读芯片战争:世界最关键技术的争夺战11瓶颈(上)

1. 竞争
1.1. 约翰·巴丁和沃尔特·布喇顿发明了第一个晶体管
1.2. 对于几乎每一家美国半导体公司来说,中国都是一个至关重要的市场,因为这些公司的芯片会被直接销售给中国客户,或者在中国被组装到智能手机或电脑上
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1.2.1. 整个芯片行业都依赖对中国的销售,无论是像英特尔这样的芯片制造商、高通这样的无晶圆厂设计公司,还是像应用材料这样的设备制造商
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1.2.2. 头号客户是头牌竞争对手
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1.2.2.1. 中国的芯片补贴违反了国际协议
1.3. 技术扩散是不可阻挡的
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1.3.1. 即使不符合美国利益,也没有什么可以阻止技术进步
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1.3.2. 任凭股东和市场力量的一时兴起,芯片公司都会慢慢不断地把员工、技术和知识产权转移到中国,直到硅谷被掏空
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1.3.3. 法规允许太多的技术泄漏,削弱了美国相对于中国的优势地位
1.4. 芯片制造的“全球化”并未发生,取而代之的是“台湾化”
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1.4.1. 技术并未扩散,而是被少数不可替代的公司垄断
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1.4.2. 美国的科技政策被全球化的陈词滥调束缚,尽管这些陈词滥调很容易被证明是错的
1.5. 盲目地忽视了美国地位的恶化、中国能力的提升以及美国对中国台湾和韩国的惊人依赖,而这种情况每年都变得更加突出
1.6. 奥巴马政府考虑对中兴通讯实施金融制裁,这将切断该公司进入国际银行系统的渠道,但美国在2016年选择了惩罚该公司,限制美国公司向其出售产品
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1.6.1. 中兴通讯的传奇故事表明了世界上所有主要科技公司对美国芯片的依赖程度
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1.6.2. 几乎没有人知道,禁止一家大型中国科技公司购买美国芯片的反应会有多么激烈
1.7. 芯片行业很乐意降低税收或减少监管,这两者都会使芯片公司在美国做生意更有吸引力,但芯片行业不想改变跨国商业模式
1.8. 在金融领域,美国利用其他国家依赖银行系统武器化来惩罚伊朗
- 1.8.1. 将贸易和资本流动用作政治武器,威胁到了全球化,并有可能造成危险的意外后果
2. 福建晋华
2.1. 应用材料、泛林和科磊等美国公司是寡头垄断公司的一部分,这些公司可以生产不可替代的机器设备,比如在硅片上沉积微观薄层材料或识别纳米级缺陷的工具
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2.1.1. 芯片公司如果没有这种大部分仍在美国制造的机器,就不可能生产出先进的芯片
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2.1.2. 只有日本有生产类似机器的公司,所以如果东京和华盛顿同意,那么它们可能会让任何国家的任何公司都无法生产先进的芯片
2.2. 如今,三家公司主导着全球DRAM芯片市场,这三家公司是美光及其两个韩国竞争对手三星和SK海力士
2.3. DRAM市场需要规模经济,因此小型生产商很难在价格上具有竞争力
2.4. DRAM需要专业知识、先进设备和大量资本投资
- 2.4.1. 先进的设备通常可以从美国、日本和荷兰的大型工具制造商那里购买,但工艺菜单是最难的部分
2.5. 福建省政府决定开设一家名为晋华的DRAM芯片制造商,并向其提供超过50亿美元的政府资金时,晋华断定与台湾的合作是其成功的最佳途径
2.6. 美光起诉联华电子和晋华侵犯其专利,联华电子和晋华在福建进行了反诉
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2.6.1. 为了惩罚美光,福州中级人民法院禁止美光在中国这个公司最大的市场销售26种产品
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2.6.2. 当福建的法院可能将美光锁定在其最大的市场之外时,对于美光来说,在台湾或加利福尼亚州的法庭上胜诉将变得毫无意义
2.7. 福建法院判决禁止维易科向中国进口机器,这一举动仅发生在0.01%的中国专利案件中
2.8. 美国的首席执行官们知道他们不能指望美国政府的大力支持,他们会试图与中国达成协议,以期重新进入中国市场
2.9. 在晋华向为其提供关键芯片制造工具的美国公司支付票据后,美国禁止设备出口
- 2.9.1. 几个月后,晋华的生产停滞
3. 打击华为
3.1. “美国需要扼杀华为。现代战争是用半导体打的,而我们还在让华为使用我们的设计。”
- 3.1.1. 2020年,美国共和党参议员本·萨瑟(Ben Sasse)
3.2. 澳大利亚禁止华为进入其5G网络,因为其安全服务部门得出结论,即使华为开放了所有软件源代码和硬件的访问权,这种风险也无法减轻
3.3. 澳大利亚成为第一个正式切断华为5G网络设备的国家,日本、新西兰和其他国家也很快做出了类似决定
3.4. 并非每个国家都有相同的威胁评估
- 3.4.1. 中国的许多邻国对华为持怀疑态度,不愿在网络安全方面冒险
3.5. 华为年度研发支出现在可以与微软、谷歌和英特尔等美国科技巨头匹敌
- 3.5.1. 华为是美国主要地缘政治对手的国家冠军型企业
3.6. 在中国所有的科技公司中,华为是最成功的出口商,对国外市场有着详细的了解
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3.6.1. 华为不仅为手机基站生产硬件,还设计了尖端智能手机芯片
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3.6.2. 华为已经成为台积电的仅次于苹果的第二大客户
3.7. 华为提高了中国芯片设计和微电子技术的整体水平
- 3.7.1. 中国生产的电子产品越先进,中国购买的尖端芯片就越多,世界半导体生态系统对中国的依赖也就越大
3.8. 在经历了几十年的离岸外包之后,美国的半导体生产比以前少了很多
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3.8.1. 限制向华为出口美国制造的产品无助于阻止台积电为华为制造先进芯片
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3.8.2. 芯片制造的离岸外包降低了美国政府限制先进芯片制造的能力
