上世纪五六十年代,晶元是美国的天下,没有日本韩国什么地位,日本开始重视民族企业的发展,索尼,松下等企业迅速发展。

到七十年代末,日本晶元实力大大提高,能和美国扳手腕那种,同时以质量好,价格低的优势把美国产业打的落花流水。

再到八十年代末,日本半导体产业占了全球百分之七十甚至八十,美早就意识到危机,在82年开始搞日本,85年对日发起301条款诉讼,美日签订《半导体条约》,就算美这样打压,日半导体在八十年代末还是全球巨头。

美国就是以这种方式压垮了日本半导体(即使现在仍是全球最大原材料出口国,还有索尼,东芝等企业)。

同时韩国三星在九十年代发展起来,有韩国政府和美国的扶持,九十年代末就超过日本美国了,不过97年亚洲金融危机,美国购买大量三星的股票,占有量超过百分之五十。虽然美国不直接干预三星内部事务,但是三星大部分利润被美国赚去了。可以说,三星是美国的高级"打工仔"。三星就这样被美国控制住了。

讲了这么久历史,可以总结出几个规律:

1、韩国日本半导体都曾经用十几二十几年超过美国,但都被美国打压然后控制住了。

2、后来九十年代台湾半导体发展起来,可以看出亚洲人是聪明又勤奋的,中国人有何尝不是呢?看看改革开放40年创造了多少奇迹。

3、其实美国主要靠剥削别国利益,维持自身的强大,不过是美国先入手半导体产业,某种程度上占有一定优势而已,看看欧洲,一直没有发展出一个像三星、台积电这类巨头(asml例外,其他领域应该没有例外吧)。总结就是美国主要有著先手优势,和资本优势,这些又会吸引来自世界各地的人才,不断良性循环...

结论就是:中国半导体在没有建立显著优势的情况下,就被美国狠狠打压了,这一点与韩日不同,这意味著必须打破高耸的技术壁垒,前路艰难险阻啊。

虽然没有显著优势,但我们依然在不断前进。我们有著中芯,全球第5个拥有28nm制程的企业,有华为海思,在2019营收排名全球前五。能否赶上美国关键还得看是否承受的住美国的打击,能否在科技战中保住中芯和海思。

如今大家都知道晶元卡脖子,全国重视晶元行业发展,是晶元发展的大好时机。经过苦难的这几年,国内会迎来一个快速的发展期,赶上美国只是时间问题。或许十几年、甚至二十几年,中国半导体就可以和美国掰腕子了。

传统硅基晶元的工艺已经很成熟,也快达到所谓的物理极限,或许发展会放缓,是弯道超车的一个机会。但同时传统硅基晶元的技术壁垒高,材料看日本,设备和EDA看美国,实在发展不起来可以发展未来新型半导体,比如说碳纳米管、神经网路晶元等等,性能和功耗都比传统工艺有优势,各国也没有真正掌握这些技术的。大概在5~10年后会有一波"未来晶元技术"出现,或许这些领域才是弯道超车真正的希望所在。

预测归预测,不管怎样,我选择相信中国人的勤劳和智慧,现在没有的,慢慢都会有的,只是缺点时间。


如果继续保持现在这种对待基础科学的态度。基本上没戏了。知乎上大把大把的环化生材劝退党很好的说明了这几个基础学科的尴尬地位以及从业者的倒霉境遇。物理和数学没人劝退是因为也没几个会进去。

晶元不只是光刻机这么一点点,几乎需要除了生命科学(我不是说生命科学不重要)以外一切人类最顶尖的知识与技术。随便打个比方,超纯的硅材料就必须进口,光刻胶也得进口。上千道工序大部分做不了,基础一点都不扎实还不大力培养人才,相关行业没有顶尖人才,学生大量转行,还幻想赶上美国,呵呵。


个别点接近美国,但整体来说差距还很大。现在这种情况下,要摒弃弯道超车的想法,扎扎实实,把别人做过的东西全部做一遍,才有机会从整体上超过美国,否则分分钟被卡脖子


晶元行业分三大块:晶元设计、晶元制造和晶元封测。

先看晶元设计产业。

从上面可以看出,晶元设计前三甲公司都是美国公司,美国最强,其次是中国台湾,有三家入榜。大陆则没有上榜企业。当然,如果华为海思独立运营、独立核算的话,营收应该能进入前10名。华为2019年消费者业务高达4673亿人民币,里面有很大一部分是海思处理器的功能。假如一台手机里25%的成本来源于处理器,海思则有近千亿人民币的营收,合150亿美元,在上面榜单上可以进入前5名。

再看看晶圆代工产业排名

从上表可以看出,最强的是台积电,毕竟苹果、高通、华为海思的旗舰处理器都是找台积电代工的。三星第二名,部分高通、三星的处理器是三星半导体代工的。

格芯是美国的,联电是台湾(中国)的,中芯是中国大陆的。从上面来看,如果将台湾计入中国的话,晶圆制造中国还比较强,世界第一。如果不计入台湾省,大陆整体实力一般,实力排全球前三吧,比不过韩国和美国。

这里没有计入intel,因为intel不是代工厂,intel是设计、制造、封测一条龙服务。

至于啥时候赶上美国?我觉得在国家资金的大规模投入下,以及庞大的市场需求驱动下,20年内一定可以。


不是快了吗

那天发布会有一位女士对一群老外高喊

AMD YES


现在的硅基半导体就是燃油发动机,电动发动机走一波就明白了。


目前,我国的晶元进口额与2014年相比并没有减少太多,且已经接近全国石油进口额的2倍了。想要知道中国赶超美国晶元还有多少年,这个在晶元的不同细分领域跟不同赛道上都会出现不同的答案。

就拿内存存储晶元还说,内存晶元是晶元中技术门槛相对没那么难以逾越的。以韩国为例,当年用10年的时间以大量成本砸资金牺牲利润的各种手段赶超日本。所以,从这个方面来看,内存晶元是中国最有机会达到突破口的。

但是,晶元的制造设计的环节太多,每个环节都面临著被卡脖子的风险。如,设计框架现全球通用ARM公司的架构已被美国英伟达3637亿成功收购,这意味著中国晶元正式从设计框架上会被美国卡脖子。ARM公司从1985年开发出第一款商用RISC架构处理器至今是其累计35年的技术,没有了设计框架连设计语言都成问题。好在大力出奇迹,除了华为底层独立研发自己的晶元构架外,还有龙芯拿下美国MIPS架构,申威拿下美国DEC,江苏中晟宏芯拿下power的开发授权等等,相信在大量资金集国家力量的投入下,中国能够实现弯道超车,早日搞出一套属于我们自己的晶元研发架构。

但造芯之路可谓艰难险阻,除了设计架构外,还有晶元制造流程中的关键设备光刻机,制造代工的阻碍,晶元设计技术上累计的专利太少等等难以攻破的难题。所以说,要知道中国晶元多少年能超越美国是要深入到各个领域思考探讨的。


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