《芯片战争》书摘

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2024-09-04

作者:余盛

推荐序二

摩尔定律意味着芯片技术的竞争是相当残酷的,第一名往往能够吃掉行业半数营收和大部分的利润,第二名还能喝到一些汤,再后来者只能吃些残羹冷饭。信息社会盛行的是“赢家通吃”的游戏规则,只有极少数胜利者能够赢得牌桌上几乎所有的筹码。

以“偏执狂”式的努力并取得商业成功的公司才有可能跟得上摩尔定律的脚步。

人类进入信息社会以后,值得警惕的现象是不公正的社会分配让信息技术带来的财富越来越集中到少数人手中

如果没有三星电子,韩国几无可能取得今日在地球村中之显赫地位。

最喜欢鼓吹自由市场竞争的国家对市场的践踏也最为粗暴。

==恩==

楔子 华为的难题

中国本土最先进的光刻机供应商上海微电子,目前还只能造出生产90纳米制程芯片的光刻机。

第一章 从晶体管到芯片

二极管无论是外观还是本质就是一个灯泡,只是没有像灯泡一样给灯丝通电发光,而是用一个发射器喷射出电子,电子在越过真空后被一个接收器收到。

在中间电极上的电荷量的大小会导致阴极和阳极之间的电子流的速度产生明显的变化,从而让真空电子管拥有了将电子信号放大的作用。三极真空电子管(简称真空管或电子管)解决了电流或电波在传送信号的过程中逐渐衰弱的问题

由于真空管能在不失真的前提下放大微弱的信号,使得收音机、电视、步话机、对讲机、移动电话等收发电子信号的设备的出现成为可能,为广播、电视和无线通信等技术的发展铺平了道路。

许多科学家都在努力寻找能在固体状态中控制电子的传送、能像真空管一样起到放大和开关作用的电子器件。

在20世纪50年代的大部分时间里,正是美国军方的支持才让新生的半导体产业得到了快速的发展。

合资协议规定:在三年内,德州仪器必须向日本公开相关技术专利,并且合资公司的产品在日本市场占有率不得超过10%;三年后,合资公司才可转为独资企业。通过严苛的限制,日本不仅让美国企业交出了核心专利技术,还将本国市场牢牢掌握在自己手里,同时还大量出口半导体产品到对日本高度开放的美国市场。

由于日本地处冷战的第一线,所以美国对日本种种妨碍自由市场竞争的做法相当宽容,日本因此奠定了战后电子产业发展的根基。

第二章 存储器公司英特尔

英特尔同意了,但是附加了一个条件:允许英特尔在除计算器之外的其他市场上自由出售4004芯片。Busicom同意了,放弃了对4004芯片的独占权。

==权变协议==

在4004诞生之前,芯片的功能是事先定义好了的。如果想要改变功能,就必须改变硬件。而现在,只要改变4002中保存的用户指令,就可以让4004实现不同的功能,独立的软件行业因此诞生。

英特尔给予乔布斯最大的影响还是它的企业文化。苹果公司自认为它是地球上最强大的技术公司,苹果的员工都是高科技行业里最优秀的人才,这样的公司不只是在追求商业目标,而是承担了一种要去改变世界的道义责任。苹果公司这种自命不凡的精神正是从英特尔传承而来的。英特尔是乔布斯终生效仿的对象。

如果不是意外获得英特尔的技术授权,超威这家公司很可能早就没有了。超威与英特尔签订了五年合作协议,获得允许可以使用X86架构来生产微处理器。超威采用的是跟随策略,不断推出与英特尔的处理器可兼容却更便宜的替代品。

在垂井康夫的鞭策下,日本企业摒弃门派之别,整合半导体产学研人才,在四年时间内搞出上千件专利。在产业化方面,日本政府为半导体企业提供了高达16亿美元的巨额资金,包括税赋减免、低息贷款等扶持政策,帮助日本企业打造半导体产业群。日本在半导体产业上从设备、原料到芯片的三个方面都取得了重大突破

==这种东西,没有国家力量介入干不成。 东方大国的新能源汽车也是一样的道理。==

VLSI计划结束时,垂井康夫满意地认为:日本的半导体技术已和IBM并驾齐驱。但他没有说或者有意选择无视的是:日本在最关键的微处理器和软件上,仍然与美国有着很大的差距。

第三章 英特尔向CPU转型

到了1985年6月,美国半导体产业贸易保护的调子开始升高。英特尔、超威等芯片公司联合起来相继指控日本不公正贸易行为。

==漂亮国可以发现问题,现立法再搞人。==

《美日半导体协议》的签署,标志着美苏冷战后期,美国从全力扶植日本经济转向全面打压日本经济。美国的这一操作开了个很坏的先例,那就是以国家安全为借口,将经济层面的争端上升到政治层面,对他国的高科技产业进行赤裸裸的打压。

