江苏龙网

  1. 首页 > 社会 > >

这是通俗语言真正全面说清楚关于芯片的文章

关于芯片的文章 ， 这是用通俗语言真正全面说清楚了的一篇作者 | 新望（中制智库研究院院长）本文为中制智库（ID:CMThinkTank）原创文章 ， 如需转载请在文前注明来源及作者信息 。本文约6859字 ， 大约阅读时间为12分钟内循环为主体 ， 内外循环互促 ， 这是中国发展新格局 。 之所以内循环为主体 ， 就是因为外部环境发生了变化 。 决定外部环境变化的一个关键因素是中美关系 ， 中美关系可以说是发生了质变 。外部环境变化的一个直接后果就是关键核心技术被卡脖子 。 9月11日 ， 中央主要领导同志在科学家座谈会上列举了工业、农业、能源等等几个受制于人的方面 。 工业当中最为典型的就是芯片 ， 这是最依赖别人 ， 也是最容易受制于人的 。中国制造业和信息产业要打通内循环 ， 必须攻下芯片这一关 。一、中国芯片先天不足这一轮信息技术革命发源于美国 。 1947年 ， 美国人发明了晶体管 ， 九年之后 ， 一位美国工程师杰克·基尔比和另一位美国物理学家共同发明了集成电路 ， 把众多缩小的晶体管集中布置到一个半导体硅片上 ， 叫大型集成电路 ， 也叫芯片 。 硅介于导体和绝缘体之间 ， 所以叫半导体 ， 硅经过提纯成为高性能半导体材料 ， 是芯片的母体 。 以研究生产硅为半导体母体芯片的地方 ， 也叫硅谷 。 所以芯片也叫半导体产业 ， 也叫大型集成电路产业 。发明芯片的基尔比于2000年获诺贝尔物理学奖 。 作为运算处理中枢 ， 芯片奠定了现代工业文明的基础 ， 也揭开了二十世纪信息革命的序幕 。 可能当时人们并没意识到这些 ， 因为芯片还比较初级 ， 直到现在 ， 芯片越做越小 ， 性能越来越强大 。 芯片二字的中文翻译真是神来之笔 ， 寓意心脏、引擎 。 未来 ， 即使进入云时代 ， 进入量子时代 ， 芯片还是少不了 。芯片之后 ， 美国又有进一步的相关发明 ， 如电脑、因特网、移动电话、智能手机等等 ， 这些共同构成了信息技术革命 。 所以 ， 这一轮信息技术革命 ， 美国是先驱者 ， 是领导者 ， 如今美国处处主动 ， 处处在上游 ， 因为是技术源发地 。 在这条纵向产业链上 ， 处在下游 ， 必然受制于人 。1958年芯片出现之后的第五年 ， 也就是1963年 ， 日本人从美国引进了集成电路 。 那时日本是二战后恢复时期 ， 美国对日本采取扶持政策 ， 技术援助 。 结果 ， 做精微芯片 ， 日本的工匠精神 ， 青出于蓝 。 由此 ， 日本半导体产业后来居上 ， 而且大规模推向了民用消费领域 。 所以六七十年代 ， 日本是半导体产业的领头羊 。1965年 ， 日韩实现了邦交正常化 ， 日本开始在韩国设厂 ， 日本和韩国的心态也因为日本有历史欠账 ， 睁一只眼闭只眼 ， 结果韩国把日本从美国引进的技术全盘掌握 ， 某些方面还优于日本 。 美日韩三国在六七十年代 ， 像浪潮一样 ， 你追我赶 ， 形成了国际性的芯片产业链 。1965年 ， 中国就意识到发展大型集成电路是非常重要的一件事 ， 但在冷战时期 ， 中国尽管以研究两弹一星的体制搞芯片 ， 但直到80年代初 ， 闭关锁国 ， 高新技术与发达国家处在断绝状态 ， 芯片产业没有大的进展 。改革开放以后 ， 1982年在国务院层面成立了电子计算机及大型集成电路领导工作小组办公室 。 这个办公室从1982年到现在已经将近40年 ， 现在还在 ， 简称“大办” 。 应该说 ， 近40年来 ， 对芯片不可谓不重视 。 但国产芯片仍然在全球处在相对落后的状态 ， 尤其是高性能芯片 ， 缺口巨大 ， 全世界四分之三的芯片市场在中国 ， 但百分八十左右还得依赖进口 。 芯片进口额花费外汇超过了石油一倍多 。 石油进口一千四百亿美金 ， 芯片进口三千多亿美金 。 也有一些低端芯片在出口 ， 大概一千多亿 ， 但是逆差还有两千多亿美金 。在全球芯片产业链上 ， 我们处在中下游 。 上游的高端技术、核心技术 ， 关键零部件 ， 关键专利都不在我们手里 。 