芯片，未来物联网、人工智能时代最关键的技术、产业领域之一，关系到经济 健康 发展甚至安全。芯片及半导体产业本来是全球化分工、协同最好的领域，但是近几年全球半导体产业的震荡，几乎让所有工业化国家都感受到了危机。
危机已来，格局调整也已开始。
1
全球主要芯片及半导体产业玩家都开始了行动
中国现在已经几乎是举全国之力在加速芯片及半导体产业的提升，与此同时欧、美、日、韩等传统的芯片及半导体产业发达国家或地区也都没有闲着，一场全球性芯片产业革命大潮即将到来。
据三星电子向美国德克萨斯州官员提交的文件显示，该公司正考虑在德州首府奥斯汀投资170亿美元建设一个新的芯片工厂，将可创造1800个工作岗位。新工厂将为外部客户生产先进逻辑设备。预计该工厂将在今年二季度破土动工，2023年三季度投入运营。甚至还有其它消息称，三星该工厂将可能生产最先进的3nm制程工艺芯片。
而早在去年5月，目前全球最大、最先进的芯片代工厂台积电就已宣布，有意在美国亚利桑那州建设并运营一座先进晶圆厂，将直接创造1600个高 科技 就业岗位。2021-2029年期间，台积电将为此工厂支出约120亿美元。
此后一段时间没什么大的进展消息，但已有报道台积电董事会已于去年11月份拍板35亿美元晶圆代工厂美国设厂计划。台积电规划于美国亚利桑那州凤凰城设置一座12英寸晶圆厂，预计于2024年上半年开始生产5nm制程产品。
接二连三的一系列消息证实，全球芯片玩家已经全部上阵，这意味着什么？这个行业要发生大事了。
2
当前越来越集中、高度垄断的全球先进芯片生产布局，将要彻底打破了
目前全世界高端芯片竟然只有二个大厂，这多少有些让人感觉意外，毕竟芯片制造可不是个小的行业。数万亿美元的产业，即便是高端制造也达到上千亿美元规模，这么集中的产业模式，风险巨大。
在全球市场氛围融洽，各方能紧密合作，能充分发挥市场调整机制及资源分配优势之时，确实这样的全球化提供了极高的行业效率。
但是现实却不会一直这么理想，风险已不期而至。去年华为被美国恶意打压、断供芯片就彻底打破了这个产业的“理想”模式。要知道美国的几十家芯片企业，还是代表着全球芯片的最高水平，全球对其都有很大的依赖性。而众多各类企业设计的先进芯片的制造，更是集中于少数工厂，台积电、三星就是二个仅有的先进芯片代工厂。
美国的英特尔目前还是IDM模式，可以自己设计、自己生产芯片，但是近几年英特尔也碰到了巨大的技术障碍，已经大大落后于台积电、三星的技术，有消息称英特尔也将逐步开始委托台积电生产了。
未来的芯片（及半导体）产业格局将会是台积电、三星全球开厂，当然本地化以后，肯定会受当地政策的制约。中、美、欧、日、韩及中国台湾地区全面开花的格局，原来的差别化的地区分工、协同模式将会减弱，也就是全球化程度将会退步。而且在此期间， 一定会发展出一批中国、欧洲的新的先进芯片工厂 。
如此，会大大降低台积电、三星的垄断地位，消除这个产业的风险高度聚集特征。从长远看，对全球产业有利，对台积电、三星其实是负面影响的。对中国的芯片产业来说，进入第一集团根本靠不上外部支撑，几乎一切都得靠自己去打造，但这却是必选项。
3
台积电、三星去美国开厂，对美国并无重大意义，反而还有副作用
台积电、三星（被催着）去美国开了工厂，算是美国的芯片产业回流计划取得了一定成功。但这 对美国有什么重大意义吗？其实意义并不大！
一方面确实可能给美国增加了几千人的就业问题，但这也只是区区两家工厂而已，所需员工就这么点儿。其次，美国原来很多高端芯片由台积电、三星在美国之外代工的模式有什么重大安全隐患吗？然并卵，其实根本就不存在！你听说过有哪个国家或地区曾经威胁过要给美国芯片断供吗？所以根本不存在通过芯片制造回流美国，以提高美国芯片产业安全这个事。