正是在美国调查东芝期间,1985年7月,美国对《出口管制法》进行修正,规定即便不是美国公民,只要违反美国参加的正式或非正式的多国协定,美国政府都可以对其实行贸易制裁。这就让美国制裁东芝有了法律上的依据。

1985年,美国招来日本、联邦德国、法国以及英国的财政部部长和中央银行行长在纽约广场饭店开了个会,决定由这4个储备美元最多的国家联合抛售美元,诱导美元贬值,以解决美国的巨额贸易赤字问题。

==广场协议内容==

日本半导体企业减少投资,也是因为出口芯片不赚钱了,而这又与日元升值有着直接关系。要知道,内存只要价格贵一点就没人会要,日本内存芯片的出口价格受日元升值影响而大幅推高,这对日本芯片在国际市场上的竞争是非常不利的。可以说,日元升值坑苦了日本的芯片。

西欧对美国市场的依赖要小得多。随着欧共体的发展和东欧的变色,欧洲统一市场越来越大,德国、英国和法国也就拥有了广阔的经济腹地支持。另外,欧洲国家对房市和股市的管理也要比日本好得多,没有出现像日本那样的经济泡沫。最后,货币升值其实是一个国家经济结构调整的契机,如果日本能够及时将产业升级,将内存、液晶面板这样价格敏感型产品的生产转移到其他国家,提高具有更高科技含量的高附加值产品的出口,日元升值未尝不是好事。但热钱却都在流向房市和股市,这是高高兴兴签下《广场协议》的日本政府始料不及的。

格鲁夫说:​“坚持我们的立场,意味着我们可能会输掉,但就我而言,那样输掉比抛弃掉我们的优势而输来得要好。​”

操作系统是所有应用软件的基础,其他应用软件都必须建筑在操作系统之上,这就形成了一个以视窗为核心的软件生态。生态一旦形成,视窗的地位就牢不可破。因为想要让成千上万的软件厂商都为一个新的操作系统去重新编写软件,是个几乎不可能完成的任务。

==软件才是核心,软件是第一用户接口。而硬件是后台支持。==

计算机由商用走向家用,带来了芯片产业的第一次大洗牌。主推商用计算机的IBM,原本是美国的国家骄傲,从德州仪器、仙童到英特尔,它们的半导体业务的起步无不受益于IBM这一巨无霸企业的订单。但从个人电脑时代、互联网时代再到智能手机时代,IBM一再无所作为,逐渐变得黯然失色。

相对来说,操作系统的垄断程度比CPU更甚,在CPU领域还有超威在与英特尔竞争,操作系统却独有微软一家。这也是个人电脑的硬件越卖越便宜、视窗操作系统却越卖越贵的原因。

第四章 存储器新势力

没喝酒的时候,舛冈会把自己比作“如来佛”,只管安排方针策略,而部下都是“孙悟空”,只要他一吹气,部下们自己就开始干活儿了。舛冈不会追究细节,不考虑具体方案,他会把那些复杂的问题丢给下属,给他们很大的自由发挥空间。

与韩国差不多时间,中国台湾也开始做内存。

==对啊,看上一章的时候,我就在想,89年,我们在干嘛呢==

世界先进

==多朴素的科技公司名==

第五章 丑小鸭阿斯麦尔

之前的光刻,掩膜和硅片上的图形是1∶1同样大小的,所以掩膜的分辨率决定了硅片的分辨率。掩膜的分辨率很难提高,达到1微米已经是极限,这就决定了使用接触式或接近式光刻是无法进一步提高刻到硅片上的线路图的精细度的。投影式光刻则可以在不提高掩膜精度的前提下,将硅片上的光刻分辨率实现从微米级向纳米级提升。

光刻机一次只能曝光指甲那么大的一点区域,一块直径12英寸的晶圆全部曝光一遍至少要移动好几百次。你可以想象光刻机台的移动速度有多快。让动作精密到令人发指的机器24小时全年连续稳定工作,是工程学上的巨大挑战。我们有时会看到新闻,说某科研单位实现了多少纳米光刻。这时你要理解,从实验室刻出两条线到工厂全年连续光刻作业之间是有天堑横亘着的。

半导体行业必须在产业衰退期建厂,这条规律也适用于光刻机产业。正是行业性的衰退才给了阿斯麦尔喘息的机会,否则不论是技术还是产能,新生的阿斯麦尔都没有做好应对市场竞争的准备。

第六章 芯片食物链

正因为有了台积电这样的独立专业晶圆代工企业,半导体行业的进入门槛大大降低,催生了大量的芯片设计企业,才造就了全球半导体产业的繁荣。

==分工,降本增效==

我们知道,华为是中国公认的最强大的高科技企业之一。但是在芯片食物链上,华为处在台积电的下方,没有台积电为华为代工芯片,华为的手机业务就要“饿”死。而台积电又处在阿斯麦尔的下方,没有阿斯麦尔供应的光刻机,台积电就做不出最先进的芯片。阿斯麦尔处于食物链的最顶端了吗?当然不是,处在阿斯麦尔上方的是蔡司。对阿斯麦尔光刻机至关重要的镜头仅有蔡司一家企业能够供应。

