文/黃書陽
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華為中國曾在微博上說:除了勝利,我們已無路可走。
6月2日,有消息稱華為正在尋求聯(lián)發(fā)科和紫光展銳的幫助,通過購買更多芯片作為替代方案,以抵御美國出口管制的打擊。
圖源華為中國微博
事情源于2019年5月15日,美國第一道對華為的禁令,實施技術封鎖。彼時,由于規(guī)則的漏洞,橫跨兩國間的科技公司想方設法繼續(xù)為華為在內(nèi)的中國企業(yè)供貨。
2020年5月16日,美國政府宣布第二道加強禁令。任何企業(yè)只要在120天后繼續(xù)為華為供貨,或?qū)⒃獾饺娣鈿ⅰ?/p>
一道道禁令是美國對于中國企業(yè)的技術封殺,其中受挫最嚴重的是國內(nèi)芯片企業(yè)。按照新規(guī),不論是是代工芯片,還是自制芯片,只要設備、技術觸及了美國專利,就不允許供給于禁運名單上的企業(yè)。
芯片是關乎國家科技的關鍵產(chǎn)業(yè),是一場國家間的技術博弈戰(zhàn)。但在這個戰(zhàn)場上,芯片本身涉及廣,包含芯片設計、芯片制造、芯片封裝,年紀尚輕的國內(nèi)芯片行業(yè)還有一場接著一場的硬仗要打。
芯片戰(zhàn)場的軍隊
中國近20年來涌現(xiàn)的芯片設計行業(yè)玩家,把盤子不斷做大,2018年國內(nèi)芯片設計業(yè)的收入規(guī)模擴展到2515億元。
看起來,國內(nèi)芯片設計市場很熱鬧。
華為海思領頭出擊屢次登上全球芯片設計企業(yè)前十;紫光集團在2019年也登上了世界芯片設計前十位,阿里巴巴平頭哥在2019年推出含光800,多項參數(shù)晉升世界第一。
芯片設計領域,華為海思等國內(nèi)企業(yè)跟上了世界尖端技術,呈現(xiàn)以海思領隊,多頭并進的趨勢。
曾經(jīng)在華為發(fā)布會上,華為首席戰(zhàn)略官邵洋提出大、小海思的概念。大海思主管手機芯片、基帶芯片的研發(fā),小海思則是機頂盒、安防等芯片研制。
確實華為海思的成績斐然。小海思的安防芯片技術短短十幾年間,成為全球兩大安防巨頭海康和大華的芯片供應商,占據(jù)70%的全球市場份額。
大海思在SOC芯片設計上一邊高速迭代,一邊落地市場。2018年,8 月 31 日。華為海思推出的7nm制程的麒麟980 ,運用在榮耀Magic2、榮耀20、華為nova 5 Pro。
2019年6月,7nm+ EUV的全集成5G芯片華為麒麟990安裝在華為Mate30系列,全面推向市場。
2020年,華為最新設計的麒麟1000系列制程已經(jīng)達到5nm,站在了芯片設計業(yè)的制高點。
甚至華為壟斷全球70%的5G基站建設訂單(包含5G基站芯片),大多數(shù)國家將華為列入5G通信基站的合作方。
但事實上,面對禁令,華為巨大的壓力來自于另一個現(xiàn)實情況:哪怕海思等國內(nèi)企業(yè)設計出了足夠高端的芯片,哪怕源源不斷的5G基站訂單流入華為,殘酷的是沒有工廠能過生產(chǎn)華為所需的芯片。
做得到的企業(yè)不敢,敢做的企業(yè)做不到。
過往,臺積電承擔華為幾乎全部的芯片代加工。但企業(yè)是以盈利為目的而設立的經(jīng)濟組織,其經(jīng)營的根本目的和終極目標,是為了獲取利潤。
美國阻攔下,臺積電雖是國內(nèi)臺灣同胞企業(yè),對其而言,華為的芯片業(yè)務約占銷售總額的15%,臺積電則每年輸送超過60%總營銷額的芯片通往美國,割舍抉擇下選誰臺積電暫時模棱兩可。但華為需要做好臺積電割裂這部分業(yè)務的準備。
臺積電大樓 圖源網(wǎng)絡
國內(nèi)大陸芯片的設計到制造,有著明顯的斷層。
中芯國際——國內(nèi)最頂尖的芯片制造技術公司,暫時連華為"備胎"的需求都尚未達到,目前只能制造二流的芯片,甚至整體產(chǎn)能也存在問題。
中芯國際目前僅能為華為進行14nm制程的麒麟710A芯片代生產(chǎn),此類芯片的性能差、功耗高,只能運用于一千元左右的低端機型。
放到世界水平的時間線上來看,中芯國際的落后程度更為明顯。
圖源網(wǎng)絡
科技領域是分秒必爭,追逐迭代速度。根據(jù)摩爾定律,約每隔18個月,信息技術就將迎來一次變革 ,最先跟上變革就能占據(jù)市場主導權。臺積電由于比三星更迅速量產(chǎn)穩(wěn)定的7nm芯片,使得其遠超三星,成為世界芯片制作的龍頭,占據(jù)全球市場51%的份額。
中芯國際還擠身在二流隊伍之中。
產(chǎn)能則以去年為例,華為售出2.4億臺手機,以及簽訂的5G基站訂單。即便中芯國際技術研發(fā)水平奇跡式突破,但經(jīng)過計算要滿足華為芯片的需求,中芯國際要提供總產(chǎn)能的80%用于生產(chǎn)華為芯片,但這并不現(xiàn)實。
戰(zhàn)事興起,一代技術就能改變格局。國內(nèi)芯片行業(yè)不僅需要一兩家巨頭站出來,需要的是更多具有前瞻的投入,需要的是更多芯片制造企業(yè),需要的是更多的產(chǎn)業(yè)鏈的衍生,共筑防線。
