最近，美國(guó)、日本、荷蘭之間搞了一個(gè)事情，值得我們警惕。

　　根據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》的消息，美國(guó)、日本、荷蘭三國(guó)已經(jīng)達(dá)成了一份限制向中國(guó)出口先進(jìn)芯片制造設(shè)備的秘密協(xié)定，旨在打擊中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

　　目前，這份協(xié)定還在嚴(yán)格保密之中。但顯然，絕對(duì)不會(huì)是對(duì)我們有利的安排。

　　今天，我們就來談?wù)勥@一輪緩緩展開的“對(duì)華包圍網(wǎng)”。

01

　　美國(guó)為什么要聯(lián)合日本和荷蘭

　　這一次的“攻勢(shì)”，其實(shí)非常好理解——四個(gè)字“全面封鎖”。

　　盡管我們都知道半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈背后是整個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家集團(tuán)的科技成果，但在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，美國(guó)、日本、荷蘭是最重要的三個(gè)節(jié)點(diǎn)——美國(guó)、日本、荷蘭，三個(gè)國(guó)家加起來，就是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的上游。

　　先說美國(guó)。

　　眾所周知，一塊芯片的誕生需要經(jīng)過設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試四個(gè)環(huán)節(jié)。我們都知道中國(guó)大陸的短板在于芯片制造，但其實(shí)美國(guó)的芯片制造水平也未必多高——區(qū)別在于美國(guó)能買到我們買不到而已。

　　在現(xiàn)在這個(gè)階段，美國(guó)本土其實(shí)也沒辦法生產(chǎn)5nm/7nm這種先進(jìn)制程的芯片。特朗普和拜登雖然不對(duì)付，但在把芯片工廠轉(zhuǎn)移到美國(guó)本土這件事兒上是有共識(shí)的——這也側(cè)面說明制造環(huán)節(jié)的確是美國(guó)的短板。

　　美國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的地位不在制造，而在于設(shè)計(jì)。

　　現(xiàn)在的芯片上動(dòng)不動(dòng)就幾十億個(gè)晶體管，靠人工設(shè)計(jì)肯定是不現(xiàn)實(shí)的，因此就必須依賴EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件來幫設(shè)計(jì)師們排布芯片里的各種電路結(jié)構(gòu)和區(qū)塊。而如果你想開發(fā)出足夠好用的EDA軟件，那么你首先要有豐富的芯片知識(shí)——這個(gè)恰恰就是美國(guó)的強(qiáng)項(xiàng)了，畢竟芯片就是在美國(guó)誕生的。

　　在EDA領(lǐng)域，Synopsys、Cadence、Siemens EDA三家合起來占了全球78%的市場(chǎng)，而這三家全部都是美國(guó)企業(yè)。

　　而更要清楚的是，我們說美國(guó)的地位主要在設(shè)計(jì)和知識(shí)，不代表美國(guó)只會(huì)設(shè)計(jì)和知識(shí)——只是這一塊太強(qiáng)了，掩蓋了其他成就而已——美國(guó)的泛林、應(yīng)用化學(xué)、陶氏等企業(yè)在半導(dǎo)體材料和設(shè)備市場(chǎng)上也是響當(dāng)當(dāng)?shù)拇嬖凇?/p>

　　然后我們?cè)賮碚f說日本。

　　日本對(duì)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)，主要來自于它提供的半導(dǎo)體材料——芯片制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都需要材料的加持：硅片（基底材料）、掩膜版（光刻機(jī)的“底片”）、特種氣體（去除雜質(zhì)、實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)）、光刻膠（“底片”伴侶）、濕法電子化學(xué)品（清洗劑和刻蝕劑）、靶材（給芯片提供微量元素）、拋光液……

　　顯然，這些東西的背后是一個(gè)國(guó)家的化工實(shí)力。

　　很不巧，日本就是一個(gè)化工強(qiáng)國(guó)。

　　日本的化工實(shí)力有多強(qiáng)呢？科研上，從2000年到2019年，一共有7個(gè)日本人獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。產(chǎn)業(yè)上，前兩年日韓因?yàn)轭I(lǐng)土問題鬧糾紛，日本反手?jǐn)嗔私o三星的半導(dǎo)體材料，讓韓國(guó)人狠狠地摔了一跟頭。

　　在半導(dǎo)體材料市場(chǎng)上，日本企業(yè)主要活躍在硅片、光刻膠領(lǐng)域。

　　硅片市場(chǎng)上，信越化學(xué)和SUMCO兩家企業(yè)占了近50%的市場(chǎng)份額，而中國(guó)大陸所有相關(guān)企業(yè)加起來不到5%。