第七章 美国完胜海湾战争

海湾战争实质上是一场以芯片技术为核心的高科技战争,精度和速度取代数量成为制胜的关键

可以说,美日贸易战给了韩国芯片可乘之机,韩国芯片在美国和日本的夹缝间硬是挤出了一条道路。

在日本人眼里,美国是个征服者;在韩国人眼里,美国却是个解放者。两个国家对美国的态度截然不同,美国当然亲韩国、远日本。还有一点不容忽视,那就是宗教。2015年,日本70%的人口同时信仰佛教和神道教,仅1.5%的人口信仰基督教。韩国原本也是以信仰佛教为主,二战之后短短几十年时间,韩国迅速转变成一个以信仰新教和天主教为主的国家,信仰新教和天主教的人口占到总人口的28%,信仰佛教的只剩15.5%。从宗教心理的角度来说,韩国也更倾向于西方文明。

芯片被誉为“工业的粮食”。到了1990年,仅这个“粮食”本身就已经发展成为一个年产值达1000亿美元的大产业,可想而知受芯片哺育的所有行业的新增产值规模有多么巨大。苏联在半导体产业上的落后,使得它缺乏芯片这一“经济的倍增器”,导致国力与美国的差距越来越大,在与美国的竞争中越来越吃力,直到整个国民经济都在与美国的全球争霸中被拖垮。

吴军博士也认为:“俄罗斯和东欧,以及中东地区今天相对落后的根本原因,就是错过了这半个世纪以来围绕着半导体集成电路的信息革命

美国军方早在1987年就开始耗巨资研制带有病毒的芯片。海湾战争中,伊拉克军队从法国购买的打印机中就被安装了这种病毒芯片。美军在空袭巴格达之前,将芯片上隐蔽的病毒遥控激活,结果病毒通过打印机侵入伊拉克军事指挥中心的主计算机系统,导致伊军指挥系统失灵,整个防空系统随即瘫痪,完全陷入了被动挨打的境地

邓小平沉思了一会儿,意味深长地指着离子注入机问大家:“你们说这台设备姓‘社’还是姓‘资’?对外开放就是要引进先进技术为我所用,这台设备现在姓‘社’不姓‘资’。”

==呵呵==

中国大陆85%以上的芯片依赖进口(到2020年仍是这一比例),形成许多电子产品产量巨大,利润却很微薄的局面。中国电子工业有永远沦为“组装业”的危险。

第八章 亚洲金融危机大冲击

以索罗斯为首的金融巨鳄嗅到了血腥味,疯狂地进行货币炒作,加剧了亚洲各国的外汇短缺问题,迫使各国政府将本国货币大幅贬值。货币贬值导致的资金外流和企业无力偿还贷款造成的坏账,使得银行纷纷破产,这就引爆了亚洲各国的金融危机。

1998年3月31日,韩国执行了国际货币基金组织提供援助的最核心要求,正式宣布全面对外开放金融业。韩国的金融系统对于外资控股不设上限。韩国金融市场一开放,美国资本如饿狼般涌入韩国,大肆买入韩国大企业的股权,三星成为最大的目标。美国资本实现了对三星多数股权的控制,三星已经转变成为一家由韩国人经营的美资企业。不只是三星,韩国财阀的大股东几乎全都变成了华尔街。有人戏说:经过1997年的洗礼,韩国只剩下韩国烤肉和韩国泡菜了。

数字技术以0和1两个二进制数字符号代替模拟技术传送信息,无论信息传送的距离有多远,信号强度和准确度都不会下降。数字技术将连续的世界转变成不连续的信息,但只要芯片能够提供足够大的数据量,不连续的信息也可以通过无限接近连续来反映出逼真的世界。

索尼尽管在一些新生数字技术如CD音乐播放器和家庭电视游戏机上,也取得了巨大的成功,但索尼终究不忍心舍弃自己用半个世纪的时间搭建起来的模拟产品帝国,最终成为数字时代的落伍者。

即使索尼品牌已经慢慢淡出我们的视野,索尼仍然在高质量的手机摄像头领域拥有近乎垄断的地位,而手机摄像头属于索尼向来擅长的模拟芯片领域

内存芯片的产品同质化严重,价格压力极大,到最后就变成一场拼资本的游戏。韩国仅剩三星电子和SK海力士两个内存厂,后面还有韩国政府的大力支持。6家台湾内存厂都依靠民间资本积累,如果面临韩国财阀式经济集团的重压,根本不堪一击。中国台湾当局不可能给出像韩国政府那样的支持力度,这也是张忠谋一向不看好台湾内存产业的原因。同样是做芯片代工,台积电和联华电子代工的是定制芯片,产品批次多、差异大、价格竞争压力小,最重要的是没有库存跌价损失的风险,这是一条更适合台湾半导体产业的发展道路。

