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散英魂寄千萬雄鷹翱翔神州,
盡智魄載十億慧芯呼喚華夏。
01
前沿導(dǎo)讀
美國經(jīng)濟(jì)歷史學(xué)家克里斯·米勒在接受中國媒體采訪時(shí)表示,將芯片類比為蓋房子,在沒有完成地基和第一層之前,你永遠(yuǎn)不能直接蓋第二層,你也沒有辦法到達(dá)第二層。
在芯片發(fā)展的歷史中,后來者直接超越領(lǐng)先者的例子非常有限,那些最前沿的技術(shù)公司都是花費(fèi)了幾十年的時(shí)間才做到這一點(diǎn),盲目的追求在技術(shù)層面彎道超車,現(xiàn)在來說根本不可能。
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02
技術(shù)競(jìng)爭
早期的芯片產(chǎn)業(yè)基本都是美日兩國進(jìn)行競(jìng)爭,美國是晶體管和芯片技術(shù)的發(fā)明國,并且還掌握著光刻技術(shù)以及光刻機(jī)設(shè)備的制造。而日本則是通過索尼公司為突破口,進(jìn)而啟動(dòng)了超大規(guī)模集成電路計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)材料到制造設(shè)備的全鏈路發(fā)展。
在1980年代左右,美日兩國的芯片競(jìng)爭其本質(zhì)上是行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的競(jìng)爭。
當(dāng)時(shí)的芯片技術(shù)并沒有現(xiàn)在這么復(fù)雜先進(jìn),1954年,美國德州儀器公司聯(lián)合工業(yè)發(fā)展工程師協(xié)會(huì)合作開發(fā)了全球第一個(gè)PN結(jié)鍺晶體管收音機(jī)——Regency TR-1。
這種收音機(jī)有4種配色,具有濃重的時(shí)髦色彩,再加上銷售價(jià)格為49.95美元,其總銷量快速突破了10萬臺(tái),成為了全球晶體管收音機(jī)領(lǐng)域第一款真正意義上的“爆款”產(chǎn)品。
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隨著產(chǎn)品的大量銷售,Regency TR-1的制造技術(shù)也被許多企業(yè)所模仿。日本索尼公司對(duì)Regency TR-1進(jìn)行了山寨化處理,并且在東京三越百貨公開銷售山寨產(chǎn)品,這是日本第一臺(tái)晶體管收音機(jī)的開端。
1955年,索尼先后推出了TR-52、TR-55收音機(jī)。這兩款產(chǎn)品在保證基礎(chǔ)功能的同時(shí),要比美國的TR-1更加迷你袖珍,并且價(jià)格僅售29.95美元。
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結(jié)果沒有懸念,索尼的TR-52和TR-55在市場(chǎng)上面大爆發(fā),甚至還銷售到了美國市場(chǎng),在消費(fèi)市場(chǎng)和存儲(chǔ)芯片兩個(gè)領(lǐng)域壓制美國企業(yè)的發(fā)展。除消費(fèi)產(chǎn)品之外,日本第一臺(tái)光刻機(jī)設(shè)備也是通過山寨美國光刻機(jī)所得來的技術(shù)。
美國的GCA曾經(jīng)是全球步進(jìn)光刻機(jī)的霸主,日本尼康為其提供所需的鏡頭,充當(dāng)供應(yīng)商的角色。但是隨后GCA開始推崇自主化技術(shù),采購美國特羅佩爾公司所制造的鏡頭,將尼康踢出了供應(yīng)鏈。
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這個(gè)時(shí)候日本通產(chǎn)省開始推進(jìn)超大規(guī)模集成電路產(chǎn)業(yè)計(jì)劃,由于尼康、佳能是傳統(tǒng)光學(xué)企業(yè),便承擔(dān)了日本光刻機(jī)的技術(shù)項(xiàng)目。尼康與NEC、東芝等本土巨頭合作,成立技術(shù)財(cái)團(tuán),開始推進(jìn)自主光刻機(jī)的商業(yè)化發(fā)展。
1981年,尼康推出了NSR-1010G步進(jìn)光刻機(jī)。不過經(jīng)客戶和技術(shù)機(jī)構(gòu)的使用表示,尼康的NSR-1010G光刻機(jī)從架構(gòu)到晶圓臺(tái),從光學(xué)系統(tǒng)到對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng),跟美國GCA的設(shè)備一模一樣,尼康的光刻機(jī)完全就是GCA的山寨復(fù)制品。
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但是GCA對(duì)此不以為然,并且GCA表示就算尼康抄襲了美國的技術(shù),他們也造不出跟美國一樣可靠的產(chǎn)品。尼康的光刻機(jī)可以賣出貨去,完全是因?yàn)槿毡酒髽I(yè)有愛國情懷,會(huì)優(yōu)先選擇本土供應(yīng)商,跟產(chǎn)品好壞沒有關(guān)系。
