读芯片战争:世界最关键技术的争夺战12瓶颈(下)

1. 供应链
1.1. 2020年,正当美国开始对中国施加芯片扼制,切断一些领先科技公司获取美国芯片技术的渠道时,第二个芯片瓶颈开始扼杀世界经济的一部分
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1.1.1. 某些类型的芯片变得难以获得,尤其是广泛用于汽车的基本逻辑芯片
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1.1.2. 华为等中国企业至少自2019年以来就一直在囤积芯片,为美国未来可能的制裁做准备,而中国的晶圆厂在尽可能多地购买制造设备,以防美国决定收紧芯片制造工具的出口限制
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1.1.3. 半导体短缺的主要原因并不是芯片供应链中的问题
1.2. 世界各地的政客都误判了半导体供应链的困境
- 1.2.1. 由于汽车制造商在疫情初期疯狂而不明智地取消芯片订单,再加上它们几乎没有误差的准时制(Just-in-Time)生产方式
1.3. 美国对中国大陆获取芯片技术的限制表明,芯片行业的瓶颈是多么强大
1.4. 世界上所有先进的芯片厂都位于美国的“亲密盟友”所在的国家和地区,而不在中国大陆
1.5. 美国要求限制向SK海力士位于中国无锡的工厂提供EUV光刻机,推迟了工厂的现代化进程,可能会给该公司带来巨额损失
1.6. 台积电的大部分资金将投资于台湾,尽管该公司计划升级其在南京的工厂,并在亚利桑那州开设一家新工厂
- 1.6.1. 升级其技术并扩大芯片制造能力
1.7. 欧洲、日本和新加坡是另外三个寻求新半导体投资的地区
- 1.7.1. 欧洲大陆可以“大规模投资”,生产3纳米或2纳米芯片,使欧洲的晶圆厂处于领先地位
1.8. 美国在芯片产业中仍然拥有令人羡慕的地位,对包括软件和机械在内的许多行业瓶颈的控制一如既往
1.9. 在芯片初创公司已经过时的十年之后,在过去几年里,硅谷向设计新芯片的无晶圆厂公司投入了大量资金,这些公司通常专注于为人工智能应用优化新架构
1.10. 英特尔
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1.10.1. 英特尔要重获制造业的领导地位,超越三星和台积电
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1.10.1.1. 为了做到这一点,格尔辛格与阿斯麦达成协议,让英特尔购买第一台下一代EUV光刻机,预计将于2025年交付
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1.10.2. 推出一个与三星和台积电直接竞争的代工业务,为无晶圆厂公司生产芯片,从而帮助英特尔赢得更多的市场份额
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1.10.2.1. 亚马逊和谷歌等云计算公司正在设计自己的芯片
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1.10.3. 英特尔将越来越多设计的先进芯片外包给台积电在中国台湾最先进的工厂生产
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1.10.4. 随着美国政府开始处理先进芯片制造在东亚的集中,英特尔说服了台积电和三星在美国开设新工厂,台积电计划在亚利桑那州新建一家工厂,三星计划在得克萨斯州奥斯汀附近扩建一家工厂
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1.10.4.1. 台积电和三星都计划将其绝大多数生产能力和最先进的技术留在自己的土地上
2. 台湾困境
2.1. 台积电经受住了其第二大客户华为的考验,台积电的业绩几乎没有受到任何影响,其股价接近历史新高
- 2.1.1. 全球半导体短缺使台积电的业务更加有利可图
2.2. 台积电变得越不可或缺,风险就越大,不是针对台积电的财务,而是针对其工厂
- 2.2.1. 美国及其盟友仍将有机会使用英特尔和三星的芯片厂
2.3. 中国很快就会发现,不可替代工具的关键材料和软件更新必须从美国、日本和其他国家获得
- 2.3.1. 中国可能会影响或控制唯一拥有人们所依赖芯片的技术能力和生产能力的晶圆厂
2.4. 封锁是一种战争行为,但没有人愿意开第一枪
2.5. 如果战争摧毁台积电的晶圆厂,情况就会变得更糟
- 2.5.1. 从香港到新竹,有数万亿美元投资于台湾海峡附近的公司和工厂
2.6. 如果台积电的晶圆厂滑入车笼埔断层(其移动导致了1999年台湾的一次大地震),那么其影响将震撼全球经济
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2.6.1. 中国台湾的芯片产业无疑迫使美国更加重视对台湾地区的防御
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2.6.1.1. 它制造了世界上37%的逻辑芯片
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2.6.2. 每年损失37%的计算能力,可能比疫情及其经济灾难性封锁的代价更高
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2.6.2.1. 重建失去的芯片制造能力至少需要五年时间
