美国“芯”焦的背后( 二 )
高通的理由是 ， 美国针对华为的禁令会把价值80亿美元的市场让给海外竞争对手 。高通的担心不无道理 。因为美国政府的围堵打压 ， 波士顿咨询的报告调研发现 ， 华为正积极在寻找韩国和欧洲的芯片供应商；而OPPO、小米等中国企业 ， 虽然暂时没有进入美国的实体清单 ， 但为了防范潜在风险 ， 也在主动使半导体供应商多样化 。报告预测：禁令会直接威胁美国半导体行业从中国设备制造商那里获得的约490亿美元收入 ， 而这将占总收入的22% 。美国人的重拳出击让美国自己人为此买单 。此情此景 ， 中国科学院半导体所研究员姬扬评价道：“虽然美国政府希望中国能被孤立 ， 然后让美国来占领世界市场 。 但这些政策更大的可能是美国把自己跟世界的联系切断 。 ”切断自己技术进步的路径、给自己的企业造成伤害 ， 之所以美国要做这种自损1000、伤敌800的事情 ， 背后或许有更深层的焦虑......瓶颈美国在焦虑啥？要从尺寸只有头发丝万分之一的晶体管讲起 。简单说来 ， 晶体管是使用半导体材料制造的一种元器件 ， 可以控制电压 。 在芯片上的晶体管可以做的非常小 。 一枚指甲盖大小的芯片上晶体管数量可达数以十亿计 。
▲芯片生产流程简化图1947年12月 ， 美国贝尔实验室研制成功了世界上第一块点接触式晶体管 ， 而1958年 ， 美国德州仪器公司的杰克基尔比发明了第一块芯片……随后 ， 美国在全球芯片产业一直处于绝对领先地位 。而现在 ， 美国遇到了瓶颈 。挡住美国的东西 ， 不是资本 ， 不是人才 ， 而是摩尔定律的失灵 。摩尔定律是由英特尔联合创始人戈登·摩尔提出 ， 用于总结芯片行业的发展规律 。这一定律内容大概是 ， 集成电路上可容纳的晶体管的数目 ， 约每隔18~24个月便会增加一倍 ， 性能也将提升一倍 ， 而产品价格却能保持稳定 。翻译一下 ， 就是通过技术进步 ， 在成本稳定的情况下 ， 芯片上的晶体管尺寸可以做得越来越小 ， 单位面积上的晶体管数量也就越来越多 ， 可处理的信息量更大 ， 芯片的性能也就提高了 。今天可以在一台小小的手机内 ， 就基本实现十年前台式电脑才能实现的功能 ， 而价格反而更低 ， 这就是摩尔定律带来的福利 。综上 ， 正常情况下摩尔定律的三个要点是：性能提升成本基本稳定有明显规律性
▲芯片大小变化但摩尔定律进阶到今天 ， 三要素都在动摇 。 半导体晶体管尺寸逐渐触及到物理极限 ， 难以继续缩小 ， 这也就意味着芯片上所能容纳的晶体管数量难以继续增加 。“摩尔定律过去是每5年增长10倍 ， 每10年增长100倍 。 而如今 ， 摩尔定律每年只能增长几个百分点 ， 每10年可能只有2倍 。 因此 ， 摩尔定律结束了 。 ”英伟达CEO黄仁勋在2019年的国际消费电子展上 ， 如此预测了摩尔定律的未来 。不但是黄仁勋 ， 摩根士丹利也在一份报告中认为 ， 传统半导体制造业的发展已经放缓 ， 摩尔定律的失灵就是明证 。 目前领先的海外制造厂的优势可能会缩小 ， 因为前沿开发变得越来越具有挑战性 。为了衡量芯片的技术进步 ， 行业内用了“制程”这个概念 ， 随着芯片上晶体管的尺寸减小 ， 制程也就越小 ， 芯片上能容纳的晶体管数量就越多 ， 也就是说制程越小 ， 芯片的性能就越好 。就拿芯片龙头英特尔来说 ， 到了14纳米制程 ， 研发就已举步维艰 。 英特尔在这一水准被卡了整整5年 。 到了10纳米制程 ， 英特尔也一延再延 。 而到了7纳米制程 ， 又迟到了3年 ， 今年第一批7纳米处理器该上市的时候 ， 进程又被宣告延后6个月 。
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