3.9. 世界上几乎每一块芯片都使用至少一家美国公司的软件,这三家公司分别是楷登、新思和明导
- 3.9.1. 明导为德国西门子所有,但其总部位于美国俄勒冈州
3.10. 除英特尔内部制造的芯片外,所有最先进的逻辑芯片都是由三星和台积电两家公司制造的
3.11. 制造高级处理器需要荷兰阿斯麦公司生产的EUV光刻机,而阿斯麦依靠其位于圣地亚哥的子公司西盟(2013年收购)为其EUV光刻机提供不可替代的光源
3.12. 当如此多的关键环节需要用少数公司生产的工具、材料或软件时,控制芯片制造过程中的瓶颈要容易得多
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3.12.1. 许多瓶颈仍然掌握在美国人手中,就算那些没有在美国手中的,也在美国的亲密盟友手中
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3.12.2. 美国拥有将半导体供应链武器化的独特力量
3.13. 通过限制华为使用美国技术和软件在国外设计和制造半导体的能力来保护美国国家安全
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3.13.1. 并不仅仅是阻止向华为销售美国生产的产品,还限制将任何使用美国技术制造的产品出售给华为
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3.13.1.1. 编外:以彼之道,还施彼身。摸着鹰酱过河
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3.13.2. 在一个充满瓶颈的芯片行业,这意味着涉及几乎所有的芯片
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3.13.3. 如果没有美国生产的软件,华为就很难设计芯片
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3.13.3.1. 即使是中国最先进的芯片制造工厂中芯国际,也广泛依赖美国的工具
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3.13.4. 除了美国商务部授权华为购买的芯片外,华为与全球整个先进芯片制造工厂完全隔绝
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3.13.5. 华为被迫剥离部分智能手机业务和服务器业务
3.14. 在华为被打击之后,其他多家中国科技公司被美国列入“黑名单”
- 3.14.1. 在与美国讨论后,荷兰决定不批准向中国公司出售阿斯麦的EUV光刻机
3.15. 飞腾的芯片使用美国软件设计,并在台积电生产
- 3.15.1. 在进入半导体生态系统后,飞腾得以发展,但飞腾对外国软件和制造业的依赖使其极易受到美国的限制
3.16. 中国许多大的科技公司,比如腾讯和阿里巴巴,在购买美国芯片或让台积电生产半导体的能力方面仍然没有被限制
3.17. 中芯国际是中国最先进的逻辑芯片生产商,在购买先进芯片制造工具方面面临新的限制,但它尚未停业
3.18. 华为也被允许购买美国早期的半导体芯片,比如用于连接4G网络的半导体芯片
4. 长江存储
4.1. YMTC
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4.1.1. 是中国领先的NAND存储器生产商,这种芯片在智能手机和USB记忆棒等消费设备中随处可见
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4.1.2. 长江存储专注于“打造中国自己的芯片,实现中国梦”
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4.1.3. 盈利和上市不是长江存储的首要任务
4.2. 位于武汉
- 4.2.1. 武汉不仅是中国实现NAND芯片平等的最大希望的长江存储公司所在地,也是中国最近最大的半导体诈骗案的发生地
4.3. 在所有类型的芯片中,中国实现世界级制造能力的最佳机会是NAND生产
- 4.3.1. 美国的限制无疑催生了中国政府对芯片制造商的新一波支持
4.4. 在这样一个拥有跨国供应链的行业中,技术独立一直是一个白日梦,美国也是如此
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4.4.1. 为了实现技术完全独立,中国需要获得尖端的设计软件、设计能力、先进材料和制造技术等
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4.4.2. 毫无疑问,中国将在其中一些领域取得进展,但有些领域的成本太高,难以复制
4.5. 中国实际上并没有追求全部国产化的供应链
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4.5.1. 几乎所有的中国芯片公司不仅面向商业目标,也面向国家目标
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4.5.2. 中国希望建立一个非美国的供应链,但由于美国在芯片行业的影响力及其出口法规的域外权力,非美国的供应链也不现实,但在遥远的未来有可能实现
4.6. EUV光刻机只是通过跨国供应链制造的众多工具之一
- 4.6.1. 将供应链的每一部分都国产化的代价将异常昂贵
4.7. 许多芯片要么使用x86架构(用于个人电脑和服务器),要么使用Arm架构(用于移动设备)
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4.7.1. x86由两家美国公司(英特尔和AMD)主导
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4.7.2. Arm位于英国,Arm授权其他公司使用其架构
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4.7.3. 现在有一种新的指令集架构,叫作RISC-V,它是开源的,因此任何人都可以免费使用
4.8. 中国还专注于使用旧工艺技术来制造逻辑芯片
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4.8.1. 智能手机和数据中心需要最尖端的芯片,但汽车和其他消费设备通常使用旧的工艺技术,这种技术足够强大,成本也低得多
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4.8.2. 中国拥有生产具有竞争力的相对落后节点的逻辑芯片的能力
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4.8.3. 可能在管理电动汽车的动力系统方面发挥更大的作用
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4.8.4. 中国在生产非尖端逻辑芯片方面可能会发挥更大的作用
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