而且， 芯片工厂开到美国去还存在一个负面影响，那就是反而提高了美国芯片的制造成本，从而将会导致美国芯片涨价，反而降低其竞争力！
当然为了所谓产业回流美国，适度涨价、降低市场竞争力美国可能也愿意承担。不过这可就苦了美国芯片企业和全球供应链了。价格高了，自然会有一部分其它国家或地区的产品战胜美国芯片，也就是抢走美国芯片的市场份额。
当然对于不可替代、必须从美国买的芯片，那还是没办法的，仍需从美国采购，涨的成本也就只能由全球供应链承担、消化了。但是，经历了产业动荡后，全球都明白了依赖于美国芯片的高风险，很多国家和地区都在加大芯片研发投入，新的可以替代美国产的芯片必定越来越多，以后美国独家垄断的芯片一定会是越来越少。
这或许并不是美国搅乱全球芯片产业格局而希望出现的结果。但是没办法，曾经的全球化很难回去了，行业大玩家相互之间减少依赖性，将是必然的趋势。
4
欧洲会成功实现芯片自主吗？
说句实话，这事太难了！
欧洲几十个国家，欧盟的松散决策及运作、管理方式，以及内部贫富差距的高度分化，欧洲想团结一致搞大事真心太难。伽利略导航就是个明证。好好的一把牌，起步早，有技术实力，却是起了个大早、赶了个晚集。最终被中国北斗反超，就是欧盟内部瞎折腾、一团糟的结果。
从技术角度讲，欧洲科研和工业基础当然雄厚，集中力量和资源搞个芯片工厂，应该不存在太大的障碍，芯片产业比起中国的基础条件来说要好。欧洲的英飞凌、意法半导体、恩智浦等很多厂家本就排名全球前列，补补生产上的短板，欧洲芯片产业加速提升是有希望的。
加上全球唯一的高端光刻机（特别是EUV光刻机）制造商ASML就在欧洲，欧洲发展芯片制造，可谓是近水楼台先得月。
但，恰恰问题就出在这个团结一致上。我们很难相信欧洲能办成这个大事。但毕竟欧洲是看到了芯片产业形势的严峻以及市场趋势，就在当下还无法克服的 汽车 芯片短缺，也给了欧洲一个重重地敲打。目前19个国家达成一致行动，芯片提升一定会有一定效果的。
到时候应该可以削弱对美国的技术性依赖，以及减小对台积电、三星的生产依赖。这对中国也不是坏事，毕竟欧洲芯片技术起来了可以制衡美国，削弱美国对全球芯片技术的控制力度。而且欧洲技术取得突破、做大了产能，那就更需要市场了，中国恰恰就是最大的市场，所以这必定会给中国芯片供应链提供更多选择，减轻美国那边的压力。我们期待欧洲尽快进步。
5
中国将成为全球芯片产业的强大汇聚地，不但在规模和数量上，而且在技术水平上会有全面的突破
中国作为世界工厂，经济一直在持续、高速发展中。但之前中国一直是芯片需求大国，可谓一直是高、中、低端芯片全球大采购， 2020年芯片进口金额将连续第三年维持在3000亿美元以上 ！2019 年我国芯片的进口金额为 3040 亿美元，就已远超排名第二的原油进口额。
我们不但高端芯片严重依赖美国、欧洲、日本、韩国以及中国台湾地区，甚至连中低端芯片（如各类 汽车 用芯片）都需大量向国外采购。 中国 汽车 用芯片依赖进口的比例达到惊人的90%以上，每年金额达到千亿元以上。
中国的芯片产业自主性极差，不但需要直接大规模全球采购芯片成品，更是 没有一点儿高端芯片的生产能力，还缺乏高端芯片生产的关键设备（如EUV光刻机）、原材料（如光刻胶、晶圆等） ，存在太多的芯片及半导体产业短板。
目前我国最先进的中芯国际芯片生产最先进的也才是14nm制程工艺，而去年台积电早已实现5nm量产，并在研发3nm、2nm技术。我国最先进的光刻机企业上海微电子最先进的光刻机才达到90nm水平，与ASML的差距好几代以上。
这才是美国能对华为断供的根本原因，被卡脖子的地方太脆弱。
但是未来这一切将会彻底改变。在中国芯片制造赶上全球先进水平后，中国全球工厂的地位更加强大，大量的芯片将会在中国研发、制造。到那时我们当然不会封闭，但会与美、欧、日、韩形成良性的市场关系，既有采购，也会有大量向这些国家地区的出口。这才是一种更合理的市场布局。
