读芯片战争:世界最关键技术的争夺战01引言

1. 错误认知
1.1. 第一个错误认知是任何高科技都可以用“堆积”的方法获得
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1.1.1. 常常默认而未经审视的一个观念是只要你投入足够多的人力物力资源,就可以做成别人能做成的任何事情
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1.1.2. 不可堆积的东西往往要求高水平人才的奇思妙想,要求复杂的环境,要求可遇不可求的机遇
- 1.1.2.1. 个人英雄主义,都是不可堆积的
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1.1.3. 核武器其实是个“简单”技术,是可堆积的
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1.1.3.1. 搞核武器,你只需要在最核心的地方,有几位像邓稼先、于敏这样最聪明的、不可堆积的人才,他们下面再配上几百名善于做计算、能根据他们的思路完成任务的工程师和科学家,其余都是工人和士兵等可替换的人,要多少有多少,都是可堆积的
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1.1.3.2. 搞核武器不需要考虑商业上的盈利
1.1.3.2.1. 只要能做出来就足以形成核威慑
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1.1.4. 要造芯片,从芯片设计软件到光刻机,再到硅材料,每一个步骤都需要很多个聪明人的奇思妙想,这里没有“大力出奇迹”
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1.1.4.1. 芯片的科学原理没有秘密,都是公开的
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1.1.4.2. 能生产5纳米以下芯片的EUV(极紫外光)光刻机来说,最初的设计原理来自美国,实际形成产品的是荷兰的阿斯麦(ASML)公司,它用了30年的研发才完成了商业化
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1.2. 第二个错误认知是创新应该由政府来主导
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1.2.1. 有些人倾向于把政府想象成无所不能的力量,仿佛政府说要有光,于是就有了光
- 1.2.1.1. 政府主导创新最好的结果可能是扶植起来几家没有竞争力的本土公司,最差的结果是制造一大堆债务
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1.2.2. 创新从来都是各个公司像生物演化一样自行冒险探索、优胜劣汰出来的
- 1.2.2.1. 创新意味着浪费,意味着对现有格局的颠覆,意味着无情的破产和淘汰
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1.2.3. 谈创新不谈风险、不谈颠覆的,都是伪创新
- 1.2.3.1. 创新,首先是有风险的事情,需要奇思妙想,需要你在各个方向自由探索
1.3. 第三个错误认知是我们应该独立自主
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1.3.1. 中国制造从未离开过全世界的技术支持
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1.3.2. 独立自主是一个美好的词汇,人人都希望独立自主,尤其是当你在外面受了欺负的时候
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1.3.3. 现实是就芯片技术而言,连美国都不能独立自主
- 1.3.3.1. 美国必须依赖荷兰的光刻机、日本的硅片和中国台湾的制造
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1.3.4. 互相依赖是一种生存条件,被孤立是一种打压
- 1.3.4.1. 现代化已经形成了一个全球“圈子”,只有圈里人得到这个圈的各种好处和帮助,互相依赖,才能把事情做成,独立于圈外没有任何前途
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1.3.5. 不被卡脖子的正确做法不是独立自主,而是让自己变得更值得依赖,让包括美国在内的全世界不得不依赖我们,以此跟美国讨价还价,若你要再敢卡我脖子我就卡你脖子
2. 半导体
2.1. 半导体定义了我们生活的世界,决定了国际政治的形态、世界经济的结构和军事力量的平衡
2.2. 半导体技术已成为当今世界持续高速发展时间最长、投入最大、最为复杂和先进的技术之一
- 2.2.1. 半导体芯片已成为当今大国博弈的重要筹码
2.3. 半导体的制造和微型化一直是我们这个时代最大的工程挑战
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2.3.1. 如今,没有一家公司能比台积电更精确地制造芯片
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2.3.2. 台湾地区制造的芯片每年产生的新计算能力占人们使用的三分之一
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2.3.3. 台积电制造了世界上几乎所有最先进的处理器芯片
2.4. 供应链
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2.4.1. 一个典型的芯片可能是由美国加利福尼亚州和以色列的一个工程师团队,使用美国的设计软件,采用日本软银旗下英国Arm公司的IP(知识产权)来设计
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2.4.2. 设计完成后,它被送到中国台湾的一家工厂,该工厂从日本购买超纯硅片和专用气体,采用世界上最精密的,并且可以蚀刻、沉积和测量几层原子厚的加工设备来制造
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2.4.3. 加工设备主要由五家公司生产,一家荷兰公司、一家日本公司和三家美国加利福尼亚州公司
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2.4.4. 芯片通常在东南亚进行封装和测试,然后被送往中国组装成手机或电脑
2.5. 如果半导体生产过程中的任何一个环节被中断,世界新计算能力的供应就会受到威胁
3. 戈登·摩尔
3.1. 仙童联合创始人戈登·摩尔在1965年注意到,随着工程师们学会制造越来越小的晶体管,每个芯片上可安放的元器件数量每年都会翻倍。这种芯片计算能力指数级增长的预测被称为“摩尔定律”
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3.1.1. 摩尔预测了1965年以后十年的指数级增长,而这种惊人的增长速度已经持续了半个多世纪
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3.1.2. 如今,多亏了摩尔定律,半导体能被嵌入每一台需要计算能力的设备中
3.2. 摩尔定律的发展既是一个关于物理学家或电气工程师的故事,也是一个关于制造专家、供应链专家和营销经理的故事
3.3. “仙童”的小公司发布了一种名为“微型逻辑”(Micrologic)的新产品,这是一款嵌入了4个晶体管的硅芯片