第九章 晶圆代工群雄逐鹿

摩尔在《经济学家》杂志上撰文写道:“令我感到最为担心的是成本的增加,这是另一条指数曲线。”他的这一说法被人称为摩尔第二定律,具体来说,就是建厂成本平均每四年翻一番。

但半导体行业建厂一定要在行业低潮期,逆周期投资才能实现赶超。

对于失败,桑德斯的内心里有一种深深的恐惧,但是失败总像幽灵似的,与他纠缠不息。不认输的桑德斯不得不一直与失败搏斗,他轻浮的外表和夸张的卖弄,都无法掩饰其内心的脆弱和敏感。三十多年来,超威在桑德斯领导下几经沉浮,桑德斯把超威从一家办公室设在卧室里的小公司发展成为销售额几十亿美元的国际大公司。在所有的高科技公司的故事中,超威的故事是最可怕,也是最英勇的,因为它年复一年地顽强挑战这个星球上最具竞争力的公司之一。

英特尔靠市场而非技术打败了精简指令集,这再一次证明了进术先进并不代表一定会被市场接受。

阿斯麦尔一上市,飞利浦即出让了一半的股份。在1997年亚洲金融风暴和2000年全球互联网泡沫这两个半导体衰退期,飞利浦又各卖出了约20%的阿斯麦尔股份,最后剩下的2.8%的股份也在2004年清仓。飞利浦决定彻底退出半导体业务,于是卖光了阿斯麦尔的股票。可是,阿斯麦尔却才开始真正腾飞。

第十章 全球金融风暴大洗牌

日本企业素有“把简单的事情复杂化”的作风。

日本的人口老龄化日益严重,人力成本远较韩国和中国台湾要高,而且不像美国那样能依靠源源不断的移民来补充人力,这是日本半导体产业整体衰退的一大背景。

台湾内存企业最大的问题是经营业务单一且缺乏本土下游产业链支持。

观台湾内存产业发展三十年,最后不过一地鸡毛。究其根源,在于中国台湾当局按照自由市场经济理论行事。20世纪80年代,台湾还能在产业政策和技术上扶持内存产业。到2000年后,台湾对内存和液晶面板产业缺乏扶持力度,不具产业主导能力,导致其内存和液晶面板产业在小而散的道路上越走越远,最终被韩国企业全面击溃。做内存和液晶面板,亏钱年份多、赚钱年份少,一边亏损一边还得巨额投入,这就对资金的要求很高。你必须撑过漫长的亏损期,熬到其他厂家都死了才能有好日子过。韩国对财阀的资金扶持力度很大,相当于以国家的力量在支持内存产业的发展,这使得其他讲究自由市场竞争的国家或地区的企业很难与韩国企业竞争。而且,中国台湾的内存厂完全依赖国外IDM大厂的技术授权,一旦失去技术来源就会陷入困境。IDM厂又不可能把最先进制程的内存产品交给代工厂生产,这使得代工厂只能在低端产品的竞争上挣扎。中国台湾在内存产业上从逐步放弃自主研发,到完全依赖外国企业技术授权,再到内存代工模式遭遇金融危机重创,最终落得满盘皆输,这个教训足够深刻。

从长远来看,鼓励自由市场竞争的中国台湾比扶持财阀的韩国更具活力。韩国的财阀拿走了太多的资源,扼杀了中小企业的生存空间,从政治、经济到社会都造成了很多问题。自由市场竞争让中国台湾的资源能够更好地配置

第十一章 日本芯片的黄昏

为了打破日本电电对电信业的垄断,京瓷发明了无线市话技术。这一技术来到中国后被称为“小灵通”,华为、中兴和UT斯达康的小灵通技术都来自京瓷的授权。

日本芯片以内部消化为主,多数电子巨头都有自己的半导体部门,将自己生产的芯片用于自己的电器产品。在日本电器风靡全球的年代,日本芯片也跟着兴盛一时。日本芯片过于依赖日本电器的市场需求,一旦日本电器衰落,日本智能手机和平板电脑又做起不来,日本芯片也就跟着不行了。

后发国家要想追上先进国家,有个屡试不爽的法宝,那就是人海战术。后发国家的人工成本一定是大大低于先进国家的,只要后发国家将“工程师红利”利用好,就能靠低人力成本优势来打败先进国家的高资金投入优势。

研发和生产的组织上,三星电子也比日本企业更有效率。三星电子将研发与生产一体化运作,每个项目小组都得对从研发到生产全程负责,这样在研发阶段就得具备成本意识,考虑从研发到生产的整体优化。三星电子的这种组织方式还将生产的地位提得比研发还高,因为如果不能在生产阶段为公司创造利润,研发人员也享受不到胜利果实。这与日本企业的技术人员喜欢处在悠闲的研发岗位且无须为生产操心的状况形成鲜明的对比。

