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美国这次前所未有的芯片制裁,可能帮了中国一个大忙

码农翻身刘欣 码农翻身 2022-10-14

美国又开始制裁中国了。


最新的措施是,未经许可,凡是使用美国工具生产出来的某些半导体芯片,禁止中国进口,并且严格限制对中国出口生产芯片的设备。


听起来很耳熟是吧?对,类似的手段曾经用在华为身上。


特朗普时代为了阻断对华为供货,封杀华为,先是把源自美国的技术从25%降到10%,发现效果不佳,后来干脆降到0%,完全切断。


这就是所谓外国直接产品规则(FDPR),它不仅适用于美国芯片制造商,对世界上任何使用美国设备或软件的芯片公司都有制约力。


还有一条更狠:禁止美国国籍的人在中国从事芯片开发或制造工作,包括美国设备的售后。


如果这些措施真的能严格执行,恐怕中国有很多公司要像华为一样,过一段苦日子了。


大家可能会问,为什么美国能这么这么霸道呢?


光刻机不是荷兰ASML吗?代工制造不是台湾吗?存储芯片不是韩国吗?海思也有很强的芯片设计能力,凭什么得听美国的命令?


因为美国确实是站在最高端,控制了整个芯片行业。



01光刻机

就拿ASML最先进的EUV光刻机来说,EUV理论的研发早在1997年就开始了。


当时英特尔和美国政府牵头成立了EUV LLC联盟,该联盟汇聚了美国顶尖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、桑迪亚国家实验室三大国家实验室,联合IBM、AMD、摩托罗拉等科技巨头,集中数百位顶尖科学家,共同研究EUV光刻技术。


当时最大的光刻机厂商不是ASML,而是日本的尼康,它肯定也想加入啊,但是美国不允许外国公司使用美国最前沿的技术,尤其是80年代日本半导体崛起对美国的重大威胁,尼康被排除在外。


ASML是一家荷兰公司,做出了一堆对美国的承诺,如定期接受审查,在美国建厂,承诺美国零部件占比55%以上......这才被允许加入。


1997年-2003年,6年间EUV LLC的科学家发表了几百篇论文,验证了EUV光刻机的可行性。然后EUV LLC联盟解散。


谁来制造EUV?必然是ASML啊。


资料显示,ASML 第一大股东是美国资本国际集团(Capital Research andManagement Company),拥有15.81% 股权。第二大股东是美国贝莱德集团(BlackRock Inc.),拥有7.95% 持股。


协议约束+股权控制,决定了ASML虽然身在荷兰,但是主人却在美国。



02半导体材料

日本人没有吃到EUV这块大肥肉,转而发力去研究半导体材料。


芯片根据摩尔定律,每18个月就要更新换代,半导体材料从晶体三极管发明以来,就从未改变过,只要把纯度和配方搞好就行,不用担心颠覆式创新。


这太符合日本人的口味了,“工匠精神”,一代一代慢慢打磨。


当然,光有工匠精神不不够的,日本的基础研究相当厉害,2000年以后拿了15个诺贝尔奖,5个物理奖,6个化学奖。


强大的基础科学,慢工出细活的精神,日本人不断改进精密复杂的制造工艺,把半导体材料越做越好。


半导体硅片纯度做到了11个9,相当于两个足球场的面积里,只有一粒沙大小的杂质


高纯度氟化氢,把杂质浓度控制在低于万亿分之一。


这些高精尖的半导体材料都被擅长死磕的日本人做出来了。


现在日本在全球半导体材料市场占比份额高达52%,尤其是它的王炸产品高纯度氟化氢、光刻胶和氟化聚酰胺,全世界没有竞争对手,美国也不行。


但是大家都知道,日本对美国的命令是不敢违抗的,半导体材料也被美国间接控制了。



03EDA软件

相比于设备和材料,美国的第三个大杀器就是直接控制的EDA软件。


EDA软件简单来说就是画电路板的,你可能会问,不就是电路吗,手绘不行吗?



在早期确实是手绘的,但是现在的高端芯片只有指甲盖大小,上面有100多亿个晶体管连接在一起,手绘的话得画到地球毁灭了。

所以EDA被称作是“半导体皇冠上的明珠”,在整个半导体产业链中起着举足轻重的用,缺少了EDA,全球所有芯片设计公司都得停摆。


全球EDA市场主要由Synopsys、Cadence、Siemens EDA三大巨头占领。


其中Synopsys和Cadence是美国公司,两家合计占据了近全球近6成市场份额


(注:EDA软件详情参见刘亚曦写的这篇文章《这才是中国被卡脖子最严重的软件!》) 



04一点儿感想

2018年中兴被美国制裁,直接导致所有业务进入休克状态,后来交了10亿美元罚金,改组董事会,允许美国方面挑选人员进入合规团队,这才活了过来。


当时我问一个在中兴的同学:如果美国对中国所有公司都实施类似制裁,国内的通信业会怎么样? 


他笑了笑说:有可能会退回到2G时代


这是个玩笑话,但也凸显了在严厉制裁下,压力是非常巨大的。


这种压力也会让我们保持清醒,除了踏踏实实地把芯片业发展起来,真是无路可走


不可否认,光刻机很难,EDA很难,半导体材料也很难,尤其是市面上已经有成熟产品的情况下,发展起来更难。但是美国现在对中国搞切割,却是帮了中国一个大忙。


因为领先者占领市场的最好办法就是低价倾销,打压本地产品,让他发展不起来,因为从头开始研发制造,技术落后,成本高昂,没有竞争优势,公司都不傻,他们会自发地去购买质优价廉的产品。


很多国家想发展本土落后的产业,一般先筑起关税的壁垒,提高国外产品的成本,削弱其竞争力,先把自己发展壮大了,再出海参与国际竞争。但这违反自由贸易原则,会被领先者抓住痛击。


现在美国主动把中国大市场的大门关上,相当于帮着树立了一个壁垒,虽然国产的工具和芯片还不行,性能差,不稳定,Bug多,但也得用,这样整个产业链就会发展起来。中国市场巨大,2021年集成电路进口额达到4400亿美元,足以养育一大批巨头。


今年前7个月的芯片进口量减少了430亿颗,已经说明国产芯片自给率正在进一步提升,国产芯片替代美国芯片加速推进。


咱们国家似乎特别擅长砸钱,把一个东西从1干到100,从100干到10000,但是不擅长从0到1


像光刻机这样的东西,欧美已经造出来了,0到1的问题早已解决,中国也可以制造,剩下的就是不断进化,不断提高精度了。


现在需要的就是时间,要有耐心,我们不可能一下子就解决问题,用几年时间超越人家几十年的积累和成就,那不就成神了吗?


要以十年为一个长度单位来看中国芯片的进展,这几年在严厉制裁下肯定会很难过,但是我坚信,我们肯定能攀登上芯片的科技树,中国芯片肯定能站到世界之巅。




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