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誰扼住了華為:美日半導體霸權的三張牌

作者:陳帥/劉芮

編輯:董指導

支持:方正證券科技首席分析師 陳杭

2020年8月7日,華為余承東公開表示海思麒麟高端芯片已經“絕版”,中國最強的芯片設計公司,就在我們眼皮子底下被鎖死了未來。

華為海思推出第一款麒麟(Kirin)芯片是在2009年,雖然當時反響一般,但奏響了麒麟騰飛的樂章,隨後每一年都有不小的進步:麒麟925帶領Mate7打入高端陣營;麒麟955助力華為P9銷量過千萬……自己研發的芯片,成為華為手機甩開國內友商的最大武器。

然而到了2020年8月7日,麒麟系列的高端芯片卻被迫提前退休,余承東表示麒麟系列中最先進的Kirin 990和Kirin 1000系列,在9月15日之後將無法生產,華為Mate40將成為麒麟高端芯片的絕唱。絕版的原因很簡單:受到美國禁令影響,台積電將不再為華為代工。

台積電並非沒有抗爭。全球高製程工藝一線難求,台積電話語權其實很強,而且幾周前剛剛超過英特爾成為世界第一大半導體公司。所以面對美國禁令,台積電也曾斡旋過,但只要美國提起一個公司的名字,就能讓台積電高管們嚇出冷汗。這個公司就是:福建晉華。

福建晉華成立於2016年,目標是在存儲芯片領域實現突破。福建晉華是IDM一體化工藝,即設計、製造、封裝都要做,一旦產品落地,對大陸整個半導體工藝的都會有所帶動和提升。晉華一期投資款高達370億元,還和台灣第二大代工廠台聯電進行了技術合作。

研發人員日夜奮戰,成立一年多後,晉華就打造出了一座12寸的生產線,並準備投產,不料卻迎來了資本主義的鐵拳。

2017年12月,美國鎂光科技即刻以竊取知識產權為由開始狙擊晉華,晉華也不甘示弱,雙方在中國福州和美國加州互相起訴。就當局勢焦灼之時,早就虎視眈眈的川普政府在2018年10月29日發起了閃電戰:將福建晉華列入實體名單,嚴禁美國企業進行合作。

禁令發出後,和晉華合作的美國應用材料公司(Applied Materials)的研發支持人員當天就打包撤離,另外兩家美商科磊和泛林也迅速召回了前來合作的工程師。更嚴重的是,由於設備中含有美國原件,歐洲的阿斯麥、日本東京電子也暫停了對晉華的設備供應。

晉華員工回憶外資撤退場景時,總結說:“這些人根本不給我們時間道別。”

福建晉華官網上的生產進度,停留在了2018年試投片日,遲遲沒有更新,而產品頁則直接顯示“頁面在建設”中。去年5月10日,英國《金融時報》稱,晉華已經開始尋求出租或者出售自己的工廠。僅僅一個回合,擔當中國存儲突破的種子選手,就被打倒在了起跑線上。

“實體名單”就像是一份死刑通知書,可以瞬間讓企業墜入地獄。美國製裁的決心、打擊的力度,令同樣採用美國核心零組件和核心技術支撐的台積電不寒而栗。同樣,本來興致勃勃要來搶台積電蛋糕的三星沒了下文;中芯也含蓄地表示,可能不能為“某些客戶”代工。

為什麽這些公司不願意去觸碰美國“逆鱗”?半導體領域,美國真的就獨霸天下嗎?其實並不然。

雖然美國半導體行業產值大約佔全世界的47%,體量上處於絕對優勢;但韓國、歐洲、日本、中國台灣、中國大陸等其他“豪強”也各有擅長,與美國的差距並不是無法越過的鴻溝。

比如,韓國在產值1500億美金的存儲芯片領域,佔據壓倒性優勢,雙強(三星、海力士)佔據65%市場;

