产厂商,都向ASML采购TWINSCAN机型,例如英特尔,三星,海力士,台积电,联电),格芯及其它半导体厂。随着摩尔定律的发展,芯片走向了7nm以下,这就需要更高级的EUV光刻系统,全球只有ASML的NXE:3400B能够满足需求。
ASML的光刻机怎样帮芯片助力?我们可以看一下ASML官方的介绍:
简单来说,这种光刻设备是一种投影系统。这个设备由50000个零件组装而成。
实际使用过程中,则通过激光束被投穿过一片印着图案的蓝图或光掩模,光学镜片将图案聚焦在有着光感化学涂层的硅晶圆上,当未受曝光的部分被蚀刻掉时,图案随即显现…
此制程被一再重复,用以在单个芯片上制造数以十亿计的微型结构。晶圆以2纳米的精准度互相叠加,并加速移动,快如闪电,达到这种精确度可谓高 科技 ,要知道,即使头发丝也有十万纳米,2纳米的精细可想而知。
朋友们,通过我的简单介绍是不是增长了些许知识?最后祝我们大中华,在 科技 领域快步赶上!
这家公司就是荷兰的asml公司,主要生产光刻机,在2017年,该公司卖出了198台光刻机,垄断了80%的高端光刻机市场。所有芯片制造商都必须要买asml光刻机,否则根本就无法生产芯片,而且一定要买最新的光刻机。
但是,即便如此,asml的光刻机仍然供不应求,需要提前预订,否则根本来不及生产,据悉今年80%的产品都是去年预订的,如果不提前预订根本买不到asml光刻机。
你认为哪家公司能把中国芯片做好?小米还是华为?
荷兰光刻机巨头ASML,全名Advanced Semiconductor Material Lithography(先进半导体材料光刻),是一家位于荷兰艾恩德霍芬的企业,目前是世界顶级的半导体设备生产商。
拜中美贸易所赐,这家荷兰企业在中国名声大噪,但是人家确实是有个实力,因为人家占据着70%的全球光刻机的市场,目前可以说是世界顶级的半导体加工设备制造商,而尼康和佳能和ASML的差距不是一星半点。
1984年,世界电器巨头飞利浦和半导体制造商ASMI联合起来,组建了ASML,专注于开发光刻系统。创业之初,飞利浦只给ASML投了210万美元,整个ASML团队也就只有几十人。光从这个金额和团队规模就能看出当时的ASML有多艰难了。此前的ASML,只是飞利浦旗下的一个品牌。
1995年,ASML在阿姆斯特丹和纽约上市,飞利浦随后渐渐抛售了它在ASML全部的股份。
2001年前后,ASML推出了名为TWINSCAN的双工件台光刻机。
2006年,ASML试制了第一台EUV光刻机样机。
2012年,ASML开始邀请其主要客户英特尔、三星和台积电入股自己,摊平每年高达十亿欧元的研发成本,联合制造量产型EUV光刻机,并且还保证优先给以上三家企业供货。通过这种方式,世界三大芯片制造企业也完成了和ASML的利益捆绑,形成了一个用资本和技术铸造的利益联合体。
这也就是为什么英特尔、三星和台积电只有这三家公司目前的芯片加工技术为什么一直领先世界半导体制造行业。
今天,ASML占据了全球光刻机市场七成以上的份额,在高端EUV光刻机领域一家独大。作为一家制造业企业,每年的毛利率可以达到44%,几乎和轻资产的互联网大厂处在同一个水平。
荷兰阿斯麦(ASML)一家200来人的小公司,这是众所周知的生产芯片制造设备——光刻机成套设备。这种设备全世界也就仅此一家,一般都是排队预定的。阿斯麦(ASML)产量并不高,年产量也就5~6台套设备。由于阿斯麦设备含有部分美国技术,所以美国以此为由打压华为,限制对中国出售该设备。
其实,阿斯麦(ASML)发展曾经遇到技术瓶颈时台积电工程师对其有过突破瓶颈之重大贡献,这位工程师后来由于其它原因与张汝京一道离开了台积电回到大陆创办了如今已经走过了20个年头的中芯国际。如今的中芯国际已经成为了中国在芯片制造领域的国家队。光刻机毕竟是目前世界上精度最高,技术最复杂的设备。我们相信中芯国际一直在努力突破光刻机的技术瓶颈。 “长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。 中芯国际终究会使中国人有扬眉吐气那一天的到来!