==技术应该为项目群服务==

日本有两大支柱产业:汽车和电子。日本的汽车产业发展得很稳定,电子产业却明显在走下坡路。所谓的日本经济失去三十年,很大程度上就是因为电子产业的衰败,而电子产业的衰败又可以归结为芯片竞争上的失利。

日本政府和韩国政府都扶持自己本国的半导体企业,但方法的不同决定了结果的重大差异。简单地说,韩国政府是借钱给企业发展半导体产业,但借的钱终究是要还的,所以韩国企业要拼命努力,才有可能从芯片上赚到钱来还。而日本的电子巨头们普遍都是电力家族或电电家族的成员,可以舒舒服服地依赖政府通过基础设施建设订单给予的利益输送。日本政府给到电子巨头的都是利润,利润是自己的钱,为什么还要冒大风险在半导体产业上做投资呢?对比日本和韩国的政策差异,我们可以更好地理解中国为什么在20世纪80年代对国营企业实施“拨改贷”的政策。

日本的这些电子巨头其实和国营企业一样,都属于国家队。全世界国营企业的通病-人浮于事、不重视成本控制、产品无竞争力等等—在日本这些电子巨头身上都能看到。

半导体产业早已成为人类社会最尖端、最复杂的产业之一,再没有任何一个国家能够凭借一己之力把整个半导体产业链给打通。日本半导体产业失败的教训值得深思。

==中国以后怎么办==

日本企业适合做那些非标准化的产品,这样能充分发挥出日本人的“工匠精神”。日本在半导体产业上输了物理,赢在化学。

第十二章 “909工程”始末

瓦森纳协定》要求,对于敏感的产品或技术,成员国之间的交易无须通报,但如果成员国要将这些产品或技术卖给非成员国,就要视情况向其他成员国通报。这个协定主要用来约束成员国的常规武器和军民两用物品及技术的出口。限制出口的清单包括:特殊材料及相关设备、材料加工处理、电子、计算机、电信、信息安全、激光、导航及航空电子设备、海洋相关、航空航天及推进技术

为了推广具有自主知识产权的芯片,在上海市的支持下,南华虹对上海地铁一号线的售检票系统进行改造。美国供应商不愿配合,上海市政府便决定将在地铁一号线检票口另开几个专用南华虹设计的交通卡的通道,迫使美国供应商回到谈判桌,最终同意提供相应的技术接口资料,并改造其机具以兼容南华虹设计的公交卡。

第十三章 设计中国芯

事实上,放眼全世界,曾经有无数企业都想要在个人电脑上挑战X86架构,但没有一个取得成功。甚至连英特尔自己想换一个架构都失败了。可以这么说,从路径选择开始,它们就注定了要失败。

国家对于与芯片有关的项目开始持谨慎态度并减少了扶持力度,芯片制造受创尤巨。

==一乱就打,一打就收缩,一收缩就很难放开,再加上不明真相的围观群众,这就是真相==

第十四章 张江的中芯国际

他说:“最大的原因是,政府官员光有热情不够,我从来没有见过像江上舟这么懂得高技术产业、规律和需求的人,这样的官员是承上启下的中流砥柱。”江上舟被海外华人视为中国发展半导体产业的一面旗帜。

==领导懂也很关键==

许多人说:张江、张江,不就是张汝京和江上舟吗?

张汝京是个工作狂,每周上班6天,每天在工厂待12个小时。他对物质毫无追求,“出差坐经济舱,酒店干净就行,午饭常常是一碗青菜一碗饭”。曾经有台湾的朋友来上海拜访张汝京,回去跟台湾媒体评价道:“Richard连西装都没有穿,就是一件工作衫,披上件发旧的灰色毛衣,像个传教士,办公桌是三夹板拼凑起来的便宜货。他说他有一个中国半导体的宏伟梦想,为这个梦想要彻底献身,好像甚至牺牲性命都可以。这个人不是为了赚钱才做这件事,这才是最可怕的。”

第十五章 中国芯片的至暗时刻

台积电态度是“不便接待”。张忠谋在被记者询问会不会往大陆发展时,很圆滑地回答了一个词“eventually”。记者认为是“终将”的意思,张忠谋不承认,他自己解释是“视不同事件(event)而定”的意思。台积电后来一直等到台湾放开政策了,才于2004年在上海松江建了它在大陆的第一座8英寸晶圆厂。

曾经有业内专家总结了江上舟对中国芯片产业的四大贡献:一是在国内芯片产业低潮时超前提出芯片发展战略,“如提出10条线,那时谁也不敢说”;二是成功引进外资投入芯片;三是营造了芯片产业发展的良好政策环境;四是提出建立一个全国集成电路研发中心。