芯片产业的赶超，难度很大，这几乎就是一次工业化水平的整体赶超。三、两年肯定不够，三、五年也很难实现全面超越。但是我们其它没路可走，必须一个个攻克难点。
芯片生产企业得加把劲了，华为的麒麟9000芯片以及还在研发中更先进的芯片，还在等着国产制造呢，时不我待！
2019年5月，美国商务部将华为列入实体清单，禁止美国企业向华为出口技术和零部件；2020年5月，美国进一步升级对华为贸易禁令，要求凡使用了美国技术或设计的半导体芯片出口华为时，必须得到美国政府的许可证，进一步切断华为通过第三方获取芯片或代工生产的渠道。
此前，高通、英特尔和博通等美国公司都向华为提供芯片，用于华为智能手机和其他电信设备，华为手机使用谷歌的安卓 *** 作系统。华为自研的麒麟高端手机芯片，也依赖台积电代工。随着美国芯片禁令实施，华为手机业务遭遇重创，消费者业务收入大幅下滑，海外市场拓展也受到影响。
美国凭借芯片技术优势对中国企业“卡脖子”，使半导体产业陡然成为中美 科技 竞争的风暴眼。“缺芯”之痛，突显了中国半导体产业的技术短板。它如一记振聋发聩的警钟，惊醒国人看清国际 科技 竞争的残酷现实。
半导体产业是 科技 创新的龙头和先导，在信息 科技 和高端制造中占据核心地位。攻克半导体核心技术难题，解决高端芯片受制于人的现状，成为中国高 科技 发展和产业升级的当务之急。
全球半导体版图
半导体产业很典型地体现了供应链的全球化，各国在半导体产业链上分工协作，相互依赖。美国、韩国、日本、中国、欧洲等国家或地区发挥各自优势，共同组成了紧密协作的全球半导体产业链。
根据美国半导体行业协会发布的最新数据，美国的半导体企业销售额占据全球的47%，排名第二的是韩国，占比为19%，日本和欧盟半导体企业销售额占比均为10%，并列第三。中国台湾和中国大陆半导体企业销售额占比分别为6%和5%。
具体来看，美国牢牢控制半导体产业链的头部，包括最前端EDA/IP、芯片设计和关键设备等。具体而言，在全球产业链总增加值中，美国在EDA/IP上，占据74%份额；在逻辑芯片设计上，占据67%；在存储芯片设计上，占据29%；在半导体制造设备上，占据41%。
日本在芯片设计、半导体制造设备、半导体材料等重要环节掌握核心技术；韩国在存储芯片设计、半导体材料上发挥关键作用；欧洲在芯片设计、半导体制造设备和半导体材料上贡献突出；中国则在晶圆制造上发挥重要作用。
中国大陆在全球晶圆制造（后道封装、测试）增加值占比高达38%；中国台湾在全球半导体材料、晶圆制造（前道制造、后道封装、测试）增加值占比分别达到22%和47%。
以上国家和地区构成了全球半导体产业供应链的主体。
芯片是人类智慧的结晶，芯片制造是全球顶尖的高端制造产业之一，是典型的资本密集和技术密集行业。制造的过程之复杂、技术之尖端、对制造设备的苛刻要求，决定了芯片产业链的复杂性。半导体制造中的大部分设备，包含了数百家不同供应商提供的模块、激光、机电组件、控制芯片、光学、电源等，均需依托高度专业化的复杂供应链。每一个单一制造链条都可能汇集了成千上万的产品，凝聚着数十万人多年研发的积累。
芯片技术也涉及广泛的学科，需要长时期的基础研究和应用技术创新的成果累积。举例来说，一项半导体新技术方法从发布论文，到规模化量产，至少需要10-15年的时间。作为全球最先进的半导体光刻技术基础的极紫外线EUV应用，从早期的概念演示到如今的商业化花费了将近40年的时间，而EUV生产所需要的光刻机设备的10万个零部件来自全球5000多家供应商。
