2020 年 5 月 15 日，美國商務(wù)部發(fā)布公告，稱美國商務(wù)部稱華為 “破壞” 實(shí)體清單，所以要限制華為使用美國技術(shù)軟件設(shè)計(jì)和生產(chǎn)半導(dǎo)體;這則消息引發(fā)了外界對于華為和中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的擔(dān)憂。今天的先進(jìn)計(jì)算機(jī)芯片的設(shè)計(jì)和制造離不開美國技術(shù)。美國公司，比如楷登電子(Cadence Design Systems)和泛林集團(tuán)(Lam Research)制造的產(chǎn)品，幾乎不可替代。美國商務(wù)部可以通過切斷這些產(chǎn)品及其生產(chǎn)的芯片讓全球幾乎所有技術(shù)企業(yè)停止運(yùn)行。

因此，即使是美國以外的公司也必須遵守商務(wù)部的這些新規(guī)定。總部位于荷蘭的阿斯麥公司(ASML)已停止向中國銷售其最先進(jìn)的設(shè)備。阿斯麥?zhǔn)侨蛭ㄒ灰患疑a(chǎn)最先進(jìn)光刻機(jī)的公司，它的機(jī)器使用光粒子將電路刻在硅晶片上。全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體生產(chǎn)商之一、臺(tái)灣的臺(tái)積電已表示，在美國商務(wù)部的監(jiān)管規(guī)定生效之后，將停止為華為生產(chǎn)產(chǎn)品。那么，面對美國的科技霸權(quán)，華為公司該如何面對，中國半導(dǎo)體行業(yè)該如何走向自主可控，這些問題也引起了廣泛關(guān)注。

現(xiàn)在半導(dǎo)體領(lǐng)域是“一超多強(qiáng)”的格局，美國擁有世界上最大的半導(dǎo)體市場，其半導(dǎo)體行業(yè)產(chǎn)值占全世界總產(chǎn)值的47%，是當(dāng)之無愧的老大。除了美國，韓國三星、海力士的存儲(chǔ)芯片占了65%；從80年代起，歐洲的英飛凌、意法半導(dǎo)體、恩智浦，一直都是模擬芯片領(lǐng)域的佼佼者；信越、日立等日本公司，幾乎壟斷了半導(dǎo)體的上游材料，比如高端光刻膠等；中國臺(tái)灣則在芯片代工領(lǐng)域獨(dú)步天下，臺(tái)積電和聯(lián)電占據(jù)了越60%的市場，日月光等公司還搶下芯片封裝測試一半的份額；中國則依托龐大的下游應(yīng)用市場，近年在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域快速發(fā)展，華為海思擠進(jìn)芯片設(shè)計(jì)前十，設(shè)計(jì)規(guī)模跟上位居世界第二。

從表面上看，儲(chǔ)存芯片有韓國，芯片生產(chǎn)代工有中國臺(tái)灣，模擬芯片有歐洲，再加上華為擁有芯片設(shè)計(jì)能力，似乎拋開美國攢一臺(tái)手機(jī)也并不是什么難事。現(xiàn)實(shí)情況卻比這個(gè)要復(fù)雜得多，拋開政治因素，其他國家或地區(qū)能在半導(dǎo)體領(lǐng)域有所建樹，背后多多少少都有美國人的影子，或者說是得到美國的認(rèn)可。

以臺(tái)積電為例，臺(tái)積電最開始的專利技術(shù)來自IBM授權(quán)，英特爾不光給訂單，還對芯片加工的幾百道工序，進(jìn)行手把手指導(dǎo)，美國則通過資本市場，掌握了臺(tái)積電80%的股份。

誰的拳頭大，誰就有話語權(quán)。這是亙古不變的真理，在半導(dǎo)體領(lǐng)域也一樣，美國及其盟友日本，擁有三張王牌，分別是設(shè)備、材料和設(shè)計(jì)軟件，管控任何一樣，都可以讓你停工歇菜。

一、設(shè)備：

目前，全球前五大半導(dǎo)體設(shè)備廠，其中三家是美國企業(yè)，日本的東京電子、荷蘭的阿斯麥，好巧不巧，都是喝美國奶長大的，這五家公司加起來，占了全球半導(dǎo)體設(shè)備近60%的營收，2019年超過了500億美元。

芯片加工的核心設(shè)備包括光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、化學(xué)拋光機(jī)、離子注入機(jī)，以及檢測設(shè)備等，幾乎都被這五家公司壟斷，或者說是被美國壟斷。

而美國能實(shí)現(xiàn)壟斷，除了時(shí)間積累上的優(yōu)勢外，還要?dú)w功于其高超的工藝技術(shù)。

就荷蘭的光刻機(jī)來說，其技術(shù)核心是極紫外光源，EUV，全球最先進(jìn)的EUV研發(fā)是由美國主導(dǎo)的，由英特爾和美國能源部牽頭組件EUV LLC聯(lián)盟，成員包括摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下面的三大國家實(shí)驗(yàn)室，可以說為了研發(fā)EUV，美國把家底都掏出來了。