ASML公司(全称: Advanced Semiconductor Material Lithography),中文名称为阿斯麦(中国大陆)、艾司摩尔(中国台湾)。是总部设在荷兰Veldhoven的全球最大的半导体设备制造商之一,向全球复杂集成电路生产企业提供领先的综合性关键设备。ASML的股票分别在阿姆斯特丹及纽约上市。
总部位于荷兰Veldhoven,欧洲人均科研经费排名第二的高 科技 公司。2010年,其全球净销售收入超过45亿欧元。2011年,卖出222套机器
,全球净销售收入56.51亿欧元,净利润14.67亿欧元。截止2011年,全球市场占有率75%。
中国分公司地址:上海市张江高 科技 园区松涛路560号A栋17楼
ASML总部,荷兰Veldhoven
产品服务
ASML为半导体生产商提供光刻机及相关服务,TWINSCAN系列是目前世界上精度最高,生产效率最高,应用最为广泛的高端光刻机型。目前全球绝大多数半导体生产厂商,都向ASML采购TWINSCAN机型,例如英特尔(Intel),三星(Samsung),海力士(Hynix),台积电(TSMC),中芯国际(SMIC)等。
ASML的产品线分为PAS系列,AT系列,XT系列和NXT系列,其中PAS系列光源为高压汞灯光源,现已停产,AT系列属于老型号,多数已经停产。市场上主力机种是XT系列以及NXT系列,为ArF和KrF激光光源,XT系列是成熟的机型,分为干式和沉浸式两种,而NXT系列则是现在主推的高端机型,全部为沉浸式。
目前已经商用的最先进机型是Twinscan NXT 1950i,属于沉浸式光刻机,用来生产关键尺度低于38纳米的集成电路。
目前市场上提供量产商用的光刻机厂商有三家:ASML, 尼康(Nikon),佳能(Canon)。 根据2007年的统计数据,在中高端光刻机市场,ASML占据大约60%的市场份额。而最高端市场(例如沉浸式光刻机),ASML大约目前占据80%的市场份额。不过,竞争对手尼康也在奋力追赶,主要优势在于相对较低的价格。
在中国
ASML一直致力于中国市场的拓展与合作,包括香港在内目前已经在北京,上海,深圳,无锡等地开设分公司,为客户提供及时的服务和咨询。随着公司业务的扩大和中国半导体产业的发展,相信大连,成都,重庆,武汉等新兴的半导体基地也会纳入ASML的版图之内。ASML有信心和中国半导体从业者一道,为技术创新和市场拓展开辟道路。目前ASML已经与浙江大学,大连理工大学,哈尔滨工业大学,上海交通大学等著名高等学府签定奖学金及科研合作协议,为培养和吸引本地人才,做出自己的一份贡献。
这个能卡主世界半导体行业脖子的公司,叫做阿斯麦,是世界上最顶级的光刻机制造商,全世界没有任何一家公司能与其并驾齐驱。
目前我国唯一能生产光刻机的公司是上海微电子(SMEE),占据了中国80%的市场份额。但即便是中国最先进的光刻机厂商,也仅仅是能90nm的光刻机。而这个牛逼的阿斯麦ASML公司,已经可以生产7nm,甚至是5nm的EUV光刻机了,差距真不是一代两代。
1、ASML的成立在阿斯麦诞生之前,光刻机领域是索尼的天下。因为光刻机所使用的核心技术是感光和投影,索尼相机技术世界闻名,做光刻机自然水到渠成,比如我们以前经常用到的CD,就和这个比较类似。
阿斯麦成立之初,要技术没技术,要人才没人才,钱也少的可怜,直到他们开始和飞利浦实验室的合作,才开始了他的腾飞之路。
其实,早在几年前,飞利浦实验室就研发出自动化步进式光刻机(Stepper)的原型。但对此他们自己也没有信心,求着和其他大厂合作,也没人搭理他。后来,阿斯麦瞅准这个机会死命追求这个白富美,飞利浦实验室看不起这个矮穷矬,考虑了一年多,看到真的没人接盘,才考虑嫁给它,成立股权对半的合资公司。