全球芯片产业链条上的龙头企业 ， 目前我们还没有一个 。 芯片里面最典型的内存芯片 ， 目前美国占全球市场一半 ， 韩国占24%左右 ， 日本占10% ， 欧洲占8% ， 中国占3% 。 市场地位非常边缘化 。回头看 ， 60年来中国芯片的发展 ， 错过了两次机遇 。 第一次是在芯片发明和发展的黄金阶段 ， 美日韩欧基本同步 ， 形成全球产业链 ， 而我们那时候闭关锁国；第二次是90年代后 ， 市场换技术的路线遇到了1996年瓦森纳协议阻碍 ， 耽误了我们的追赶步伐 。 1996年 ， 西方42个发达国家签署瓦森纳协议 ， 向中国封锁先进技术 ， 重点就是半导体芯片 。最近十年中国芯片产业增长迅速 。 已有超过两千家芯片厂商 ， 可以量产14纳米的芯片 ， 产业链逐步从中下游向中上游移动 ， 国家对芯片的产业政策更加密集 ， 力度也在加大 。目前 ， 中国和第一阵营美日韩芯片技术迭代 ， 相差两到三代 ， 目标是2025年与第一阵营缩小到两代或者一代半 。 什么意思呢？从现在的14纳米量产 ， 到2025年可以量产7纳米、5纳米 。 最近有报道 ， 台积电未来一年将开始3纳米量产 。 当然 ， 芯片不会无限小下去 ， 按科学家推算 ， 芯片的极限是2纳米 ， 这是由硅的分子直径决定的 。二、芯片为什么这么难芯片产业有其独特的内部结构和产业特性 。 芯片产业链分为五个子链 ， 或者说芯片产业分为五大行业 。第一 ， 设计 。 数亿的线路如何集成在一起 ， 首先需要设计 。 芯片设计全球最大的公司是英国ARM ， 而设计软件 ， 美国EDA居于垄断地位 。 最近芯片产业最大的新闻是美国英伟达要从英国手里收购ARM ， 届时美国在芯片产业上将更加强势垄断 。 华为的海思 ， 设计能力可以达到7纳米 。 我曾经问华为的副总董明 ， 中国为什么不收购？回答：美欧此类公司 ， 中国永远都不会有收购机会 。第二 ， 制造 ， 包括成品制作和半成品制作 。 半成品是晶圆 ， 高纯度晶圆基本由日本人垄断 ， 硅的冶炼 ， 日本人可以冶炼到百分之九十点九后面十一个九 ， 然后做成的晶圆是最好的 。 在晶圆的基础上再做芯片 ， 大家知道这个行业台积电最大 ， 中国的中芯国际目前是全球第五 。 当然只是产量全球第五 ， 芯片等级较低 ， 利润率也不高 ， 因为许多专利技术不在自己手里 ， 还受到美国严厉监管 。第三 ， 封装测试 。 将芯片压缩到一个板子上 ， 进行合格测试 。 因为芯片的线路和触点太多 ， 一个地方有万分之零点几的差错 ， 最终结果也是相当大的差错 ， 所以必须逐个测试 。 封装测试基本属于劳动密集型 ， 在这个行业 ， 中国与国际差距不大 ， 甚至处于领先地位 。第四 ， 设备 。 生产芯片的设备大家都知道 ， 最精密的EUV光刻机是荷兰ASML 。 生产晶圆的设备 ， 在日本 ， 主要是三菱、索尼等企业占优势 。 7纳米工艺光刻机目前只有荷兰ASML能够提供 ， 售价1亿美元以上 ， 有钱还不一定能买到 。 上海微电子已经能够生产制作28纳米芯片的设备 。第五 ， 辅助材料 。 包括光刻胶、掩膜版、靶材、封装基板等等 ， 这些材料目前国内仍是瓶颈 。芯片制造是如此之难 ， 却又如此重要 。 它的特点就是在整个国民经济中的基础性、战略性地位 ， 不管是民生、国防、工业、装备、航天等等 ， 芯片出问题 ， 就等于人的心脏出问题 。芯片又是一个全球充分竞争的行业 ， 但进入的门槛高 ， 周期长 ， 资金密集、技术密集、人才密集 。 投资动辄数百亿美元 ， 研发人员成千上万 ， 基本是全球有限寡头间的竞争 ， 是跨越国界的国际市场竞争 。但芯片的竞争 ， 由于其重要的战略价值 ， 不仅是市场竞争 ， 它还是国家竞争 ， 乃至成为国际贸易战的有力武器 ， 成为竞争对手之间限制和制裁的重点产业 。 国家竞争与市场竞争有着不一样的竞争规则 。这是通俗语言真正全面说清楚关于芯片的文章


推荐阅读


上一篇：惊动清朝中央政府的陕西“蒲案”始末

下一篇：全民医保，从“三败俱伤”到“台湾奇迹”