歐洲在模擬芯片領域有三駕馬車(英飛凌、意法半導體、恩智浦),從80年代起就從未跌出全球二十強。

日本不但有獨步天下的圖像識別芯片,以信越日立為首的幾家公司,更是牢牢扼住了全世界半導體的上遊材料。

中國台灣在千億美元級別的芯片代工領域,更勝美國一籌,台積電和聯電佔據60%的規模,以日月光為首的封測代工也能搶下50%的市場;

中國大陸依托龐大的下遊市場,近年芯片設計領域發展迅速,不但誕生了世界前十的芯片設計巨頭華為海思,整體芯片設計規模也位居世界第二。

這些企業從账面實力來看,甚至可以讓芯片行業“去美國化”,合力搞出一部沒有美國芯片的手機。但美國515禁令一下,各路豪強卻莫敢不從。

一超多強的局面似乎就像“紙老虎”,在美國霸權之下,眾半導體商分封而治可能才是目前的“真相”。大家忌憚的,其實是美國手握的兩把利劍:芯片設備和設計工具這兩把劍又和日本的材料一起,組成了威力極強的美日半導體霸權三張牌:設備、工具和材料。

那麽,美日手中握的這三把劍究竟可怕在何處?是如何能挾製各路科技巨頭豪強?了解這些答案,才能了解華為們的突圍之路。

一、設備:芯片製造的外置大腦

設備商對於一般行業而言,就是個賣鏟子的,交錢拿貨基本就完事兒了;但半導體設備商卻不同,不僅提供設備賣鏟子,還要全程服務賣腦子,可謂是芯片製造商的外置大腦

芯片製造成本高昂,只有將良品率控制在90%上下,才不會虧本。但要知道,芯片製造,工序一千起步,這就導致,哪怕每一步合格率都有99%,最終良率都會在0.9*0.9的多次累積下,趨近於0。因此,要想不虧本,每個步驟的合格率就得控制在99.99%乃至99.999%以上。

要達到這個狀況,就對設備的複雜度提出了超高要求。就目前最先進的EUV光刻機來說,單台設備裡超過十萬個零件、4萬個螺栓,以及3000多條線路。僅僅軟管加起來,就有兩公里長。這麽一台龐大的設備,重量足足有180噸,單次發貨需要動用40個貨櫃、20輛卡車以及3架貨機才能運完。

而更為重要的是,即使設備買回來,也遠不是像電視冰箱一樣,放好、插電就能開動這麽簡單。一般來說,一台高精度光刻機的調試組裝,需要一年時間。而零件的組裝、參數的設置、模塊的調試,甚至螺絲的鬆緊、外部氣溫都會影響生產效果。哪怕一裡外的一輛地鐵經過,都能導致多數設備集體失靈。

這也是所有精密儀器的“通病”。比如,十年前,北京大學12個高精度實驗室裡價值4億元的儀器突然失靈,而原因居然是位於地下13.5米深的北京4號線經過了北大東門產生了1Hz~10Hz的震動,為此北大高精度實驗室不得不集體搬家。

因此,半導體制造設備每開動一段時間,就必須聯繫專門原廠服務人員上門調校。荷蘭光刻機巨頭ASML阿斯麥曾有一個客戶,要更換光器件;由於當時阿斯麥的工程師無法出國,便邀請客戶優秀員工到公司學習,用了近2個月,才僅僅掌握了單個零組件更換的技能。

因此,阿斯麥、應用材料等半導體巨頭,不只是把設備賣掉就結束了,更是在中國建立了2000人左右的龐大支持團隊。其中應用材料的第二大收入就是服務,營收佔比超過25%,而且穩定增長,旱澇保收。

而設備廠的可怕之處正在於,不但通過“一代設備,一代工藝,一代產品”決定了製造廠的工藝製程,更是通過售後服務將製造廠牢牢的拿捏在手中隨著工藝越來越高精尖,設備商的話語權也正在進一步提升。