作为当时中国官员中极罕见的海归博士,江上舟能够把科学家的意见转化成决策者能够迅速理解的语言,成为科学界与政府决策领导之间的重要桥梁。

中芯国际此前因为其外资身份,连国家专项资金补贴都无法享受。截至2011年,中芯国际累计亏损已逾10亿美元,仅靠市场资金是难以为继的,没有国家资金的支持,一定难逃被国际私募基金收购的命运。但国资控股,就很难再从西方国家引进先进设备。此后中芯国际技术发展停滞,与国资增持有莫大的关系。

第十六章 十年坎坷芯路

如今,全球半导体产业晶圆代工、芯片设计和IDM厂三大类型公司的产值的比例大致是1∶2∶3。

基带芯片设计的门槛越来越高。因为无线通信技术十年左右就更新一代,新一代的技术一般要经过三年的前期开发、三年的标准化及三年的行业监管测试才能投入应用,这就意味着企业在开始应用新一代技术的同时就得开始进行下一代技术的研发。企业如果没有长期跟踪,根本不可能跟得上无线通信技术演进的步伐,也逾越不了越来越高的专利门槛。

全球能将基带芯片成功商业化的企业仅剩5家,除了美国的高通和韩国的三星,其余3家竟然都属于中国:海思、联发科和展锐。

第十七章 中国大陆存储器突破

2020年6月12日,台湾法院判定联华电子因窃取美光商业机密应支付1亿元台币罚款,联华电子的协理戎乐天及主管何建廷与王永铭等3名员工被重判入狱,刑期4.5年至6.5年不等,并罚款400万元至600万元台币。陈正坤还在另案调查中。

==美宠==

合肥长鑫背靠的合肥市政府是一个被称为“风投”式的地方政府。合肥市经历了家电、面板、芯片三波高科技制造业的锻造后,形成了“地方经济→产业集群→二级市场”的“合肥模式”。合肥市政府自身也历练出了一批兼具经济和技术知识背景的官员,在高新产业的招商上非常高效与专业,其营商环境并不输于长三角和珠三角。

这也是半导体行业残酷性的表现。领跑厂家往往采用激进的折旧政策,在较短的折旧期内高价销售,获取超额利润和充沛的现金流来支持高额资本开支,设备折旧完了就打价格战,狙击追赶者,以维持领先优势。

第十八章 越过28纳米节点

芯片是由无数微小的电子元器件构成的,其中最主要的是晶体管。一个晶体管其实就是一个控制开关。它要能够发生作用,要处理的最基本问题可以总结为“差别”与“控制”。“差别”指0和1,“控制”指如何实现0和1。

但在芯片发展到45纳米节点以下时,栅极与沟道之间的绝缘层变得太薄,仅有一点几纳米,做不到完全绝缘,会有轻微的漏电,也就是量子力学上所说的“隧道效应”。

胡正明断然否认:“我不觉得我是科学家,我是一名工程师,科学家是发现自然界已经有的规律,而工程师是要发明自然界不存在的一些东西,这些东西可以为人类解决很多问题,给人类带来便利。我很骄傲,我是一名工程师,我是发明东西的人。”

由于性价比提升一直以来都被视为摩尔定律的核心意义,所以28纳米以下制程的成本上升问题一度被认为是摩尔定律开始失效的标志,而28纳米也作为最具性价比的制程工艺长期活跃于市场。

当芯片制造的工艺节点从3纳米再往下发展时,FinFET技术又不够用了,环绕式栅极晶体管(GAAFET,Gate-All-Around FET)隆重登场。FinFET是将晶体管从平面改为立体,沟道被栅极三面包裹;GAAFET则更进一步,其沟道被栅极四面包围,能进一步改善栅极对电流的控制。

摩尔定律走向终结,还有一个重要原因是光刻机的研发到极紫外技术时已到极限,光学光刻机至此已到终点。

第十九章 极紫外线光刻难题

极紫外线算是软X光,几乎能被任何介质吸收,所以不能穿过水——浸没式光刻方案用不上了;不能穿过空气,光刻机内部得做成真空的;也不能穿过透镜,传统光刻机用到的透镜技术全部得推倒重来。

为了获得充足的研发费用和稳定的客户市场,阿斯麦尔推出了“利益捆绑”的合作模式。英特尔、台积电和三星电子如果想拿到最先进的极紫外线光刻机,每家都必须购买阿斯麦尔5%的股份。说好听点叫风险投资,说难听点就是勒索。

哭晕的还有飞利浦。如果飞利浦将阿斯麦尔的股票持有至今,可以升值几百倍。飞利浦自己目前的市值仅有491亿美元,还不到阿斯麦尔的三分之一。此外,飞利浦分拆出去的恩智浦,如今市值也有496亿美元。不要忘了,飞利浦还曾经是目前市值高达6183亿美元的台积电的最大股东,但其拥有的台积电股份到2008年也已全部清空。如果飞利浦未把这些半导体业务拆卖掉,现在的总市值足以让英特尔或三星电子望尘莫及。