2、超越索尼和飞利浦成立合资公司,也仅仅是让ASML在光刻机行业立足了。但光刻机行业依然是索尼的天下,阿斯麦的市场份额长期不超过10%,被索尼远远甩在身后,直到一代牛人林本坚的出现。
在此之前,制作光刻机使用的一直是以空气为介质的“干式”投影技术,但这种技术发展到一定阶段遇到了一个瓶颈,那就是始终无法将光刻光源的193nm波长缩短到157nm。
当时,全世界的半导体行业都科学家,都投身光刻机领域,提出了很多方案,但要么是不具有可行性,要么就是太过超前,没有一个可以用的。
当时时任台积电研发副总经理的林本坚也注意到这个问题,他考虑如果157nm难以突破,为什么不退回到技术成熟的193nm,把透镜和硅片之间的介质从空气换成水,这样就可以突破157nm的限制,将波长所小到132nm。这个方案被成为“浸入式光刻技术”
虽然“浸入式光刻技术”更加现金,但当时却不被市场所接受,因为当时 社会 已经投入了巨资研究,一旦放弃,相当于之前的投入都打了水漂。所以,即便林本坚导出安利他的技术,依然没有任何公司愿意买账,直到遇到了阿斯麦。
林本坚加入阿斯麦后,迅速攻克了“浸入式光刻技术”的一系列难题,并达成了与inter和台积电的合作。后来阿斯麦还与台积电合作,双方共同研发成功全球第一台浸润式微影机。这种技术比索尼的干式微影技术技术更先进,成本也更低,所以迅速抢占了属于索尼的市场。
到了2009年,阿斯麦已经占有了70%的市场份额,索尼也从多年老大,憋屈的成为老二。
3、美国的助攻虽然阿斯麦在与索尼的竞争中暂时获胜,但索尼也卯足力气要追赶上去。但美国的排挤,直接熄灭了索尼的所有幻想。
Intel和美国能源部共同发起成立EUV LLC组织,汇聚了美国顶级的研究资源和芯片巨头,包括劳伦斯利弗莫尔实验室、劳伦斯伯克利实验室和桑迪亚国家实验室等三大国家实验室,联合摩托罗拉(当时如日中天)、AMD等企业,投入2.25亿美元资金,集中了数百位顶尖科学家,只为一件事:极紫外光刻机到底可不可行?
但这样一个重要的组织,却因为美国政府的干预,把索尼排除在外。
这时候的索尼所有的研究和技术只能自己一个人搞,而阿斯麦则是集合了全世界最顶级的智慧,享受全世界半导体领域的成果。
后来阿斯麦还在2013年,分别并购了美国光刻机巨头SVGL(硅谷光刻集团)和美国准分子激光源企业Cymer,打通了极紫外光刻机的生产产业链。然后,阿斯麦就生产出了5nm制作工艺的极紫外光刻机,彻底奠定了领先地位。
以上就是阿斯麦公司的发展经历,可以说阿斯麦的成功固然是自身苦心经营的结果,但也是全世界的结晶,是全世界最优秀的科学家的努力,才一步步突破了光刻机的种种限制,成就了阿斯麦如今蔑视群雄的霸主地位。
所以, 很多时候我们都讲,中国这么大,这么厉害,为什么连一台光刻机都造不出来的时候,我们应该想到,中国一个国家人才,是否能抵得上全世界的智慧?即便如此,我们的科学家和企业家依然在做,这是无奈之举,也是我们大国崛起的必经之路。
迫于美国禁令,台积电已于9月15日之后不再为华为代工生产麒麟芯片,而在一个多月后的华为手机发布会上,华为消费者业务CEO余承东也亲口坦诚, “麒麟9000将成为麒麟芯片绝唱” 。
从 科技 圈的整体反响来看,对于麒麟芯片被迫停产自然更多是遗憾与惋惜,同时也对华为手机业务的境遇颇感愤慨和同情,毕竟很长一段时间里,麒麟芯片都象征着中国手机芯片发展的巅峰水平。
然而就在一片悲壮的氛围下,在这一个半月中,先后有六家芯片企业获得了美国商务部的许可,将可以继续为华为提供芯片,对于这一变化,是否意味着美国那边对于华为的钳制出现了某种转机?这种趋势对华为的发展又有何影响呢?我们或许从华为的动作中可以看到答案。