芯片制造的复杂性，创造了一个由无数细分专业方向组成的全球化产业链。在半导体市场中，专业的世界级公司通过几十年有针对性的研发，在自己擅长的领域建立了牢固的市场地位。比如，荷兰ASML垄断着世界光刻机的生产；美国高通、英特尔、韩国三星、中国台湾的台积电等也都形成了各自的技术优势。目前全世界最先进制程的高端芯片几乎都由台积电和三星生产。
中美芯片供应链各有软肋
“缺芯”，不仅困扰着中国企业。
自去年下半年以来，受新冠疫情及美国贸易禁令干扰，芯片产能及供应不足，全球信息产业和智能制造都遭遇了严重的“芯片荒”。
随着新一轮新冠疫情在东南亚蔓延， 汽车 行业芯片短缺进一步加剧，全球三家最大的 汽车 制造商装配线均出现中断。丰田称 9 月全球减产 40%。美国车企也不能幸免，福特 汽车 旗下一家工厂暂停组装 F-150 皮卡，通用 汽车 北美地区生产线停工时间也被迫延长。
蔓延全球的芯片荒，迫使各国对全球半导体供应链的安全性、可靠性进行重新审视和评估。中美两个大国在半导体供应链上各有优势，也各有软肋。
中国芯片产业起步较晚，但近年来加速追赶。根据中国半导体行业协会统计，2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元，同比增长17%，5年增长了超过一倍。其中，设计业销售额为3778.4亿元，同比增长23.3%；制造业销售额为2560.1亿元，同比增长19.1%；封装测试业销售额2509.5亿元，同比增长6.8%。中国2020年出口集成电路2598亿块，出口金额1166亿美元，同比增长14.8%。
中国芯片核心技术与美国有较大差距，主要突破在芯片设计领域，芯片设计水平位列全球第二。在制造的封测环节也不是我们的短板。中国芯片制造的短板主要在三方面：核心原材料不能自己自足、芯片制造工艺与国际领先水平有较大差距、关键制造设备依赖进口。
由于不能独立完成先进制程芯片的生产制造，大量高端芯片依赖进口。2020年中国进口芯片5435亿块，进口金额3500.4亿美元。
美国是世界芯片头号强国，拥有世界领先的半导体公司，但其核心能力是主导芯片产业链的前端，包括设计、制造设备的关键技术等，但上游资源和制造能力也依赖国外。美国在全球半导体制造市场的市占率急速下降，从 1990 年 37% 滑落至目前 12%左右。
波士顿咨询公司和美国半导体行业协会在今年4月联合发布的《在不确定的时代加强全球半导体产业链》的报告显示，若按设备制造/组装所在地统计，2019年中国大陆半导体企业销售额占比高达35%；美国则排名第二，销售额占比为19%。
世界芯片的主要制造产能集中在亚洲， 2020 年中国台湾半导体产能全球占比为 22%，其次是韩国 21%，日本和中国大陆皆为 15%。这意味着美国在芯片的制造和生产环节，也存在很大的脆弱性。这也是伴随东南亚疫情爆发导致芯片产业链产能受限，美国同样遭遇“芯片荒”的原因。
对半导体产业链脆弱性的担忧，推动美国加大对半导体产业的投资和政策扶持。今年5月美国参议院通过一项两党一致同意的芯片投资法案，批准了520亿美元的紧急拨款，用以支持美国半导体芯片的生产和研发，以提升美国国内半导体产业链的韧性和竞争力。今年2月24日，美国总统拜登签署一项行政命令，推动美国加强与日本、韩国及中国台湾等盟国/地区合作，加速建立不依赖中国大陆的半导体供应链。
除了产能问题，美国在全球半导体竞争中的另一个软肋就是对中国市场的依赖。中国是全球最大的半导体需求市场，每年中国半导体的进口额都超过3000亿美元，大多数美国半导体龙头企业至少有25%的销售额来自中国市场。可以说，中国是美国及全球主要半导体供应商的最大金主。如果失去中国这个最富活力、最具成长性的市场，那么依赖高资本投入的美国各主要芯片供应商的研发成本将难以支撑，影响其研发投入及未来竞争力。