而在极紫外线光刻机市场中,阿斯麦尔的市占率则是100%,仅此一家。

==反垄断调查呢?==

在这里得先说明一下,中国大陆买来极紫外线光刻机并不等于能够仿造。阿斯麦尔在极紫外线光刻机上安装了传感系统,一旦机器被拆解马上就会知道,而且阿斯麦尔很自信即使给出全套图纸中国大陆也仿造不出来。即便如此,美国仍然很紧张。美国为了阻止敏感技术流向中国大陆,不仅限制本国企业向中国大陆出售高科技产品,还要求第三国企业向中国大陆出售高科技产品时,只要这些产品中美国制造零部件的比重超过货值的25%,就必须获得美国的许可。可是,美国商务部对阿斯麦尔的极紫外线光刻机进行检查后发现,源自美国的零部件比重不到25%。

阿斯麦尔一直采用轻资产的模式运营,它只是一个整机组装商,其90%的零件都需要从外部采购回来,然后组装成光刻机。为什么选择这一模式?只有一个字可以回答:“穷。”阿斯麦尔自成立以来亏损了许多年,饱受资金短缺之苦,只能让供应商参与零件的开发,并与供应商分享利润。如果不是采用轻资产模式,可以肯定阿斯麦尔早就倒掉了。而这也成为它领先尼康的一个主要原因。尼康的光刻机的零配件主要都是自己生产,即使尼康再强大,也不可能与阿斯麦尔由5000家供应商组成的供应链进行竞争。

光刻机的关键技术被垄断、研发门槛很高,中国光刻机厂商难以在短期内取得突破。我们应该冷静地认识到,高端光刻机作为芯片制造中最精密、最复杂、难度最大、价格最昂贵的设备,早已不再是少数几家企业或者举一国之力可以完成的工程。强大如美国者也不行。而且,芯片制造商和光刻机供应商是相互依赖、生死与共的关系,相互之间谁也离不开谁。阿斯麦尔的极紫外线光刻机仅有英特尔、台积电和三星电子3个大客户,而英特尔、台积电和三星电子也仅有阿斯麦尔这么一个极紫外线光刻机的供应商。这少数几家芯片制造巨头与阿斯麦尔之间已构成了盘根错节的利益共同体,外人插一脚进去的难度非常大。刻蚀机也是如此,至今尚无美国企业采购中微半导体的刻蚀设备。纵观光刻技术的演变和光刻机产业迁移的过程,我们知道,除非是再有一次类似浸没式光刻、极紫外线光刻这样的新的技术革命,芯片制造商和光刻机供应商的关系才会有重构的机会。比如,在18英寸晶圆光刻、电子束光刻、碳晶体管光刻之类的新赛道上的竞争。那么,中国是否做好了准备?

研发光刻机这种高精尖设备,投入金额大、投资回报时间长,民营企业很难主动参与,阿斯麦尔的光刻机在研发过程中也多次获得欧盟和荷兰政府的科研经费或贷款支持。另外,对于光刻机这种关键高精尖设备,一旦中国有了一定的研发突破,西方马上就会进行相应技术的解禁,让我们的研发成果收不回高昂的研发成本,意图打消我们的研发意志。如中科院光电所刚研制出22纳米光刻机的原型机,阿斯麦尔就同意向中国出口28纳米光刻机。民营企业也很难承受得了市场领先者打压的风险。所以,光刻机的研发需要国家进行组织和投资。

说不难,是因为光刻机的技术并非完全掌握在阿斯麦尔一家企业的手中。阿斯麦尔仅仅是一个总装集成商,它只控制了光刻机10%的技术。如果华为能搞定蔡司镜头,那就成功了一半;如果华为能搞定阿斯麦尔的供应商体系,那就成功了一大半。而阿斯麦尔的供应链多数都没有美国技术成分,北美供应链仅占阿斯麦尔14%的比重,努力一下是有可能搞得定的。至于阿斯麦尔手中掌握的工件台技术和集成能力,相信对华为来说并非难事。

第二十章 被特朗普打压的中国芯片

28纳米转进到14纳米是一道关键的坎,因为需要用到全新的FinFET工艺,半导体业界也据此划分芯片企业制程能力的先进与否。

这就是半导体产业赢家通吃的残酷规则。芯片先进制程工艺要求的研发和产线投资非常高昂,谁最先取得量产突破,谁就可以利用其在市面上唯一供应商的技术优势快速大量出货,不仅可以用高价格赚取高额代工利润,还可以率先对产线进行快速折旧。当竞争对手也实现该制程工艺技术的突破时,台积电已经掌握更先进的制程并完成了现有成熟制程的折旧,那么就可以把成熟制程进行降价,迫使竞争对手陷入价格战而损失利润,从而保持自己的领先优势。

