中国芯片制造为什么难以成功?

(原题目:安迪·科斯勒:中国芯片制造为什么难以乐成?)

日前,华尔街日报发文称,中国正在输掉芯片制造的赌注,对中国科技自立自强持强烈嫌疑,并罗列了一些所谓中国芯片难以乐成的缘故原由。

文末甚至生硬又荒唐地引入地缘政治因素,声称若是自力更生设计失败,而拜登政府继续克制向大陆芯片,那么大陆军方将因无法获得10纳米以下级芯片感应焦虑,进而思量是否要发兵控制台湾的芯片产能。

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自2005年以来,苹果公司第一次最先制造没有英特尔芯片的Mac电脑。该公司在上周宣布,Mac将使用苹果自己的M1芯片,该芯片由台积电(TSMC)制造。嘿,英特尔,这可不是针对你——现在全行业都知道你没有顺遂生产出10纳米以下级芯片,你仍然还很落伍。此事所造成的影响可远不局限于计算机行业。

若是英特尔是落伍几年,那中国可能是落伍快要10年。在制订本国的第十四个五年设计时,北京宣布了一份官方公报(我喜欢这个词!),预告中国要与美国打一场“持久战”,“科技自立自强为国家生长提供战略支持。”甚至中国大陆在排兵布阵时还算上了台湾地区,而苹果的芯片就是从台湾获得的。我们此时还在《亚洲时报》上看到了这样的题目:“若是中国大陆‘占领’台湾地区,那美国的科技巨头就将处于在危险之中。”你以为呢?让我们深入分析一下。

首先,请注意,去年中国生产的半导体仅占其海内消费量的16%。2014年,中国宣布了《国家集成电路产业生长推进纲要》,答应斥资1500亿美元生长本土半导体制造业。但这没用,由于你不能靠砸钱解决所有问题。全世界有许多公司(AT&T、通用汽车)和国家(法国、意大利、俄罗斯)都曾经尝试过生产半导体,但它们都失败了。想要生产半导体需要拥有先进的装备和掌握自有的手艺。

中国芯片制造为什么难以成功?

中国在芯片制造产业取得了重大提高 图片泉源:新华网

第二,要为智能手机、5G产物和最先进的周详武器生产速率极快的芯片,你需要有生产设施,或微芯片生产厂,它们要能生产出7纳米甚至5纳米级的芯片,而这并非易事。据五角大楼国防创新部主任迈克·布朗(Mike Brown)所说,“高端半导体有50%在台湾地区生产”,其余在美国、韩国和以色列生产。

第三,特朗普政府切断了华为购置高端芯片的渠道,使其再也无法买到台积电生产的先进芯片。除了英特尔和三星生产的芯片,全世界大多数公司都使用台积电生产的芯片,包罗美国公司Nvidia和AMD。

第四,约莫五年来,英特尔的手艺一直停留在生产14纳米级芯片上。这让我很疑心:在我早期的职业生涯中,我将大多数时间都花在了跟踪芯片产业生长方面,但我照样很难搞清芯片产业的内部运作。对英特尔所说的14纳米级芯片,台积电称之为10纳米级芯片。要想生产10纳米以下级芯片,你需要使用极端紫外线光刻手艺(EUV),在芯片上蚀刻细小的线条。英特尔示意,要到2021年底才会最先生产10纳米芯片(相当于台积电的7纳米级芯片)。英特尔甚至可能要从台积电那购置芯片!