設備商的強勢,可以從利潤上明確的反映出來。過去5年,芯片製造廠的頭部效應越來越明顯,但上遊設備商的淨利潤率反而大幅提升:泛林利潤率從12%提升到22%,應用材料從14%上升到18%。代工廠想要客大欺店,那是根本不存在。

也正因如此,在長達六十年的時間裡,美國一直都在以各種手段,來保證自己在設備領域的絕對主導地位。

根據2019年全球頂級半導體設備廠商排名,全球前五大半導體設備商佔據了全球58%行業營收。其中,美國獨佔三席;其余兩席,一席是日本的東京電子,另一席荷蘭的阿斯麥,恰巧,這兩家又都是美國一手扶持起來的。

具體來說,應用材料(AMAT)和泛林(LAM)、科磊(KLA),是根正苗紅的美國企業。

其中,泛林在刻蝕機的市場佔有率高達50%以上。應用材料則不僅在刻蝕機領域與泛林平分秋色,在離子注入、化學拋光等等細分設備環節也都佔據半壁江山,甚至高達70%。科磊則在半導體前道檢測設備領域佔據了50%以上的市場,並在鍍膜測量設備的市佔率達到了98%。

而光刻機巨頭阿斯麥,看似是一家荷蘭企業,其實有一顆美國心。早在2000年前後,光刻機市場還停留在DUV(深紫外)光刻階段,日本尼康才是真正的霸主,但到了EUV(極紫外)階段,尼康卻在美國的一手主導下被淘汰出局。

原因很簡單,EUV技術難度登峰造極:從傳統DUV跨越到EUV,意味著光源從193nm劇烈縮短到13.5nm。這需要將20KW的雷射,以每秒5萬次的頻率來轟擊20微米的錫滴,將液態錫汽化成為等離子體。這相當於在颶風裡以每秒五萬次的頻率,讓乒乓球打中一隻蒼蠅兩次。

當年,全球最先進的EUV研發機構是英特爾與美國能源部帶頭組建的EUV LLC聯盟,這裡有摩托羅拉、AMD、IBM,以及能源部下屬三大國家實驗室,可謂是集美國科研精華於一身。可以說,只有進入EUVLLC聯盟,才能獲得一張EUV的門票。

美國彼時正將日本半導體視為大敵,自然拒絕了日本尼康的入會請求,而阿斯麥則保證55%零組件會從美國供應商處採購,並接受定期審查。這才入了美國的局,從後起之秀變成了“帝花之秀”。

美國不僅對阿斯麥開了門,還送了禮:允許阿斯麥先後收購了美國掩罩技術龍頭Silicon Valley Group、美國光刻檢測與解決方案玩家Brion、美國紫外光源龍頭Cymer等公司。阿斯麥技術心、研發身,都打上了星條旗烙印。那還不是任憑美國使喚。

而早年的東京電子,只是美國半導體始祖仙童半導體(Fairchild)的設備代理商,後來又與美國Thermco公司合資生產半導體設備,直到1988年才變成日本獨資,但東京電子身上也已經流著美國公司的血。

因此,在2019年六月,面對第一輪美國禁令,東京電子就表示:“那些被禁止與應用材料和泛林做生意的中國客戶,我們也不會跟他們有業務往來”,義正詞嚴表明了和美系設備商共進退。

至此,美國靠著多年的“時間積累”和超高精密度“工藝技術”,在設備領域形成了牢牢的主動權。而時間和技術,都不是後進者可以一蹴而就的。

二、EDA(設計軟體):生態網絡效應下的“幌金繩”

如果說設備是針對芯片生產的一把封喉劍,那麽EDA無疑是芯片設計環節的“幌金繩”,雖不致命但可以令“孫悟空”束手束腳、無處施展。

EDA這根“幌金繩”分三段:首先,它是芯片設計師的“PS軟體+素材庫”,可以讓芯片設計從幾十年前圖紙上畫線的體力活,變成了軟體裡“素材排列組合+敲敲代碼”的腦力活。而且,現在僅指甲蓋大小芯片,也有幾十億個晶體管,這種工程量,離開了EDA簡直是天方夜譚。