最后以半导体产业的龙头企业为代表做比较,看看中国与世界的差距。在芯片设计环节,中国大陆企业和世界第一的差距约是3倍(海思VS高通);到芯片制造环节,中国大陆企业和世界第一的差距约是11倍(中芯国际VS台积电);再到芯片生产设备环节,中国大陆企业和世界第一的差距约是24倍(北方华创VS阿斯麦尔)[插图]。

美国生产了全球一半的芯片,而中国大陆则买下了全球一半的芯片。中美在芯片贸易上已经是相互依赖,谁也离不开谁的关系。

文及于此,笔者不能不感慨当年中国高校扩招政策出台之远见卓识。当中国的“重厚长大”的劳动密集型或资源密集型传统产业难以为继的时候,是这些通过高校扩招政策造就的每年数百万本科以上学历的高素质人才,得以顺利地保证了中国经济向“轻薄短小”的知识密集型高新产业的升级转型,这才有了大量依托工程师红利成长起来的高科技企业。中国因此才发展后劲十足、综合国力不断提升,没有像拉美国家那样跌入“中等国家的增长陷阱”。

从某种意义上说,特朗普成了中国芯片产业的加速器。鉴于特朗普是中国芯片产业的最重要的推手,中国网民亲切地将他称呼为“川建国同志”。

第二十一章 处理器的新战场

我们知道,信息时代的竞争,最重要的是走对赛道。垄断是信息企业的主要特征,在老赛道上去挑战垄断者是极难取得胜利的,垄断者被打败,往往是因为赛道变了,昔日的霸主由于“创新者的窘境”,很难及时更换到新赛道上去。英特尔正是这样一个困守在CPU老赛道上的企业。

像英伟达和超威这样由华人创始或掌舵美国知名半导体企业的现象并非孤例,而且越来越多。尤其是芯片设计领域,全球前10大芯片设计公司,除了高通,其他全部都是由华人创办或者担任首席执行官。此外在晶圆代工、半导体设备,甚至是电子设计自动化领域,都有华人担任重要职位。如果特朗普想召集美国半导体企业开一场如何打压中国芯片的会议,他会很郁闷地发现,在座的多数都是华人。

第二十二章 云计算与人工智能

云计算就是通过在云端建设拥有大量计算和存储资源的数据中心,给个人或企业用户提供随时随地的信息访问、处理和分享等服务。

他在比尔·盖茨手下工作时就学会了对付暴君上司的办法:​“他们会对你大吼大叫,说你是疯子,指责你试图毁掉整个公司。但你不要被这种戏剧性场面吓倒,只要一次次拿着数据去找他们,证明你的观点,因为这一切很大程度上是为了考验你是否真的知道你自己在说什么。​”

然后在2018年4月亲手杀掉了这只会下金蛋的鸡——宣布从此停止开发下一代的视窗操作系统,Windows 10成为最后一版的视窗。

==此刻正在用WIN11读这本书==

没有云计算就没有大数据,没有大数据就没有人工智能。云计算出现以后,大规模的数据收集以及高强度的信息处理才变得非常容易

==云计算的优势之一,方便收集大数据。==

据TrendForce预测,预计到2022年,存储器的主战场才将从智能手机转移到服务器。在服务器存储器市场上的表现,将在很大程度上决定新生的中国大陆存储器厂家的成败。而对大陆厂家服务器存储器的采购,又将取决于阿里巴巴、华为等中国企业在云计算市场上的份额。

==中国的云服务价格实在是太贵了,私有云玩不起啊==

不管这对表舅与表外甥女谁将笑到最后,最大的赢家都是台积电。无论英伟达还是超威都得找台积电代工芯片。在美国加州的淘金时代,多数淘金客都没赚到什么钱,发大财的是那个卖牛仔裤的人。人工智能芯片就是一场新时代的淘金热,而台积电就是新时代的卖牛仔裤的人。

==想起了东部服装批发市场,最挣钱的是卖纽扣的老陈==

IBM宣称沃森将超越人类医生,这个目标在目前来看是不现实的。人工智能的优势是大数据的处理,更适合的定位应该是帮助人类医生进行数据和图像的解读,提供辅助诊断意见。

沃森的失败宣告了,现阶段让人工智能像人脑一样能够进行主观判断还是很不现实的。人工智能只能通过深度学习来吃进海量数据,通过一定的算法得出尽可能准确的计算结果。比如无人驾驶,并不是说想上哪去就上哪去,而是必须在设定好的路线行驶。所以,深度学习是人工智能的基本功。深度学习的计算量巨大,需要在云端完成,然后通过算法在终端对新输入的数据进行智能推断。人工智能芯片相应地分成云端训练芯片和终端推断芯片两大类,最常用的云端训练芯片就是GPU。

尾声 美国芯焦尾声

人们更关注的是,台积电这家总部位于中国台湾的全球最大晶圆代工厂的动向。台积电会在美国进行多大的投资?是否会将最先进的芯片制造技术输引入美国?台积电,或许才是这次全球线上峰会的真正主角。

==20240903读完==

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