第五,中国有许多国有参股的半导体公司,好比中芯国际(SMIC),但没有一家能赶上台积电(TSMC),这是由于还要思量另一家公司阿斯麦尔(ASML)的影响。阿斯麦尔是一家荷兰的装备制造公司,全世界只有它生产EUV光刻机。这是来自阿斯麦尔的信息:“EUV光刻手艺使用波长仅为13.5纳米(靠近x射线水平)的光,比另一种制造先进芯片的光刻解决方案DUV(深紫外)光刻手艺(使用193纳米光)缩短了近14倍。”哦,出于国防缘故原由,阿斯麦尔不被允许向中国出售它们的产物。以是现在中国就无法生产10纳米以下级芯片。固然,中国可以发现自己的EUV手艺,但这可能需要十年时间。

最后,地缘政治介入也引发了许多变数。若是中国大陆的自力更生设计失败,而拜登政府继续克制向中国大陆出售先进芯片(他应该还会继续这么做),那么大陆将陷入困境,就像1941年美国对日石油禁运迫使日本脱手一样。中国大陆此时正与美国睁开军备竞赛,大陆军方将因无法获得10纳米以下级芯片感应焦虑。中国大陆很可能会权衡利弊,思量是否要控制台湾地区的芯片产能,而美国也在思量是否要“守护”台湾:台积电在新竹科技园一个园区内就拥有5家微芯片生产厂。

但中国纵然迈出这勇敢的一步也很可能会立刻栽跟头。制造芯片不像在流水线或炼油厂搞生产,它不是一成不变的。制造公式可能会被写下来,但实际上它只存在于台积电工程师的头脑中,而且险些天天都在调整。一位硅谷的工程师曾经不小心把墨水泼到了一家微芯片生产厂的供水系统中,效果产量竟然提高了!纵然中国大陆通过武力“争取”台湾并派入大陆的工程师,台湾地区的芯片产量照样会降低。芯片生产与其说是一门科学,不如说是一门艺术。

除此之外,另有一个貌似可能的风险,中国大陆几枚适可而止的导弹摧毁了全世界先进芯片产能的一半,固然也就此重创了全球经济。而由此发生的冲击波对中国经济的损坏甚至会跨越疫情造成的损坏。但即便云云,我照样希望台积电的工厂能获得爱国者导弹的珍爱。我还希望在阿斯麦尔的荷兰工厂里也放上一些爱国者导弹。

英特尔也许还需要多年时间才气追上来。中国可能也是云云。明智的做法是不在一个地方制造先进芯片。特朗普政府已迫使台积电同意在亚利桑那州建厂,从现在至2029年,台积电将投资120亿美元。这只是个最先。

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又是芯片卡脖子!民众中国要停产?官方回应来了

又是芯片卡脖子!

疫情影响下,全球芯片供应迎来欠缺潮。这次遇到断供危急的是汽车制造商。

12月4日,有新闻称,全球半导体芯片供应重要已经蔓延至汽车行业,并导致一汽民众和上汽民众泛起停产的情形。

民众中国回应称,虽然芯片供应受到影响,但情形并没有传闻中严重,现在正在追求解决办法。

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民众中国的断供危急

上汽民众作为海内的一线汽车品牌,不少人都很熟悉。数据显示,今年前十个月上汽民众在海内的累计销量跨越125万辆 。而克日,有新闻说,上汽民众从12月4日最先停产,一汽民众从12月初起也将进入停产状态。而影响南北民众停产的主要缘故原由是芯片供应不足。

对此,记者向一汽民众官方求证,对方示意:“现在旗下民众品牌、奥迪品牌和捷达品牌仍在正常生产,未受到影响。”

上汽民众相关负责人也告诉《逐日经济新闻》记者,现在企业生产正常。不外有企业人士指出:“汽车芯片的供应能力不足是现在全球行业性的问题,后续可能会对全球汽车厂商会造成一定影响。”

另据央视财经报道,民众汽车团体(中国)公关部相关负责人徐颖示意:新冠肺炎疫情带来的不确定性,影响到了一些特定汽车电子元件的芯片供应。中国市场的周全苏醒也进一步推动了需求的增进,使得情形变得加倍严重,导致一些汽车生产面临中止的风险。