20年前的英特爾奔騰處理器的線路圖一角,目前晶體管密度已經上升超過1000倍

其次,EDA的奧秘,在於其豐富的IP庫。即將經常使用的功能,標準化為可以直接調用的模塊,而無需設計公司再重新設計。如果說芯片設計是廚師做菜的話,軟體就是廚具,IP就是料包。

而事實上,EDA巨頭公司,往往是得益於其IP的獨佔。比如Cadence(楷登電子)擁有大量模擬電路IP,而其也是模擬及混合信號電路設計的王者;而Synopsys(新思科技)的IP庫更偏向DC綜合、PT時序分析,因而新思在數字芯片領域獨佔鼇頭。

而在全球前三的IP企業中,EDA公司就佔了兩個,合計市場份額高達24.1%。在Synopsys的歷年營收中,IP授權是僅次於EDA授權的第二業務。

EDA還有一項重要的功能是仿真,即幫設計好的芯片查漏補缺。畢竟一次流片(試產)的成本就高達數百萬美金,頂得上一個小設計公司大半年的利潤。業內廣為流傳一句話:設計不仿真,流片兩行淚。

加州大學教授有一個統計測算,2011年一片SoC的設計費用大概為4000萬美元,而如果沒有EDA,設計費用則會飆升至77億美元,增加了近200倍。

因此,EDA被譽為半導體裡的最高杠杆,雖然全球產值不過一百多億美元,但卻可以影響全球五千多億集成電路市場、幾兆電子產業的發展。

EDA如此高效好用,那我國自主化狀況如何呢?很可惜,比作業系統還尷尬

我國最大的EDA廠商華大九天在全球的份額差不多是1%,而美國三大廠商Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登電子)以及Mentor Graphics(明導科技,2016年被西門子收購)則佔據了80%以上的市場。

這也就導致了雖然我國芯片設計位居世界第二,但美國一聲令下,芯片設計就會面臨“工具危機”,巧婦難為無米之炊。不過,既然軟體已經交過錢了,用舊版本難道不行嗎?

很可惜,並不能。

因為這背後有一張EDA商、IP商、代工廠們互相嵌合的生態網。EDA是不斷更新的。新的版本對應更新的IP庫和PDK文件。而PDK即工藝設計包,則又包含了芯片工藝中的電流、電壓、材料、流程等參數,是代工廠生產時的必備數據。新EDA、新IP、新工藝,互相促進、互為一體。

因此,用舊版的軟體就會處處“脫節”:做設計時無法獲得最新的設計IP庫,找代工廠時又無法和工藝需要最新的EDA、PDK進行匹配。長此以往,技術越來越落後,合作夥伴也越來越少。不過既然EDA不過是0101的代碼,從破解小組裡找幾個高手不就好了嗎?

很遺憾,也幾乎不可能。

每個EDA軟體出廠時都會內嵌一個Flexlm加密軟體,把EDA和安裝的設備進行一一鎖定,包括主機號、設備硬碟、網卡、使用日期等信息。而Flexlm的密鑰長度達239位,暴力破解的難度非常大。如果用英特爾高性能的CPU來破解的話,需要4000左右的核年(core-year),也就是說用40核的CPU,需要100年

當然,也可以採用分布式的方式,繼續增加CPU數量減少時間。然而,即使破解成功了,來到了全新的IP庫門前時,也會被EDA廠商通過“修改時間、文件大小、確認IP來源”等方式,再次進行驗證,然後被拒絕。油然而生一股挖了百年地下隧道、卻撞到石頭上的酸爽。

破解並不有效,也不敞亮,還和我國知識產權保護的態度相違背。因此,依然還是要靠華大九天等公司自研崛起。那麽,這條出路有多寬呢?其實單純寫出一套軟體,難度並不大。關鍵還是要有海量豐富的IP、PDK,以及產業上下遊的支持配合。單點突破未必有效,需要軍團全面突圍,而這並非一朝一夕之功。