谈到芯片封锁,大家可能想到的都是华为手机处理器芯片麒麟系列,但实际上这只是华为海思芯片产品线之一,美国对华为芯片的制裁包含华为海思全部的芯片设计及生产环节,这些芯片产品线主要包括以下六类:
1、海思芯片:主要应用在移动终端设备上,包括麒麟990、麒麟980、麒麟970、麒麟960等高端芯片。除了高端的9系列外,麒麟还拥有6系,7系以及8系的中低端系列芯片,最新的麒麟9000芯片采用 5nm 工艺制程;
2、鲲鹏芯片:主要面向服务器领域,鲲鹏920芯片完全由华为自主研发,是全球第一款 7nm 的数据中心ARM处理器,主要适用于华为的泰山服务器;
3、升腾芯片:面向人工智能领域的处理器 ,采用自家的达芬奇架构,升腾芯片分为高端和低端两个系列,高端为升腾910 (7nm工艺制程) ,低端为升腾310 (12nm工艺制程) ,AI 芯片是人工智能时代的技术核心之一;
4、巴龙芯片:海思的5G基带芯片,目前最新的是支持5G双模的巴龙5000 ( 7nm工艺制程) ,主要应用在麒麟980和麒麟990上,其中麒麟990还推出了集成巴龙5000基带芯片的版本;
5、天罡芯片:海思的5G基站芯片,业界首款5G基站核心芯片,同时也是全球第一个超强集成、超强算力、超宽频谱的芯片,为AAU 带来了革命性的提升,最新的天罡芯片为 7nm工艺制程 。之前说到的台积电在禁令缓冲期为华为生产的200万颗5G芯片指的就是天罡芯片。
6、凌霄芯片:主要用于路由器上,其中Hi5651芯片是业界首款4核1.4GHz家庭路由处理芯片,内置IPv6/v4双栈硬件处理引擎获得电信级认证;支持256个连接节点,通过算法增强识别终端位置以及干扰情况进行优化。此类芯片对工艺制程的要求较低, 28nm工艺制程 已经能满足需求。
当前因为美国的禁令,上面六大产品线中,前五个基本上都已经停产。其中的麒麟芯片(手机Soc芯片)、巴龙5000(基带芯片)、升腾芯片(人工智能芯片)直接影响华为消费电子业务(手机、平板、智能家居等电子产品),天罡芯片直接影响5G通信设备业务,升腾芯片还对华为的工业级人工智能产品产生影响,这三大领域是华为的核心业务领域。相比较而言,服务器领域重要但不紧急,凌霄芯片则基本上没有受到影响。
前边说到的美国商务部前后批准六家芯片厂商继续供货,看到新闻媒体大家的评论都挺高兴,似乎这是个好消息。但实际并不是。
所以在我看来,美国此举作秀意义远远大于实际意义,毕竟 第一这无法解决华为核心芯片供应不足的问题——即便采购了AMD们的芯片也只能放着或者很快没用,那买来干什么?第二,无法解决华为在任一关键领域的基础需求,比如说对华为的消费者业务,如果是同意高通卖芯片给华为,那么对华为来说也算是一种解决方案。
美国在近期更明确解释了“放行”的先决条件—— “只要这些产品不被用于5G技术” 。
而众所周知,华为的消费者业务和通信设备领域目前最为核心的需求都集中在对5G相关零部件和芯片产品上。
所以说美国允许向华为出口的产品,实际上都是华为在现阶段需求度不高,或者跟其4G业务相关的产品——这无法解决华为的当务之急。
那么显而易见,美国此举并无诚意,那它的用意何在呢?只是为了恶心一把华为?显然不是。
从上边我们能知道两点: 第一,华为目前最要命的缺陷在于芯片无法生产,这种状况将导致华为领先的技术优势将停滞不前;第二,美国近期的动作根本不是为了要缓和跟华为之间的对峙状态,而是有它别的目的。
其中最大的目的就是 以空间换时间 。
这里的空间指的是美国凭借其在半导体领域领先中国数十年的技术实力而获得的绝对优势,它在半导体领域的势力范围远大于中国。而时间,指的则是美国或受到美国绝对控制的5G技术发展起来所需要的时间。