民众中国回应称,虽然芯片供应受到影响,但情形并没有传闻中严重,现在正在追求解决办法。

徐颖示意,我们正在亲切关注事态生长,也已经和总部、相关供应商睁开协调事情,努力接纳应对措施。现在,相关车辆的客户交付没有受到影响。

汽车市场强劲苏醒

芯片企业供应能力不足

随着汽车电气化及智能水平的提升,半导体芯片在汽车制造业内的重要性获得凸显,此类电子元件被普遍应用在汽车部件中,其中包罗多媒体娱乐系统、智能钥匙、自动泊车系统、发动机和变速箱控制系统、安全气囊、驾驶辅助系统、电动助力转向、ABS 、电子稳固性系统(ESP) 、行人珍爱、胎压控制、电动车窗、灯光控制、空调系统、座椅调治系统等。

中国芯片制造为什么难以成功?

但对于全球芯片产业来说,一直以来汽车业需求占比不高,约10%左右,而今年年初的疫情让市场需求和供应又发生了很大的转变,网上授课、居家办公、网购等,人人对电子消费品的需求越来越大,因此大量产能逐步向电子消费类转移;与此同时,让人人始料未及的是, 汽车市场从下半年最先出现出了强劲的苏醒态势,这样一来导致了芯片企业对汽车业的供应能力不足。

值得一提的是,如若芯片欠缺,将导致ESP(电子稳固程序系统)和ECU(电子控制单元),即车载电脑两大模块无法生产,而现在该模块的海内主要供应商是大陆团体(Continental)和博世。

“全球半导体芯片供应欠缺的问题确实存在,现在照样要看半导体供应商的供应情形,我们暂时没有收到由于半导体芯片供应欠缺对生产发生影响的信息。”博世中国相关负责人告诉《逐日经济新闻》记者。

而据媒体报道,相关人士示意,大陆团体和博世也是通过采购芯片再组装生产成为电子器配件,供应给主机厂,由于全球芯片行业面临欠缺,他们也面临无米之炊。

台积电市值暴涨

成为美股市值排名第9的公司

据了解,由于全球半导体芯片供应重要,现在已经有汽车芯片厂商最先涨价。日前,一封关于汽车芯片厂商龙头NXP(NXP Semiconductors,以下简称恩智浦)的涨价函显示:10月26日,恩智浦向客户示意,受新冠疫情影响,恩智浦面临产物严重紧缺和质料成本增添的双重影响,决议全线调涨产物价格。

日本半导体制造商瑞萨电子发出拟于2021年1月1日生效的产物涨价通知,随后多个MCU厂近期同步调升报价。

终端需求暴增、现有产能难以实时跟上是现在半导体行业最主要的矛盾。TrendForce集邦咨询预估2020年全球晶圆代工产值年发展将高达23.8%,突破近十年岑岭。

好比现在在10nm品级以下先进制程方面,头部晶圆代工台积电与三星现阶段的产能都是近乎满载的水平。

台积电作为全球晶圆代工的领头羊,12月4日在美股市场上涨4.24%,年内涨幅也超出80%,市值高达5379亿美元,刷新最高历史纪录,成为美股市值排名第9的公司。

展望2021年以及2022年,联发科、英伟达及高通都已有更高端产物的量产设计,苹果也在努力导入自研Mac CPU和FPGA加速卡,除此之外另有英特尔的高端CPU天生设计,这些产能需求无疑将进一步争取晶圆代工企业的产能,扩大芯片欠缺的缺口。芯片的制程工艺离不开光刻机,芯片代工企业的产能扩张增添了对光刻机的需求。

12月4日,美股市场的阿斯麦上涨2.54%,股价刷新历史纪录,年内涨幅超58%,市值达1950亿美元。11月中旬,与ASML(阿斯麦)互助研发光刻机的半导体研究机构IMEC宣布了3nm及以下制程的在微缩层面手艺细节。而就现在来说,ASML对于3、2、1nm都做了异常清晰的计划,而且也宣布了1nm的许多细节,从光刻机的体积来看,确实小了许多。

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