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中國晶片與世界差距有多大?

前段時間中興所遭遇的晶片禁令,相信也讓國人感受到了一顆小晶片的分量,而中興在受到「定向打擊」後所釋放的信號更是令IT企業感到寒意襲人,一場關於中國缺「芯」的爭論也就此展開。

什麼是晶片?

晶片是半導體元件產品的統稱。

也叫集成電路(英語:integrated circuit,縮寫作 IC,或稱微電路(microcircuit)、微晶片(microchip)、晶片/晶片(chip)在電子學中是一種把電路(主要包括半導體設備,也包括被動組件等)小型化的方式,並時常製造在半導體晶圓表面上。

未來所有的產業發展方向,相當部分是由半導體晶片支撐實現的,「比如物聯網、5G、汽車電子、人工智慧AI、AR、VR、區塊鏈都需要半導體晶片」。

以汽車和手機為例,電子產品在汽車中分布廣泛,汽車電子占汽車成本的比例逐年提升。

有資料顯示,汽車電子占整車的成本達30%以上,未來隨著電動汽車和無人駕駛技術的成熟,汽車電子所占的成本將達到50%以上,成為汽車智能化的關鍵部分。

智慧型手機基本上是由晶片和顯示屏等部件組成,「中國生產了全球77%的手機,並且擁有多家領先品牌,作為優勢產業,卻只有3%的晶片是國產」。

中國晶片與世界差距有多大?

有資料表明,在晶片設計這個環節,我國和世界第一的差距是3.5倍,到了晶片製造這個環節,我們和世界第一的差距是10倍,到了晶片生產設備這個環節,我們和世界第一的差距是53倍。

晶片的設計離不開設計軟體即EDA,全球前三大的EDA企業都是美國企業,有數據顯示,美國的設計公司在市場占比高達69%。

設備上,全球最重要的半導體設備光刻機是荷蘭生產,但設備所需的部分核心零部件是美國廠商生產。

矽片是製作集成電路的重要材料,通過對矽片進行光刻、離子注入等手段,可以製成集成電路和各種半導體器件。

日本在半導體生產材料上優勢明顯,有資料顯示,世界前兩名集成電路用矽片製造商是日本信越和SUMCO,占全球60%以上;這兩家企業生產的大尺寸矽片(200毫米和300毫米)占全球的70%以上,形成絕對壟斷和極高的技術壁壘。

中國晶片製造到底錯過了什麼?

相信很多人都聽過摩爾定律,這個睿智的老人預言,每隔12個月,相同面積的晶片可容納的電晶體數量就能增加一倍,製造成本則減少50%。

這是個爛大街的定律,筆者無意再去查閱相關資料,把數字和用詞再核對一遍,但即便是如此粗糙的對待,我們依舊能感受到它的魔力以及晶片業的巨大進步,具體到普通的現實生活就是:幾乎每個人都擁有了一台「可以裝在口袋裡」的電腦,現代智慧型手機已經能輕鬆實現多任務處理,連一些高精度運算、大型的網路遊戲都能頻繁地出現在手機上,事實上,正是晶片技術的進步,才能讓我們把越來越的生活塞入到這塊4~5英寸又薄薄的手機內,連同WIFI、存儲、雲端技術的發展,我們再也不用擔心「記憶體」不夠用了,更不會出現「汗牛充棟」式的典故。

顯然,中國正消費者大量的晶片,但中興事件之前,我們極少有人意識到自己的便利生活都不是自己「製造」的,我們只是持續地「花錢買便利」,而不是「靠智慧創造便利」,蘋果、三星的晶片不必贅述,他們或自主設計,找台積電代工,蘋果是這麼幹的;或者乾脆自己設計、自己代工,再自己組裝成終端,三星就是這麼幹的,而國內比較火的手機,比如中興、小米等等,既要依賴於國外的晶片,又離不開Android系統,即便是華為能自主研發麒麟晶片,也購買了大量的日韓企業的專利技術,這種模式無疑可以快速催生出「知名品牌」,但這個品牌的含金量非常有限,僅僅一個貿易戰,就讓其原形畢露。

相比之下,我們的近鄰日韓在晶片領域則要清醒、從容地多,三星前任董事長李健熙曾留學歐洲美國,對晶片有著天然的興趣和動力,兢兢業業20年才讓三星晶片業務盈利,在技術、設備和人才等方面,三星都有著長遠的布局,比如晶片製程中會用到的關鍵設備「光刻機」,全世界沒有幾家企業能做的出來,7nm以下的光刻更是只有歐洲的ALMS可以製造,每年產量僅有幾十台,正是看中這家「非大紅」企業的獨特技術,三星曾不惜一切代價收購其股份,確保能最先拿到首批的尖端光刻機,以確保在一款晶片利潤率最高的時段,搶占先機,完成最大出貨量,如此的經營策略和技術積累,得以讓韓國企業始終保持著晶片業的領導地位。

昔日高麗人不惜一國之力來扶持三星晶片,現如今三星晶片已然能自給自足,甚至能反哺其他領域,進入良性循環,真叫人艷羨。

再看日本晶片,他們在過去十年,雖然沒有強大的智慧型手機品牌出現,但在晶片技術方面,還是有諸多的優勢,有些甚至強於美國,據說當年美國之所以能贏得海灣戰爭,正是因採用了日本的晶片技術,中國唯一的晶片自尊華為麒麟晶片也大抵依託於日本晶片技術,遺憾的是,日本企業受限於古老文化,經營策略非常不靈活,以至於越來越多的企業瀕臨倒閉,難怪有位中國企業家毫不避諱地說:如果想要技術,那就去日本買,那裡有著大量技術優秀卻即將破產的企業,不得不說,日本人不夠靈活的經營手段,在一定程度上限制了其晶片技術的發展。

平心而論,中國的晶片技術錯過了很多重要的發展時期,嚴重缺乏技術底蘊、製程積累和相關領域的人才,我們花費大量時間去研究組裝製程的平衡率,正當日本、韓國的年輕人泡在實驗室,討論量子物理、光刻精度時,中國的年輕人卻不得不端坐在流水線上,每個小時鎖20顆螺絲或者貼50個標籤,且要嚴格遵守SOP作業。


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