这从另一方面说，恰是中国的优势，中国庞大的市场需求和发展空间，足以支撑芯片产业链的高强度资本投入与技术研发，并推动技术和产品迭代。
“中国芯”提速
随着中国推进《中国制造2025》，芯片制造一直是中国 科技 发展的优先事项。如今，美国在芯片供应和制造上进行霸凌式断供，使中国构建自主可控、安全高效的半导体产业链的目标更加紧迫。
客观上，半导体产业链需要各国协作，这从成本和技术进步角度，对各国都是互利共赢。但美国的断供行为改变了传统的商业与贸易逻辑。在大国竞争的背景下，对具有战略意义的半导体和芯片产业链，安全、可靠成为主导的逻辑。
中国要成为制造强国，实现在全球产业链、价值链的跃升，摆脱关键技术受制于人的困境，芯片制造这道坎儿就必须跨过。
随着越来越多的中国高 科技 企业被列入美国实体清单，迫使半导体产业链中的许多中国企业不得不“抱团取暖”，携手合作，努力寻求供应链的“本土化”。“中国芯”突围，成为中国 科技 界、产业界不得不面对的一场“新的长征”。中国半导体产业进入攻坚期，也由此迎来发展的重大战略机遇期。
在国家“十四五”规划和2035远景目标纲要中，把 科技 自立自强作为创新驱动的战略优先目标，致力打造“自主可控、安全高效”的产业链、供应链；国家将集中资金和优势 科技 力量，打好关键核心技术攻坚战，在卡脖子领域实现更多“由零到一”的突破。国家明确提出到2025年实现芯片自给率70%的目标。
2020年8月，国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》，瞄准国产芯片受制于人的短板，在投融资、人才和市场落地等方面进一步加大政策支持，助力打通和拓展企业融资渠道，加快促进集成电路全产业链联动，做大做强人才培养体系等。
全国多地制定半导体产业发展规划和扶持政策，积极打造半导体产业链。长三角地区是我国半导体产业重点聚集区，深圳市则是珠三角地区集成电路产业的龙头，京津冀及中西部地区的半导体产业也正在加快布局。
作为中国创新基地，上海市政府6月21日发布《战略性新兴产业和先导产业发展“十四五”规划》，其中集成电路产业列为第一位的发展项目，提出产业规模年均增速达到20%左右，力争在制造领域有两家企业营收进入世界前列，并在芯片设计、制造设备和材料领域培育一批上市企业。
上海市的规划中，对芯片制造也制定出具体目标和实施路径：加快研制具有国际一流水平的刻蚀机、清洗机、离子注入机、量测设备等高端产品；开展核心装备关键零部件研发；提升12英寸硅片、先进光刻胶研发和产业化能力。到2025年，基本建成具有全球影响力的集成电路产业创新高地，先进制造工艺进一步提升，芯片设计能力国际领先，核心装备和关键材料国产化水平进一步提高，基本形成自主可控的产业体系。
上海联合中科院和产业龙头企业，投资5000亿元，打造世界级芯片产业基地：东方芯港。目前东方芯港项目已引进40余家行业标杆企业，初步形成了覆盖芯片设计、特色工艺制造、新型存储、第三代半导体、封装测试以及装备、材料等环节的集成电路全产业链生态体系。
在国家政策指引和强劲市场的驱动下，国家、企业、科研机构、大学、 社会 资金等集体发力，中国芯片行业正展现出空前的发展动能和势头。
在外部倒逼和内部技术提升的共同作用下，中国芯片产业第一次迎来资金、技术、人才、设备、材料、工艺、设计、软件等各发展要素和环节的整体爆发。国产芯片也在加速试错、改造、提升，正在经历从“不可用”到“基本可用”、再到“好用”的转变。
中国终将重构全球半导体格局
中国芯片制造重大技术突破接踵而至：
中微半导体公司成功研制了5纳米等离子蚀刻机。经过三年的发展，中微公司5纳米蚀刻机的制造技术更加成熟。该设备已交付台积电投入使用。