- 3.3.1. 60年前,一个尖端芯片上的晶体管数量不是118亿个而是4个
3.4. 1970年,摩尔创立的第二家公司英特尔推出了一款能够存储1024条信息(比特)的存储芯片,它的价格约为20美元,大约每比特2美分
4. 芯片
4.1. 中国被“卡脖子”的绝不仅仅是芯片
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4.1.1. 我们在工业母机、医疗仪器、农牧业育种等很多领域都受制于人
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4.1.2. 当你落后的时候,最大的好处就是你可以模仿
4.2. 最大的优势就是中国是当今世界第一大芯片使用国
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4.2.1. 现在7纳米以上的芯片中国是可以做的,而且这种芯片的需求量也很大
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4.2.2. 中国现在每年进口芯片的花费比进口石油还要多
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4.2.3. 中国更担心的是以字节而不是以桶为单位的封锁
4.3. 美国不关心低端芯片的过剩,由于芯片制造的离岸化,现在美国生产此类芯片并不多
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4.3.1. 在中国以外的地区提供额外的芯片制造能力,作为战时保险
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4.3.2. 实体清单主要用于防止销售导弹部件或核材料等军事物资
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4.3.3. 美国的军事优势主要来自其将芯片应用于军事的能力
4.4. 美国和中国之间的竞争很可能由计算能力决定
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4.4.1. 中国和美国的战略家现在都意识到,从机器学习到导弹系统,从自动车辆到武装无人机,所有先进技术都需要尖端芯片
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4.4.2. 只有少数公司控制着它们的生产
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4.4.3. 中国正投入最优秀的人才和巨额资金开发自己的半导体技术,以摆脱美国芯片扼制(chip choke)
4.5. 2021年,芯片行业生产的晶体管数量,超过了人类历史上所有其他行业的公司生产的所有产品总和
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4.5.1. 2008年全球金融危机,芯片都卖不出去
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4.5.2. 2021年因为疫情危机,汽车芯片突然买不到
4.6. 旧金山以南的城镇直到20世纪70年代才被称为硅谷,这些城镇是这场科技革命的中心,因为它们结合了科学专业知识、制造技术和富有远见的商业思维
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4.6.1. 芯片产业一旦成型就不可能脱离硅谷
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4.6.2. 美国是全球最大的消费市场,推动了数十年来新型芯片研发资金的增长
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4.6.3. 其他国家发现凭一己之力不可能跟上潮流,但当它们将自己彻底融入硅谷的供应链时,它们就能成功
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4.6.4. 欧洲拥有半导体专业知识孤岛,尤其是在生产芯片所需的机器和设计芯片架构方面
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4.6.5. 韩国、日本和中国台湾等亚洲国家或地区,通过补贴企业、资助培训项目、采取汇率低估政策以及对进口芯片征收关税等方式,挤进了芯片行业
4.7. 面临的真正限制不是数据的可用性,而是数据的处理能力
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4.7.1. 可以存储和处理数据的半导体种类有限
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4.7.2. 与可以从许多国家购买的石油不同,计算能力的生产从根本上取决于一系列瓶颈,比如工具、化学品和软件,这些通常只能由少数公司提供,有时仅由一家公司生产
- 4.7.2.1. 经济社会的任何其他方面都不会如此依赖这么少的公司
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4.7.3. 中国台湾地区的芯片每年提供全球37%的新计算能力
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4.7.4. 两家韩国公司生产的存储芯片占全球的44%
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4.7.5. 荷兰公司阿斯麦制造了全世界100%的EUV光刻机,没有这些设备,尖端芯片根本不可能制造
4.8. 每年以纳米规模生产1万亿只芯片的全球公司网络,在效率上无疑是成功的,但也有一个惊人的弱点
- 4.8.1. 随着中国和美国竞争日益激烈,双方都专注于控制基于计算的未来,而且在某种程度上,未来取决于一个小岛
5. 台积电
5.1. 张忠谋出生于中国大陆,成长于第二次世界大战时期的中国香港,曾就读于哈佛大学、麻省理工学院和斯坦福大学,在达拉斯为TI工作期间,帮助建立了美国早期的芯片产业
5.2. 芯片行业约四分之一的收入来自手机
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5.2.1. 新手机的大部分成本来自里面的半导体
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5.2.2. 一部智能手机需要十几个半导体芯片才能工作,这些芯片分别管理电池、蓝牙、Wi-Fi(无线网络)、蜂窝网络连接、音频、摄像头等
5.3. 2020年之前,台积电一直依靠苹果和华为这两家最大的客户
5.4. 苹果完全不生产这些芯片,只是采购大部分现成芯片,比如日本铠侠公司(Kioxia)的存储芯片、美国加利福尼亚州思佳讯公司(Skyworks)的射频芯片、美国得克萨斯州奥斯汀思睿逻辑公司(Cirrus Logic)的音频芯片
- 5.4.1. 苹果自己设计了运行iPhone操作系统的超复杂的处理器
5.5. 华为是一家民营公司,非常理解国际市场,赚的是外国人的钱,其研发经费与美国最顶尖的公司在一个量级,是一家配得上做英特尔和三星的竞争对手的中国公司
- 5.5.1. 该公司销售智能手机和电信设备,提供云计算服务和其他先进技术
5.6. 先进的芯片制造业主要集中在中国台湾和韩国
- 5.6.1. 该地区的政府和企业利用芯片离岸组装设施进行学习,并最终将更先进的技术地区化国产化
浙公网安备 33010602011771号