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2.6.3. 芯片不仅需要用于手机和电脑,飞机、汽车、微波炉等各种产品也将面临毁灭性的延误
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2.6.4. 数据中心容量的增长将大幅放缓,尤其是专注于人工智能算法的服务器,更依赖于英伟达和AMD等公司在台湾制造的芯片
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2.6.5. 停止升级手机网络会有意义,因为购买新手机会非常困难
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2.6.5.1. 一个典型手机里有十多个芯片,其中大部分也是在台湾制造的
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2.6.6. 汽车通常需要数百块芯片才能工作
2.7. 硅谷的大部分知识可以在战争或地震的情况下轻易转移
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2.7.1. 中国庞大的电子组装工厂的供应可能会被切断,人们必须重新找地方来组装手机和电脑
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2.7.2. 与复制台湾的芯片制造工厂相比,找到同样有难度的新装配工人要容易得多
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2.7.2.1. 挑战不仅仅是建造新的晶圆厂,运营这些工厂还需要训练有素的工作人员
2.8. 考虑到中国对半导体行业的投资,以及美国所依赖的芯片制造能力大多在解放军导弹的射程之内,美国和中国之间的竞争在半导体领域将是一场不那么不平衡的较量
3. 俄乌
3.1. 自冷战结束以来,由于大多数俄罗斯客户选择停止从国内芯片制造商购买芯片,并将生产外包给台积电,俄罗斯芯片产业已经衰落
3.2. 对于俄罗斯的芯片产业来说,剩下的唯一客户是俄罗斯的国防和航天行业,这些行业的芯片买家不足以为俄罗斯国内先进的芯片制造提供资金
3.3. 由于半导体采购问题,相当于GPS的俄罗斯卫星定位系统格洛纳斯(GLONASS)面临着痛苦的延期
3.4. 乌克兰从西方获得了大量的制导弹药储备,如标枪反坦克导弹,每枚导弹依靠200多个半导体芯片瞄准敌方坦克
3.5. 俄罗斯在制造和获取芯片方面的持续困难解释了该国在乌克兰上空被击落的无人机中使用了大量外国微电子芯片的原因
3.6. 俄罗斯对外国半导体技术的依赖为美国及其盟友提供了一个强大的杠杆支撑点
- 3.6.1. 俄乌冲突发生后,美国与欧洲、日本、韩国和中国台湾等国家和地区的合作伙伴协调,对俄罗斯科技、国防和电信领域某些类型芯片的销售实施了全面限制
3.7. 俄罗斯军队继续广泛依赖非精确制导弹药的原因
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3.7.1. 巡航导弹短缺的事实,部分原因是其半导体行业的糟糕状况
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3.7.2. 俄罗斯工厂也在采取规避行动,如将洗碗机芯片分拆到导弹系统中
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3.7.3. 除了削减芯片消耗外,俄罗斯别无选择,因为俄罗斯如今的芯片制造能力比太空竞赛全盛时期还要弱
4. 结论
4.1. 产生计算能力的惊人复杂性表明,硅谷的故事不仅仅是一个关于科学或工程的故事
4.2. 技术只有在找到市场时才会进步
4.3. 我们不能保证芯片会像过去一样重要
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4.3.1. 我们对计算能力的需求不太可能减少,但我们可能会耗尽芯片的供应
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4.3.2. 如今,成本下降的速度已经明显放缓
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4.3.3. 制造使用更小晶体管的芯片所需的工具极其昂贵,没有比EUV光刻机更昂贵的了,每台光刻机的成本超过1亿美元
4.4. 把不同类型的芯片集成在一起比以往任何时候都容易
4.5. 微处理器作为现代计算的主力,正在被为特定目的而制造的专用芯片部分取代
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4.5.1. 英伟达的GPU不像英特尔微处理器那样通用,从某种意义上说,它们是专为处理图形设计的,而且越来越多地是为人工智能设计的
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4.5.2. 英伟达和其他提供针对人工智能优化芯片的公司,使得人工智能的实现成本更低,因此更容易被使用
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4.5.3. 亚马逊和谷歌都进入了芯片设计业务,以提高运行其公共云的服务器的效率
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