上海微电子已经成功研发出我国首款28纳米光刻机设备，预计将在2021年交付使用，实现了光刻机技术从无到有的突破。
中芯国际成功推出N+1芯片工艺技术，依托该工艺，中芯国际芯片制程不断向新的高度突破，同时成熟的28纳米制程扩大产能。
7月29日，南大光电承担的国家 科技 重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”之光刻胶项目通过了专家组验收。
8月2日青岛芯恩公司宣布8寸晶圆投片成功，良率达90%以上，12寸晶圆厂也将于8月15日开始投片。
2017年，合肥晶合集成电路12寸晶圆制造基地建成投产，至2021年合肥集成电路企业数量已发展到近280家。
中国半导体行业集中蓄势发力，在关键技术和设备等瓶颈领域，从无到有，由易入难，积小成而大成，关键技术和工艺水平正在取得整体跃迁。
小成靠朋友，大成靠对手。某种意义上，我们应该感谢美国的遏制与封锁，逼迫我们在芯片和半导体行业加速摆脱对外部的依赖。
回望新中国 科技 发展史，凡是西方封锁和控制的领域，也是中国技术发展最快的领域：远的如两d一星、核潜艇，近的如北斗导航系统以及登月、空间站、火星探测等航天工程。在外部压力的逼迫下，中国 科技 与研发潜能将前所未有地爆发。
实际上，中国的整体 科技 实力与美国的差距正在迅速缩小。在一些尖端领域，比如高温超导、纳米材料、超级计算机、航天技术、量子通讯、5G技术、人工智能、古生物考古、生命科学等领域已经居于世界前沿水平。
英国世界大学新闻网站8月29日刊发分析文章，梳理了中国 科技 水平的颠覆性变化：
在创新领域，中国在全球研发支出排名第二，全球创新指数在中等收入国家中排名第一，正在从创新落伍者转变为创新领导者。
人才方面，拥有庞大的高端理工人才库，中国已是知识资本的重要创造者，美中 科技 关系从高度不对称转变为在能力和实力上更加对等。
技术转让方面，中国从单纯的学习者和技术接收者，转变为技术转让的来源和跨境技术标准的塑造者。
人才回流，中国正在扭转人才流失问题，积极从世界各地招募科学和工程人才。
这些变化表明，中国 科技 整体实力已经从追赶转变为能够与国际前沿竞争，由全球 科技 中的边缘角色转变为具有重要影响力的国家之一。
中国的基础研究水平也在突飞猛进。据《日经新闻》8月10日报道，在统计2017年至2019年间全球被引用次数排名前10%的论文时，中国首次超过美国，位居榜首位置。报道还着重指出中国在人工智能领域相关论文总数占据20.7%，美国为19.8%，显示中国在人工智能领域的研究成果正在超越美国。
另有日本学者在研究2021QS世界大学排名后，发现世界排名前20的理工类大学中，中国有7所上榜，清华大学居于第一位，而美国有5所。如果进一步细分到“机械工程”、“电气与电子工程”，中国大学在排名前20中的数量更是全面碾压美国。
芯片技术反映了一个国家整体 科技 水平和综合研发实力，中国的基础研究、应用研究、人才实力具备了突破芯片核心技术的基础和能力。
正如世界光刻机龙头企业——荷兰ASML总裁温尼克今年4月接受采访时所说：美国不能无限打压中国，对中国实施出口管制，将逼迫中国寻求 科技 自主，现在不把光刻机卖给中国，估计3年后中国就会自己掌握这个技术。“一旦中国被逼急了，不出15年他们就会什么都能自己做。”
温尼克的忧虑，正在一步步变成现实。全球半导体产业正进入重大变革期，中国在芯片制造领域的发愤图强，正在改写世界半导体产业的竞争格局。
中国的市场优势加上国家政策优势、资金优势以及基础研究的深入，打破美国在芯片制造领域的技术垄断和封锁，这一天不会太遥远。
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