歷史的車輪滾滾而來,美國GCA為自己的狂妄自大付出了代價(jià),最終被荷蘭的ASML收購。而尼康的光刻機(jī)業(yè)務(wù)現(xiàn)在還在運(yùn)行,在存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。
03
彎道超車
在早期的技術(shù)階段,半導(dǎo)體技術(shù)雖然先進(jìn),但并不是高不可攀的。日本企業(yè)可以憑借著山寨模仿,在市場(chǎng)上面實(shí)現(xiàn)對(duì)美國的彎道超車,這是時(shí)代和歷史所造成的結(jié)果。
而現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),不管是芯片的設(shè)計(jì)還是產(chǎn)業(yè)鏈的制造設(shè)備,均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化。并且為了保證制造足夠多的芯片產(chǎn)品,制造設(shè)備都是24小時(shí)不間斷運(yùn)行。在這種復(fù)雜的條件下,想要再次依靠曾經(jīng)的山寨、逆向工程等方法實(shí)現(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域的彎道超車,這完全是不現(xiàn)實(shí)的想法。
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半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈涉及到50多個(gè)細(xì)分的行業(yè),數(shù)千個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。越來越多的芯片企業(yè)依賴于全球供應(yīng)鏈體系,將全球范圍內(nèi)的軟件、材料、設(shè)備聚集到一起,從而實(shí)現(xiàn)先進(jìn)半導(dǎo)體產(chǎn)品的生產(chǎn)。
并且在部分關(guān)鍵環(huán)節(jié)中,所需的設(shè)備材料被單一國家的企業(yè)所壟斷,這更加彰顯了芯片產(chǎn)業(yè)全球化分工的重要性。
克里斯·米勒在訪談中重點(diǎn)指出,多個(gè)國家為了投資半導(dǎo)體技術(shù),已經(jīng)投入了巨量級(jí)的經(jīng)濟(jì)資源,美中兩國的資源投入最為突出。
美國依靠《芯片法案》和關(guān)稅,強(qiáng)制性的籠絡(luò)國際頂級(jí)企業(yè)來美國發(fā)展,重塑美國在先進(jìn)制造業(yè)中的領(lǐng)先地位。而中國依靠國家大基金、中國制造2025、十五五等政策推動(dòng),大力扶持本土芯片發(fā)展,解決被美國卡脖子的困境,將產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險(xiǎn)降到最低。
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很明顯,中國是被迫去發(fā)展自主供應(yīng)鏈體系的。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生來就是全球化分工,如果有機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展,那么沒有公司希望依靠單一來源發(fā)展產(chǎn)業(yè)。這不但會(huì)造成資源的大量投入,還會(huì)打亂產(chǎn)業(yè)鏈的平衡。
美國早在2001年就已經(jīng)徹底退出了光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭,將大量資本注入到ASML身上,以此來換取光刻機(jī)的優(yōu)先采購權(quán)。韓國的三星亦然如此,本身不涉足光刻機(jī)產(chǎn)業(yè),只是充當(dāng)一個(gè)投資者的角色。
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目前對(duì)光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)實(shí)施技術(shù)攻堅(jiān)的,只剩下中國企業(yè)、日本企業(yè)、荷蘭的ASML。
日本的尼康、佳能、荷蘭的ASML均是這個(gè)領(lǐng)域的老牌企業(yè),并且其背后全都是來自于國際頂尖供應(yīng)鏈的支持。中國企業(yè)在被美國限制之后,無法獲得國際供應(yīng)鏈的支持,只能通過本土合作緩慢進(jìn)步,用30年的時(shí)間去追趕國外企業(yè)打下的技術(shù)根基。
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