　　光刻膠市場(chǎng)上，世界前五大光刻膠企業(yè)總共拿下了87%的市場(chǎng)，其中有四家都是日本企業(yè)——JSR、信越化學(xué)、東京應(yīng)化、住友化學(xué)，四家加起來有82%的份額。

　　說實(shí)話，日本的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真的是可惜慘了，80/90年代的時(shí)候，日本芯片產(chǎn)品的地位和美國(guó)不相上下，結(jié)果在美國(guó)的操作之下，現(xiàn)在日本只能在半導(dǎo)體領(lǐng)域安安分分地做一個(gè)材料供應(yīng)商，再也別想做“整機(jī)”了。

　　至于荷蘭，其實(shí)沒有什么太多要說的——ASML的地位不必多說，懂的都懂。

　　美國(guó)、日本、荷蘭聯(lián)合起來對(duì)中國(guó)搞禁運(yùn)，其實(shí)就是徹底掐斷了我們獲得最高端半導(dǎo)體軟件、材料、設(shè)備的路——三家聯(lián)合，意味著中國(guó)所遭遇的是“產(chǎn)業(yè)鏈”層面的封殺。

　　02

　　中國(guó)面臨什么樣的局面

　　芯片工廠漫長(zhǎng)的生產(chǎn)線上，集中了幾十種設(shè)備。光刻機(jī)雖然重要，但放在幾十種設(shè)備里也不過是其中的一個(gè)環(huán)節(jié)而已。買不到光刻機(jī)雖然說很難受，但也就是難受而已，中國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)還不至于因?yàn)檫@就有個(gè)三長(zhǎng)兩短。

　　之前局長(zhǎng)寫過一篇專門講中國(guó)半導(dǎo)體裝備行業(yè)的文章，盤點(diǎn)了中國(guó)半導(dǎo)體裝備行業(yè)的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)度——總的來說，中國(guó)大陸半導(dǎo)體最大的困難是難以去沖擊3nm/5nm/7nm這樣的先進(jìn)制程——屬于是“上限不高”的問題。在28nm以上的成熟制程的領(lǐng)域，我們的供應(yīng)安全還是可以保證的。

　　既然掌握EDA的美國(guó)、掌握材料的日本、掌握設(shè)備的荷蘭現(xiàn)在聯(lián)合在即，那么我們也從EDA、材料、設(shè)備上來看看中國(guó)的狀態(tài)。

　　這里先說說EDA代表的軟件。

　　這個(gè)行業(yè)比的是技術(shù)和人才，之前也說了，EDA作為設(shè)計(jì)芯片的工具，內(nèi)部其實(shí)也根據(jù)功能不同有所分類。但不管怎么分類，造EDA的人必須自己也很懂半導(dǎo)體技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

　　從美國(guó)那些EDA大廠的業(yè)務(wù)上也能看出這種特點(diǎn)：美國(guó)EDA大廠們的兩大收入來源，一個(gè)是收取EDA軟件的授權(quán)使用費(fèi)，一個(gè)就是賣IP（可以簡(jiǎn)單理解為是某些成熟的通用模塊）。

　　中國(guó)EDA行業(yè)最慘烈的是1994年往后的日子——美國(guó)1994年取消了對(duì)中國(guó)的EDA限制，結(jié)果國(guó)內(nèi)芯片設(shè)計(jì)企業(yè)果斷就用起了成熟先進(jìn)的進(jìn)口EDA軟件，國(guó)內(nèi)的EDA徹底躺平。反倒是最近幾年，隨著美國(guó)的強(qiáng)力封鎖，進(jìn)口EDA斷供，國(guó)產(chǎn)EDA反而開始猛轟油門向前沖了——EDA作為一個(gè)很依賴人才的行業(yè)，最近幾年，本土EDA企業(yè)的人才數(shù)量開始增加，這是個(gè)非常好的信號(hào)。

　　從技術(shù)上看，國(guó)產(chǎn)EDA和國(guó)際水平的差距也沒有那么嚇人——華大九天、概倫電子的產(chǎn)品很多已經(jīng)被臺(tái)積電、三星之類的一流廠商所采用了，說明國(guó)產(chǎn)EDA還是非常有前途的。

　　物理學(xué)法則在中國(guó)在美國(guó)都是一樣的，美國(guó)EDA巨頭的成功離不開長(zhǎng)期以來從客戶生產(chǎn)實(shí)踐里獲得的各種數(shù)據(jù)和資源。

　　在美國(guó)斷供前，國(guó)內(nèi)企業(yè)多數(shù)都在用進(jìn)口EDA，國(guó)產(chǎn)EDA沒有足夠參與生產(chǎn)的機(jī)會(huì)，也就沒啥數(shù)據(jù)積累，改進(jìn)潛力薄弱。

