上世紀五六十年代,晶元是美國的天下,沒有日本韓國什麼地位,日本開始重視民族企業的發展,索尼,松下等企業迅速發展。

到七十年代末,日本晶元實力大大提高,能和美國扳手腕那種,同時以質量好,價格低的優勢把美國產業打的落花流水。

再到八十年代末,日本半導體產業佔了全球百分之七十甚至八十,美早就意識到危機,在82年開始搞日本,85年對日發起301條款訴訟,美日簽訂《半導體條約》,就算美這樣打壓,日半導體在八十年代末還是全球巨頭。

美國就是以這種方式壓垮了日本半導體(即使現在仍是全球最大原材料出口國,還有索尼,東芝等企業)。

同時韓國三星在九十年代發展起來,有韓國政府和美國的扶持,九十年代末就超過日本美國了,不過97年亞洲金融危機,美國購買大量三星的股票,佔有量超過百分之五十。雖然美國不直接干預三星內部事務,但是三星大部分利潤被美國賺去了。可以說,三星是美國的高級"打工仔"。三星就這樣被美國控制住了。

講了這麼久歷史,可以總結出幾個規律:

1、韓國日本半導體都曾經用十幾二十幾年超過美國,但都被美國打壓然後控制住了。

2、後來九十年代台灣半導體發展起來,可以看出亞洲人是聰明又勤奮的,中國人有何嘗不是呢?看看改革開放40年創造了多少奇蹟。

3、其實美國主要靠剝削別國利益,維持自身的強大,不過是美國先入手半導體產業,某種程度上佔有一定優勢而已,看看歐洲,一直沒有發展出一個像三星、台積電這類巨頭(asml例外,其他領域應該沒有例外吧)。總結就是美國主要有著先手優勢,和資本優勢,這些又會吸引來自世界各地的人才,不斷良性循環...

結論就是:中國半導體在沒有建立顯著優勢的情況下,就被美國狠狠打壓了,這一點與韓日不同,這意味著必須打破高聳的技術壁壘,前路艱難險阻啊。

雖然沒有顯著優勢,但我們依然在不斷前進。我們有著中芯,全球第5個擁有28nm製程的企業,有華為海思,在2019營收排名全球前五。能否趕上美國關鍵還得看是否承受的住美國的打擊,能否在科技戰中保住中芯和海思。

如今大家都知道晶元卡脖子,全國重視晶元行業發展,是晶元發展的大好時機。經過苦難的這幾年,國內會迎來一個快速的發展期,趕上美國只是時間問題。或許十幾年、甚至二十幾年,中國半導體就可以和美國掰腕子了。

傳統硅基晶元的工藝已經很成熟,也快達到所謂的物理極限,或許發展會放緩,是彎道超車的一個機會。但同時傳統硅基晶元的技術壁壘高,材料看日本,設備和EDA看美國,實在發展不起來可以發展未來新型半導體,比如說碳納米管、神經網路晶元等等,性能和功耗都比傳統工藝有優勢,各國也沒有真正掌握這些技術的。大概在5~10年後會有一波"未來晶元技術"出現,或許這些領域才是彎道超車真正的希望所在。

預測歸預測,不管怎樣,我選擇相信中國人的勤勞和智慧,現在沒有的,慢慢都會有的,只是缺點時間。


如果繼續保持現在這種對待基礎科學的態度。基本上沒戲了。知乎上大把大把的環化生材勸退黨很好的說明了這幾個基礎學科的尷尬地位以及從業者的倒霉境遇。物理和數學沒人勸退是因為也沒幾個會進去。

晶元不只是光刻機這麼一點點,幾乎需要除了生命科學(我不是說生命科學不重要)以外一切人類最頂尖的知識與技術。隨便打個比方,超純的硅材料就必須進口,光刻膠也得進口。上千道工序大部分做不了,基礎一點都不紮實還不大力培養人才,相關行業沒有頂尖人才,學生大量轉行,還幻想趕上美國,呵呵。


個別點接近美國,但整體來說差距還很大。現在這種情況下,要摒棄彎道超車的想法,扎紮實實,把別人做過的東西全部做一遍,才有機會從整體上超過美國,否則分分鐘被卡脖子


晶元行業分三大塊:晶元設計、晶元製造和晶元封測。

先看晶元設計產業。

從上面可以看出,晶元設計前三甲公司都是美國公司,美國最強,其次是中國台灣,有三家入榜。大陸則沒有上榜企業。當然,如果華為海思獨立運營、獨立核算的話,營收應該能進入前10名。華為2019年消費者業務高達4673億人民幣,裡面有很大一部分是海思處理器的功能。假如一台手機里25%的成本來源於處理器,海思則有近千億人民幣的營收,合150億美元,在上面榜單上可以進入前5名。

再看看晶圓代工產業排名

從上表可以看出,最強的是台積電,畢竟蘋果、高通、華為海思的旗艦處理器都是找台積電代工的。三星第二名,部分高通、三星的處理器是三星半導體代工的。

格芯是美國的,聯電是台灣(中國)的,中芯是中國大陸的。從上面來看,如果將台灣計入中國的話,晶圓製造中國還比較強,世界第一。如果不計入台灣省,大陸整體實力一般,實力排全球前三吧,比不過韓國和美國。

這裡沒有計入intel,因為intel不是代工廠,intel是設計、製造、封測一條龍服務。

至於啥時候趕上美國?我覺得在國家資金的大規模投入下,以及龐大的市場需求驅動下,20年內一定可以。


不是快了嗎

那天發布會有一位女士對一群老外高喊

AMD YES


現在的硅基半導體就是燃油發動機,電動發動機走一波就明白了。


目前,我國的晶元進口額與2014年相比並沒有減少太多,且已經接近全國石油進口額的2倍了。想要知道中國趕超美國晶元還有多少年,這個在晶元的不同細分領域跟不同賽道上都會出現不同的答案。

就拿內存存儲晶元還說,內存晶元是晶元中技術門檻相對沒那麼難以逾越的。以韓國為例,當年用10年的時間以大量成本砸資金犧牲利潤的各種手段趕超日本。所以,從這個方面來看,內存晶元是中國最有機會達到突破口的。

但是,晶元的製造設計的環節太多,每個環節都面臨著被卡脖子的風險。如,設計框架現全球通用ARM公司的架構已被美國英偉達3637億成功收購,這意味著中國晶元正式從設計框架上會被美國卡脖子。ARM公司從1985年開發出第一款商用RISC架構處理器至今是其累計35年的技術,沒有了設計框架連設計語言都成問題。好在大力出奇蹟,除了華為底層獨立研發自己的晶元構架外,還有龍芯拿下美國MIPS架構,申威拿下美國DEC,江蘇中晟宏芯拿下power的開發授權等等,相信在大量資金集國家力量的投入下,中國能夠實現彎道超車,早日搞出一套屬於我們自己的晶元研發架構。

但造芯之路可謂艱難險阻,除了設計架構外,還有晶元製造流程中的關鍵設備光刻機,製造代工的阻礙,晶元設計技術上累計的專利太少等等難以攻破的難題。所以說,要知道中國晶元多少年能超越美國是要深入到各個領域思考探討的。


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