美国当然会担心华为被制裁后中国将开启自主研发,但是相比而言,美国更害怕不制裁华为的话,华为会踩在它们的肩膀上帮助中国获得5G通信时代的核心地位——所以其实美国也是在冒险,它要赌美国 科技 界能在中国搞定先进光刻机技术之前率先实现5G技术对中国的领先。
而实际上美国确实也占有很大的优势,目前华为或者说中国半导体面临的主要问题不仅仅包括高端光刻机所涉及的大规模技术及设备,还包括芯片设计工具——设计软件、芯片架构等,以及先进的工艺制程技术——台积电的先进不仅仅依靠EUV,他们自己对于制造工艺的技术研发也是关键因素。
所以当初摆在美国 科技 界众人面前的选择一目了然: 一边是中国需要赶上ASML、泛林半导体、德州仪器等等一系列光刻机相关企业的技术水平(甚至因为专利的存在还要走另一条路),赶上ARM、英特尔等网络架构及IP集群相关企业的技术水平,以及赶上台积电、三星等晶圆代工企业的技术水平; 另一边是美国只需要赶上华为在5G领域的领先优势。
中国需要多少年赶上这个差距?美国需要多久?美国精英们几乎不用多想,他们愿意冒这个险,他们不相信这一次中国还能赢, 因为在他们眼里,中国人已经不再像几十年前搞出“两d一星”时候那样众志成城。
除了这个一直存在的终极目的之外,美国的另一个目的在于对华为影响力的进一步分化和切割。
其实就算通过了供货许可,这些企业所能提供的产品所涉及的金额也并不多,所以所谓的缓和美国半导体企业的经济压力,在我看来象征意义远大于现实意义,就这种程度的供货能缓和什么。
但是这个行为释放出来一个信号,那就是美国不再保持对半导体行业的粗暴干涉,它不打算继续扩大以及“株连”,但同时以此提出了一个隐性条件——“你们不能再跟华为眉来眼去”。
美国的意图很明显: 以后你们要适应一个华为逐渐边缘化的新时代。
换句话说,为了保障“以空间换时间”的终极目的,美国进一步削弱了华为能够以来的 科技 力量。
这是个阳谋,也是一个“闲手”,但未必无用。
当然如果我们以乐观的态度去看待这件事,也存在其他的可能,比如说美国是在防范我们国家以举国之力发展半导体相关技术,帮助华为攻克它所需要的各类技术难关,所以它缓和了态度——目的还是缓兵之计。
那我们就更应该加大力度推动芯片自主化的技术发展。
根据最新消息, 华为正计划在上海建设一家 不使用美国技术 的芯片工厂,据知情人士称,该工厂预计将从 制造低端的45nm芯片开始 ,目标是2021年底之前 为“物联网”设备制造28nm芯片 ,并在2022年底之前 为其5G电信设备生产20nm的芯片 。
从这个信息中,我们至少可以获得三个信息。
第一,国家在进行立足长远的半导体发展规划。
为什么这么说呢?关键在于华为建厂位置。上海是中国半导体产业最先进的区域,在苏州、上海两地,半导体相关产业链拥有长期的发展历程。在ICT领域,晶圆代工、EDA软件、封装测试等国内大厂几乎都集中在这一地带,同时这里也是跟国际同行先进技术和管理水平最为接壤的地带,华为在这里可以最大限度地进行技术突破,而不用过度担心资源调配问题。此外,上海优质的高等教育水平和科研人才,也能够为华为的发展提供助力。
而让华为建在这里,也能看到国家对于华为在之后半导体领域起到带头作用有所期待,华为也确实能给产业链企业带来一些改变。
第二,华为的布局重心在于5G相关芯片产品。
这说明华为在认清事实后,已经对业务进行了相当大的调整,之后华为5G业务估计也将收缩战线,暂时回归国内。但华为对于5G技术的布局并未停下,它在做物联网生态方面的研发,对芯片的生产也已经有了规划,比如说为物联网设备的芯片留下了自主生产的计划,而制程工艺提升的短期目标则是实现5G通信设备芯片的供应——这说明华为会优先保障通信设备领域的芯片供应。