三、材料:工匠精神最後的堡壘

2019年,日韓鬧了矛盾,雙方都很剛,但日本斷供了韓國幾款半導體材料後,沒多久韓國三星掌門人李在鎔就飛往日本懇請松口了,後來他更是跑到比利時、中國台灣,試圖繞道購買或者收點存貨過日。

按理說,韓國也是半導體強國,三星在設計、製造領域更是主要玩家,但面對區區幾億美金的材料,卻被鬧得狼狽不堪。

材料真的有這麽難嗎?講真,半導體原始材料是非常豐富的,比如矽片用的就是滿地球的沙子。但要實現半導體的“材料自由”,卻並不容易,必須打通任督二脈:“純度”、“配方”

純度是一個無止境之路。我國已經實現自產的光伏矽片,一般純度是6-8個9,即99.999999%,但半導體的矽片純度卻是11個9,而且還在不斷提高。小數點後多3到5位,就意味著雜質含量相差了1000到10萬倍。

這個差距有多大呢?假設,光伏矽片裡包含的雜質,相當於一桶沙子灑在了操場上;那麽半導體矽片的要求則是在兩個足球場大的面積裡,只能容下一粒沙子。

那麽,為什麽必須將雜質含量降到這麽低呢?因為電子的大小只有1/10納米,哪怕僅有幾個原子大小的雜質出現在矽片上,也會徹底堵塞一條電路通道,導致芯片局部失靈。如果雜質含量更高的話,甚至會和矽原子混在一起,直接改變矽片的原子排列結構,讓矽片的導電效率完全改變。

要達到如此純度,需要科學和工藝的完美結合。

一方面,需要大量基礎科學儀器來輔助。比如在材料生產過程中,設備自身就會有金屬原子滲透影響純度,因此需要不斷改良。而要確認純度,也是高難度。就像特種氣體,就需要專門的儀器來檢測10億分之一(PPB級)的雜質含量水準。實現這個難度,就不僅需要半導體企業,還需要奧林巴斯等光學企業出馬助力。

另一方面,從實驗室到工廠車間也需要工藝積累。材料製造,不僅對生產設備要求高,就連工廠裡的地墊、拖把,也都是高級別特供。而且,生產車間溫度、濕度的不同,也會影響材料純度,就不得不反覆嘗試後得出標準。

而高純度只是第一步,複合材料(比如光刻膠)的配置更是難以跨越的鴻溝。如果說“純度”是個藝術科學的話,那麽“配方”就是玄學科學

其實,無論提純、還是配置,基本的理論原理、工藝技術都不是難事兒。但如何選材、配比,從而實現極致的效果,卻需要高度依賴經驗法則,即業內常說的“know-how”。

同樣的材料,不同的配比就會有不同的效果;就像我們用紅黃藍三色去搭配,不同的配比就能得到不同的顏色。而即使用同樣的配方、採用同樣的工藝,在不同的濕度、溫度甚至光照下,也會有不同,甚至相差很遠的效果。

這些影響材料效果的參數,無法通過精密計算獲得,只能是實驗室、車間裡一次次調配、實驗、觀察、記錄、改良。有時候,為了得到10%的效果改良,可能需要花費幾年。然而,這提升的10%,雖然搶佔的只是幾百億規模的市場,但卻影響著兆半導體行業。

因此,無論是提純,還是配方,其實需要的都是超長的耐心待機、極致專注。這不禁令人會想到日本的壽司之神,一輩子隻做壽司,而一個學徒僅擰毛巾就要練五年。雖然在生活中,這種執著看起來有些迂腐可笑,但事實上,材料領域做得最好的,正是日本企業。

據SEMI推測,2019年日本企業在全球半導體材料市場,所佔份額達到66%。19種主要材料中,日本有14種市佔率超過50%。而在佔據產值2/3的四大最核心的材料:矽片、光刻膠、電子特氣和掩膜膠等領域,日本有三項都佔據了70%的份額。最新一代EUV光刻膠領域,日本的3家企業申請了行業80%以上的專利。

