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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
前沿導讀
美國經濟歷史學家克里斯·米勒在接受中國媒體采訪時表示,將芯片類比為蓋房子,在沒有完成地基和第一層之前,你永遠不能直接蓋第二層,你也沒有辦法到達第二層。
在芯片發(fā)展的歷史中,后來者直接超越領先者的例子非常有限,那些最前沿的技術公司都是花費了幾十年的時間才做到這一點,盲目的追求在技術層面彎道超車,現在來說根本不可能。
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02
技術競爭
早期的芯片產業(yè)基本都是美日兩國進行競爭,美國是晶體管和芯片技術的發(fā)明國,并且還掌握著光刻技術以及光刻機設備的制造。而日本則是通過索尼公司為突破口,進而啟動了超大規(guī)模集成電路計劃,實現了從基礎材料到制造設備的全鏈路發(fā)展。
在1980年代左右,美日兩國的芯片競爭其本質上是行業(yè)領導者的競爭。
當時的芯片技術并沒有現在這么復雜先進,1954年,美國德州儀器公司聯合工業(yè)發(fā)展工程師協會合作開發(fā)了全球第一個PN結鍺晶體管收音機——Regency TR-1。
這種收音機有4種配色,具有濃重的時髦色彩,再加上銷售價格為49.95美元,其總銷量快速突破了10萬臺,成為了全球晶體管收音機領域第一款真正意義上的“爆款”產品。
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隨著產品的大量銷售,Regency TR-1的制造技術也被許多企業(yè)所模仿。日本索尼公司對Regency TR-1進行了山寨化處理,并且在東京三越百貨公開銷售山寨產品,這是日本第一臺晶體管收音機的開端。
1955年,索尼先后推出了TR-52、TR-55收音機。這兩款產品在保證基礎功能的同時,要比美國的TR-1更加迷你袖珍,并且價格僅售29.95美元。
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結果沒有懸念,索尼的TR-52和TR-55在市場上面大爆發(fā),甚至還銷售到了美國市場,在消費市場和存儲芯片兩個領域壓制美國企業(yè)的發(fā)展。除消費產品之外,日本第一臺光刻機設備也是通過山寨美國光刻機所得來的技術。
美國的GCA曾經是全球步進光刻機的霸主,日本尼康為其提供所需的鏡頭,充當供應商的角色。但是隨后GCA開始推崇自主化技術,采購美國特羅佩爾公司所制造的鏡頭,將尼康踢出了供應鏈。
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這個時候日本通產省開始推進超大規(guī)模集成電路產業(yè)計劃,由于尼康、佳能是傳統光學企業(yè),便承擔了日本光刻機的技術項目。尼康與NEC、東芝等本土巨頭合作,成立技術財團,開始推進自主光刻機的商業(yè)化發(fā)展。
1981年,尼康推出了NSR-1010G步進光刻機。不過經客戶和技術機構的使用表示,尼康的NSR-1010G光刻機從架構到晶圓臺,從光學系統到對準系統,跟美國GCA的設備一模一樣,尼康的光刻機完全就是GCA的山寨復制品。
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但是GCA對此不以為然,并且GCA表示就算尼康抄襲了美國的技術,他們也造不出跟美國一樣可靠的產品。尼康的光刻機可以賣出貨去,完全是因為日本企業(yè)有愛國情懷,會優(yōu)先選擇本土供應商,跟產品好壞沒有關系。
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,最終被荷蘭的ASML收購。而尼康的光刻機業(yè)務現在還在運行,在存儲芯片領域占據了一定的市場份額。
03
彎道超車
在早期的技術階段,半導體技術雖然先進,但并不是高不可攀的。日本企業(yè)可以憑借著山寨模仿,在市場上面實現對美國的彎道超車,這是時代和歷史所造成的結果。
而現在的半導體產業(yè),不管是芯片的設計還是產業(yè)鏈的制造設備,均已經實現了高度的自動化。并且為了保證制造足夠多的芯片產品,制造設備都是24小時不間斷運行。在這種復雜的條件下,想要再次依靠曾經的山寨、逆向工程等方法實現技術領域的彎道超車,這完全是不現實的想法。
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半導體產業(yè)鏈涉及到50多個細分的行業(yè),數千個生產環(huán)節(jié)。越來越多的芯片企業(yè)依賴于全球供應鏈體系,將全球范圍內的軟件、材料、設備聚集到一起,從而實現先進半導體產品的生產。
并且在部分關鍵環(huán)節(jié)中,所需的設備材料被單一國家的企業(yè)所壟斷,這更加彰顯了芯片產業(yè)全球化分工的重要性。
克里斯·米勒在訪談中重點指出,多個國家為了投資半導體技術,已經投入了巨量級的經濟資源,美中兩國的資源投入最為突出。
美國依靠《芯片法案》和關稅,強制性的籠絡國際頂級企業(yè)來美國發(fā)展,重塑美國在先進制造業(yè)中的領先地位。而中國依靠國家大基金、中國制造2025、十五五等政策推動,大力扶持本土芯片發(fā)展,解決被美國卡脖子的困境,將產業(yè)鏈風險降到最低。
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很明顯,中國是被迫去發(fā)展自主供應鏈體系的。半導體產業(yè)生來就是全球化分工,如果有機會實現多元化發(fā)展,那么沒有公司希望依靠單一來源發(fā)展產業(yè)。這不但會造成資源的大量投入,還會打亂產業(yè)鏈的平衡。
美國早在2001年就已經徹底退出了光刻機產業(yè)的競爭,將大量資本注入到ASML身上,以此來換取光刻機的優(yōu)先采購權。韓國的三星亦然如此,本身不涉足光刻機產業(yè),只是充當一個投資者的角色。
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目前對光刻機產業(yè)實施技術攻堅的,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均是這個領域的老牌企業(yè),并且其背后全都是來自于國際頂尖供應鏈的支持。中國企業(yè)在被美國限制之后,無法獲得國際供應鏈的支持,只能通過本土合作緩慢進步,用30年的時間去追趕國外企業(yè)打下的技術根基。
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