而此前华为的天罡芯片因为工艺要求为7nm,这个水平短期内华为依靠自身无法突破,所以我认为华为在自救的同时,或许也会寄希望于国内光刻机企业的自主研发及技术突破,这对于中芯国际等晶圆代工企业来说也是一次机遇。
第三,华为在手机Soc芯片上或许另有打算,或者选择战术性的退却。
从这则信息中看不到关于手机芯片的内容,这里就存在两种可能。一种是华为仍然寄希望于美国能允许高通将其高端芯片销售给华为,这实际上也并非不可能,毕竟美国大选即将尘埃落定,存在一定的转圜机会,但这种“许可”无法解决华为的战略目标,所以即便真的可以使用高通芯片,那么华为也只是作为一种过渡。
另一种可能性更大——与国内企业共同攻关高端光刻机技术及制程工艺技术,这是一个需要更长时间与技术投入的工作,但这才是美国最为忌惮的倾向,一旦中国相关企业在这方面有了较大的进步,那么美国相关企业内部就要承压, 甚至美国会先于中国取得重大突破前给华为解封——以分化国内对于基础技术的研发——这一点也值得警惕。
这就需要我们对于战略目标的专注与坚持。
从以上三个消息来看,华为的处境实际上已经在发生本质上的好转——中国整个 科技 界包括国家力量已经注意到了我们的“短板”,并且意识到了发展半导体技术的必要性和重要性。
所以说 虽然麒麟停下了,但是华为没停下,中国 科技 更是开启了动员。
如果说五年后中国半导体产业能够跟美国分庭抗礼,甚至已经能望其项背,我觉得届时我们都会“感激”美国在近两年对华为的制裁与打击、对中国 科技 界的制裁与打击,正是因为美国不留余地的制裁,才让我们又一次被“唤醒”。
在这两年之前,中国 科技 新兴力量崛起,其实已经有浮躁的风气盛行,那时候的繁华更像是空中楼阁,但是作为局中人的我们却乐在其中。
正是在这个时候,美国强硬地给中国企业泼了一盆带着冰渣子的冷水,虽然我们受伤不轻,但终究清醒了过来,看到了许多我们之前没有看到的真相—— 我认为当前受到的“技术欺压”从这个层面讲更类似于“交学费”,虽然学费十分昂贵,但我们并非一无所得。
我们当前需要做的就是趁着再次清醒,不遗余力地抓住机会,去迅速补上这个被美国人发现并指出来的“短板”。
当前国内比较大的问题在于市场上的声音过于混乱,国家层面对于半导体行业的支持其实已经开始启动,但在舆论上还存在着许多“杂音”。在我看来,国家对半导体行业的支持,并不是只是为了帮助华为解决芯片生产难的问题,根本在于对整个5G产业的支持,所以它对于国内许多 科技 企业来说都是一次重大的机遇,而华为因为技术领先在当下阶段反而属于“付出”较多的企业。
我们必须要认清一个事实—— 中国5G的腾飞不能只靠华为一家企业,华为也不可能凭借一家之力将业务布置到半导体相关的每个环节上,因为发展半导体技术受益的更不是只有华为一家。 所以光刻机企业要给力一点,配合国家走高性能光刻机的研发路线;EDA软件企业也要给力一点,芯片架构技术研发企业也要给力一点,甚至手机企业也应该大力支持国内企业基础技术的研发…… 因为以后对于美国的赶超,必然是以集群的模式赶超。
用一句话来说,美国是以硅谷众多企业的力量围剿中国 科技 ,那中国 科技 也必然要诞生许多跟硅谷中那些公司能相提并论的企业,到时候华为面对的不再是硅谷,而可能只是硅谷中的一家公司,比如说苹果,那么中国 科技 不胜也胜了。
幸运的是,中国市场目前存在这样的机会,也有这样的市场容量以及发展环境,对中国 科技 企业来说,这绝对是一个好时代。
可能唯一欠缺的,是很古老的一种精神——路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
用不着着急,只要方向对,只要持之以恒并众志成城,我想美国有机会再经历一次“中国速度”。
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