軟硬件的缺失
大戰(zhàn)當前,更致命的問題是:美國占據(jù)大量芯片制造技術專利。
芯片產(chǎn)業(yè)最早源自美國,即便在全球化的今天,僅有20%的半導體公司的工廠在美國本土,但最早的底層技術和設備誕生于美國市場或關聯(lián)著美國專利技術。
值得注意的是,國內(nèi)長期以來使用的芯片設計軟件上Synopsys、Cadence、Methor,也涉及美國的技術專利,這三家公司壟斷國內(nèi)95%的EDA芯片設計軟件,甚至全球65%的市場份額都是被這三家公司占據(jù)。
華為負責人徐直軍也坦言:"大家都很清楚,這些公司都不能和我們(華為)合作了。"
缺失設計軟件并非是芯片設計的大問題,但在被美國掣肘的設計軟件,影響的是芯片出品的效率。國內(nèi)要應對的是以美國芯片技術為地基,生長出來的芯片技術全面戰(zhàn)爭,需要的是邊打仗邊造"軍工廠"。
以芯片制造的關鍵設備——光刻機為例子,2018年,中芯國際曾花費1.2億美金向荷蘭ASML公司預定一臺高端EUV極紫外光刻機。
但這臺機器的過海受到的阻礙并不止路程的遙遠,莫名的ASML公司的火災事件,不知名的國家干擾。本應于2019年交付的EUV光刻機,還遙遙無期。
ASML光刻機 圖源網(wǎng)絡
據(jù)中芯國際內(nèi)部員工表示:作為國內(nèi)晶圓代工廠,中芯國際制造7nm芯片技術已經(jīng)相對成熟,只是缺乏頂尖的光刻機作為設備。
國內(nèi)的光刻機廠商,能找到最為成熟上海微電子公司,規(guī)?;圃斓氖?0nm左右的工藝光刻機。精密制造領域,83nm的差距,12.85倍。這比站在地上看星空的距離還要大。
除光刻機供應缺失以外,國內(nèi)芯片制造設備的AMAT、LAM、KLA,大多來源于美國設備技術的輸入。大致上,如果美國全面隔絕供應,國內(nèi)芯片制造將處于停緩狀態(tài)。
完善"軍備實力"成為了決定這場硬仗走向的關鍵。
硬仗不止一場
國內(nèi)芯片如今,制造有中芯國際;設計有華為海思、阿里平頭、紫光展銳;封裝有江蘇長電。
但國內(nèi)芯片,曾狠狠摔在造假的泥濘,久久未直起身子。
2003年2月26日,上海交通大學微電子學院院長陳進教授,推出"漢芯一號",性能實測時,確實達到了國際先進水平,大量專業(yè)人士評定這是國內(nèi)芯片發(fā)展史上一個重要的里程碑。
誰知道,振奮人心的發(fā)明其實是一場沽名釣譽的騙局。甚至漢芯還能從一代、二代、發(fā)展到四代,但騙局總有被揭開的時候,花費數(shù)億的漢芯被檢舉只是貼牌掛案,將摩托羅拉dsp56800系列芯片磨掉logo,刻上漢芯的logo。
騙局讓國內(nèi)芯片的熱錢被澆滅。業(yè)內(nèi)人士認為這至少導致芯片行業(yè)倒退5年,除了部分企業(yè)還在耕耘,市場上芯片行業(yè)的聲響越來越弱。
直到2014年,在十幾個院士的聯(lián)名上書下,國家重新重視芯片行業(yè)。才煥發(fā)起行業(yè)的新一波生機。雖政策補貼直線上升,2018年中國半導體領域的支出才追平日本、歐洲的相關公司。
但缺失的年歲讓國內(nèi)芯片行業(yè)一直處在苦苦追逐的路上。
中芯國際在更多資金流入后,加大研發(fā)投入,2020一季度報告中,研發(fā)支出的規(guī)劃從11億美元增至43億美元。華為近十年投入研發(fā)費用總計超過4800億元,2019年單年支出預算達1200億元。
中芯國際大樓 圖源網(wǎng)絡
資金的涌入帶來行業(yè)的高速發(fā)展,沒錢是萬萬不能,但有錢也不意味著全能。
高精密制造業(yè)除錢之外,更缺乏的是高技術類人才,人才緊缺絆住了芯片發(fā)展的腳步。
國內(nèi)本身培養(yǎng)微電子專業(yè)人才的水平就離業(yè)界先進水平有段距離。最早2000年建設芯片的第一批工程師都是海外留學或就業(yè)歸來,或者來自臺積電、三星回國創(chuàng)業(yè)的企業(yè)家。
大多技術人才都要做十年以上的冷板凳,核心技術人才學歷要達到博士級別,能符合要求的合格工程師,對于龐大市場的需求還是太少。
這導致國內(nèi)芯片企業(yè)如今大多通過高薪向臺灣、日本、韓國等成熟地區(qū)挖掘芯片人才。但援引人才也只是竭澤而漁。
芯片這一環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)價值和戰(zhàn)略價值大于應用層面價值,不同于互聯(lián)網(wǎng)公司的快周期,芯片行業(yè)更多是一個慢周期的培養(yǎng),從每一層級的技術突破,每一個工廠的落地建設,每一個人才建設的培養(yǎng)周期都是需要一步一個腳印。
在芯片這個戰(zhàn)場上,科技無國界這句話并不適?;貧w到實質(zhì),落后5-15年的國內(nèi)芯片業(yè),一場接一場的硬仗,中國不得不打。
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