在深紫外光DUV時(shí)代，日本尼康也是光刻機(jī)巨頭，但是由于美國視日本半導(dǎo)體為對手，尼康沒有拿到EUV的入場券，從此沒落。阿斯麥非常懂事，保證55%的零部件會(huì)從美國進(jìn)口，同時(shí)接受美國的定期審查。于是阿斯麥成為天選之子，在高端EUV光刻機(jī)領(lǐng)域一家獨(dú)大。

投桃報(bào)李，美國同意阿斯麥?zhǔn)召弾准颐绹荆ㄑ谀ぜ夹g(shù)龍頭、紫外光源龍頭等，進(jìn)一步鞏固其行業(yè)老大的地位，同時(shí)，阿斯麥也深深烙下美國的印記。

二、材料：

2019年，日本占領(lǐng)了全球半導(dǎo)體材料66%的份額，19種主要材料中，有14種份額超過50%，有好幾種核心材料，甚至達(dá)到了70%以上。美國不是不想吃下這塊肥肉，主要是材料這塊，還真得日本人來做，因?yàn)榘雽?dǎo)體材料的“純度”、“配方”，都需要專注和堅(jiān)持，在一個(gè)捏飯團(tuán)都能成傳奇的國度，最不缺的恰恰是極致的專注和耐心的堅(jiān)持。

以硅片為例，半導(dǎo)體硅片純度要求是11個(gè)9，什么概念，相當(dāng)于兩個(gè)足球場的面積里，只有一粒沙大小的雜質(zhì)。如果雜質(zhì)過多，將直接影響良品率，半導(dǎo)體材料成本極高，上千道工序，每一步的廢品率都要做到萬分之一，甚至十萬分之一，才能保證不虧本。

在材料生產(chǎn)過程中，為了保證高純度，就必須使用大量精密測量儀器，能夠檢測十億分之一的雜質(zhì)含量，這就需要其他基礎(chǔ)學(xué)科的協(xié)助，比如光學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等。除此之外，人員的經(jīng)驗(yàn)，即業(yè)內(nèi)常說的“know-how”，也是至關(guān)重要的。

做到99.99%，努努力是可以實(shí)現(xiàn)的，但是如果要做到十個(gè)九以上，所付出的努力可能是四個(gè)九的百倍千倍，而且可能要花費(fèi)數(shù)年才有可能實(shí)現(xiàn)。

控制住設(shè)備和材料，代工廠連議價(jià)權(quán)都很弱，想要對抗美國的禁令，幾乎不可能。美國可以輕易的斷了你的糧，甚至砸了你的鍋。

三、設(shè)計(jì)軟件：

美國除了拿住了生產(chǎn)制造的上游，芯片設(shè)計(jì)的上游，也牢牢握在美國人手中。

芯片的設(shè)計(jì)是一件非常復(fù)雜的事情，一塊芯片動(dòng)不動(dòng)就是數(shù)以億計(jì)的晶體管，如果要靠人工來完成，根本不可能。所以，設(shè)計(jì)芯片就必須要用到電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件，也就是EDA來輔助。

EDA的核心是知識(shí)產(chǎn)權(quán)庫，即IP庫，IP庫將經(jīng)常使用的功能標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，設(shè)計(jì)公司只需要調(diào)用即可，不需要重新設(shè)計(jì)，大大減少了設(shè)計(jì)難度。2019年，全球芯片IP市場前三強(qiáng)，EDA就占了兩個(gè)，僅次于ARM。

除此之外，EDA的仿真功能也是必不可少的，芯片一次流片成本并不低，普通芯片1平方毫米都要十多萬人民幣，高端芯片一次流片費(fèi)用更是可能高達(dá)數(shù)百萬美元。

尷尬的是，我國最大的EDA廠商，華大九天在全球EDA市場僅占1%左右的份額，而美國控制的三大廠商，新思科技、楷登電子、明導(dǎo)科技，則占據(jù)了80%以上的市場。

從這個(gè)事件當(dāng)中便可以看出國產(chǎn)自研芯片是有多么的至關(guān)重要。雖然麒麟芯片自面世以來，便被許多業(yè)界人士所看不起，受到了業(yè)界的嘲諷與貶低，但是經(jīng)過多年來的技術(shù)研發(fā)與積累，華為已經(jīng)能夠在基帶、AI人工智能等方面都已經(jīng)做到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平。為了能夠使其在國際地位能夠有更高的話語權(quán)，華為在世界移動(dòng)通信大會(huì)上展示了自己的5G芯片，踏出了5G最重要的一步，真正意義上實(shí)現(xiàn)了不再受制于人的現(xiàn)象。

文章綜合來源：bilibili

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