日本在材料產能上佔據優勢後,又用服務將客戶捆綁得死死的

許多半導體材料都有極強的腐蝕性和毒性,曾有一位特種氣體的供應商描述,一旦氣體泄漏,只需一瓶,就可以把整個廈門市人口消滅。因此,芯片製造商只能把材料的運輸、保存、檢測等環節,都交給材料的“娘家”材料商。

而另一方面,材料雖小、威力卻大。半導體制造中幾萬美金的材料不達標,就能讓耗資數十億美金生產線的產品大半報廢,因此製造商們只會選擇經過認證的、長期合作的供應商。新進玩家,幾乎沒有上桌的機會。

而對於材料公司而言,下遊用得越多,得到的反饋就越多,就有更多的案例支持、更多的驗證機會來提升工藝、改善配比,從而進一步拉大和追趕者的差距。對於後進者而言,商業處境用一句話來形容就是:一步趕不上、步步都白忙。

日本能取得這個成就,其實離不開日本“經營之聖”稻盛和夫在上世紀80年代給日本規劃的方向:歐美先進國家不願再轉讓技術的條件下,日本人除了將自己固有的“改良改善特質”發揚光大之外,別無出路;各類企業都要在各自的專業領域內做徹底,把技術做到極致,在本專業內不亞於世界上任何國家的任何企業。

這種匠人精神,令日本在規模不大的材料領域,頂住美國、成為領主。

四、何處突圍

我們在做產業研究的時候,有個強烈的感受,中國似乎在美國的打壓中,陷入一個被無限向上追溯的絕境:

發現芯片被卡脖子後,我們在芯片設計領域有了崛起的華為海思,但隨後就發現:還需要代工領域突破;當中芯國際攻堅芯片代工製造時,卻又發現:需要設備環節突破;當中微公司、北方華創在逆襲設備、有所收獲時,卻又發現:設備核心零組件又仰人鼻息;當零組件也有所進展時,又發現:芯片材料還是被卡脖子。

而當我們繼續一步步向前溯源、“圖窮匕見”時,才發現一切都回到了任正非此前無數次強調的基礎科學

回顧來看,如果沒有1703年建立的現代二進製,那麽兩百年後的機器語言就無從談起;如果沒有1874年布勞恩發現物理上的整流效應,那麽就沒有大半個世紀後晶體管的發明和應用;而等離子物理、氣體化學,更是刻蝕機等關鍵設備的必備基礎。

而在美國大學中,有7所位列全球物理學科排名前十,有6所位列全球數學學科排名前十,有5所位列全球材料學科排名前十。基礎科學強大的統治力,成為美國半導體公司汲取力量的源泉。

在強勢的基礎學科背後,卻又是1957年就已經埋下伏筆的美國基礎學科支持體系——對大學基礎學科進行財政支持;通過超級科技項目帶領應用落地。

當年美蘇爭霸,蘇聯的全球第一顆人造衛星升空刺激了美國執政者,這也成為美國科技發展的重要轉折點:

一方面,為了保持“美國領先”,政府開始直接對研究機構發錢。美國國家科學基金會(NSF)給大學的基礎研究經費從1955年的700萬美金,飆升到1968年的2億美金。在2018年,NSF用於基礎研究的經費,更是高達42億美金。這長達50年的基礎研究經費裡,美國聯邦政府出了一半

尤其值得一提的是,NSF每年為數以千計的基礎學科研究生提供獎學金,這其中誕生了42位諾貝爾獎得主。

另一方面,美國啟動了超級工程來落地研發成果。1958年,NASA成立,挑戰人類科技極限的阿波羅登月和太空梭工程也就此啟動。

在研究需要250萬個零件的太空梭過程中(作為對比,光刻機零件大約是10萬個,一輛汽車只有1萬多個零件),大量尖端技術找到用武之地;而這些當時“冷門”的尖端技術,又在條件成熟時,相繼轉化為殺手級民用品(比如從太空梭零件中誕生的人造心髒、紅外照相機)。

太空梭的技術外溢,並不是孤例。醫院核磁共振設備中採用的超導磁鐵,也正是在美國粒子加速器“Tevatron”的研發中應用誕生。美國的超級科技工程,成為基礎學科成果的試驗田、練兵場和民用轉化泉。

事實上,通過基礎研究掌握源頭科技,隨後一步步外溢建立產業霸權,這條路徑並不只是美國的專利,也應該是各個產業強國的選擇,更是面對美國打壓時一條真正可行的道路。王侯將相,寧有種乎。避免無窮盡的“國產替代向上突破”的陷阱,實現和“基礎研究向下溢出”的大會師。

事實上,我們面臨的困難、打壓,日本也經歷過。

上世紀八十年代後期,美國對日本半導體產業發起突襲:政治封殺、商業打壓、關稅壓迫無所不用其極,尤其是培養了“新小弟”韓國來擠壓日本半導體產業。沒幾年,日本就從全球第一半導體強國寶座上跌落了。日本半導體引以為傲的三大楷模,松下、東芝、富士通的半導體部門先後被出售。

面對美國的壓製,日本選擇進軍高精尖材料,用時間換空間、用匠心換信心。

1989年,韓國發力補貼存儲芯片,而日本通產省制定了投資160億日元的“矽類高分子材料研究開發基本計劃”,重點補貼信越化學為首的有機矽企業。

1995年,韓國發動第二輪存儲價格戰前夕,而日本東京應化(TOK)則實現了 KrF光刻膠商業化,打破了美國IBM長達10余年的壟斷,並在隨後第五年,其產品工藝成為行業標準,全球領先。

2005年,三星坐上存儲芯片老大的位置,而日本凸版印刷株式會社以710億美金收購了美國杜邦公司的光掩膜業務,成為光罩龍頭。

在韓國全力擴張產能,和其他半導體下遊廠搏殺的日子裡,日本一步步走到了材料霸主的寶座前。從看似掌握著無解優勢的美國人手裡,硬生生搶下了一把霸權劍。

但日本的成功僅僅是因為換了一個上遊戰場嗎?顯然不是。在過去30年,三大自然科學領域,日本共計收獲了16個諾貝爾獎,其中有6個都屬於是化學領域,而這些才是日本崛起的堅實地基。

我國的基礎研究怎麽樣呢?2018年,我國基礎研究費用,在全年總研發支出中僅佔5%,而這還是10年來佔比最高的一年。而同期美國基礎研究佔比則是17%,日本是12%。在國內各個學校論壇上,勸師弟師妹們從基礎學科轉向金融計算機等應用學科的帖子,層出不窮。

所以有人笑稱,陸家嘴學集成電路的,比張江還多。

今年7月份,更是爆出了中科院某所90多人集體離職的迷思。誠然,每個人都有擇業的自由,但需要警示的,是大家做出選擇的理由。基礎學科研究的長周期、弱轉化、低收入,令研究員們在日益上漲的房價、動則數百億利潤造假套現面前,相形見絀。

任正非曾經感歎道:國家發展工業,過去的方針是砸錢,但錢砸下去不起作用。我們國家修橋、修路、修房子……已經習慣了只要砸錢就行。但是芯片砸錢不行,得砸數學家、物理學家、化學家……

64年前,蘇聯率先發射的一顆衛星讓美國驚醒。美國人一邊加碼“短期對抗”,一邊醞釀“長期創新”,從而開啟了多個領域的突破、領先;而今,一張張禁令也讓我們驚醒,我國不少產業只是表面上的大,急需要的是骨子裡的強。

這些危機之痛,總是令人後悔不已。過去幾十年,落後就要挨打的現實一次次提醒著我們,要實現基礎技術能力的創新和突破,才能贏取下一個時代。

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