　　說白了，中國(guó)EDA的問題主要是在市場(chǎng)份額上，問題不是國(guó)內(nèi)有沒有，而是有沒有人愿意用。

　　套用網(wǎng)絡(luò)上的一句俗語，“最高端的技術(shù)往往面臨著最樸素的問題”。國(guó)產(chǎn)EDA的大敵不是美國(guó)巨頭，而是盜版軟件。國(guó)內(nèi)的很多芯片設(shè)計(jì)企業(yè)有一部分甚至還在用“破解版”的進(jìn)口EDA——看來，“打擊盜版、支持正版”這件事，其實(shí)不僅僅是游戲行業(yè)的痛點(diǎn)，對(duì)中國(guó)EDA來說也緊要的。

　　再來說說國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體材料的問題。

　　和EDA類似，國(guó)產(chǎn)廠商很多時(shí)候面臨的問題不是技術(shù)問題而是市場(chǎng)問題——有很多東西我們也能造出來，技術(shù)上也未必差多少，但因?yàn)楹蟀l(fā)劣勢(shì)，所以市占率上差很多。

　　這里我們主要就講一下國(guó)內(nèi)硅片和光刻膠上面的情況。

　　硅片方面，品類上可以細(xì)分為：拋光片以及在拋光片基礎(chǔ)上做出的外延片、擴(kuò)散片、退火片、SOI硅片等不同的產(chǎn)品線。指標(biāo)上，越大越好，12寸比8寸好，8寸比6寸好，一張更大的硅片意味著單位芯片的成本降低，客戶為了降低成本會(huì)更喜歡用大尺寸。

　　當(dāng)然，大尺寸也意味加工難度的提高——拋光、去除雜質(zhì)等工藝的難度和工作量也會(huì)越來越大，最終反映到硅片產(chǎn)品的品質(zhì)和價(jià)格上。要知道，做芯片基底的硅片材料要求5億個(gè)硅原子里只能有1個(gè)缺陷，表面高低落差和細(xì)微顆粒要低于10nm。

　　全球市場(chǎng)上，日本信越化學(xué)是絕對(duì)的龍頭，基本上所有的產(chǎn)品線都有而且都能做到12英寸的水平。國(guó)內(nèi)的來看，拋光片、外延片已經(jīng)做到了12英寸，擴(kuò)散片、退火片基本空白，SOI的水平基本停留在在8英寸級(jí)別。

　　由于不同的硅片類型有不同的電學(xué)特性，所以產(chǎn)品越多越能滿足客戶的要求。國(guó)內(nèi)廠商目前主要還是在做基礎(chǔ)的拋光片和外延片，因此市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力上還有一定差距。

　　光刻膠方面，情況比較不樂觀。較為低端的微米級(jí)芯片，國(guó)產(chǎn)光刻膠的國(guó)產(chǎn)化率都只有20%，越往高端走，問題越大——到了7nm以下的先進(jìn)制程領(lǐng)域，適配13.4nm波長(zhǎng)極紫外線的光刻膠，國(guó)內(nèi)目前是一片空白。

　　問題的關(guān)鍵主要在于原材料和品控設(shè)備——造光刻膠需要對(duì)不同波長(zhǎng)起反應(yīng)的特殊光引發(fā)劑以及把各種成分聚攏在一起的特種樹脂，這倆東西國(guó)內(nèi)目前都還不能生產(chǎn)，所以都是要進(jìn)口的。

　　至于品控設(shè)備，這種精密儀器也是中國(guó)的老短板了——我們的確還是需要努力的。

　END

　　尾聲：這輪攻勢(shì)有何不同

　　中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)被美國(guó)壓制封鎖也不是一天兩天了，這輪攻勢(shì)與之前的不同，個(gè)人認(rèn)為主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

　　首先，它是一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈級(jí)別的攻勢(shì)。

　　之前美國(guó)搞的“Chip4”芯片聯(lián)盟，成員是美國(guó)、日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)——但仔細(xì)看，韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的企業(yè)都是以制造見長(zhǎng)的，沒有材料和設(shè)備上的實(shí)力，而且彼此的龍頭企業(yè)之間都是有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系且都和大陸市場(chǎng)上有利益相關(guān)——這種關(guān)系讓Chip4看上去就很尷尬。

　　甚至連《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》這種經(jīng)常陰陽怪氣我們的媒體都覺得它不靠譜。

　　或許是為了彌補(bǔ)“Chip4”的bug，這一次美國(guó)找的是日本和荷蘭，一個(gè)是生產(chǎn)材料的，一個(gè)是生產(chǎn)設(shè)備的，都是產(chǎn)業(yè)鏈的重要節(jié)點(diǎn)——比Chip4那種從制造末端下手更來得兇險(xiǎn)。

　　第二，這一次的打擊范圍更大。

　　拉上荷蘭，就意味著拉上了ASML——和以往不同，這一次連生產(chǎn)成熟制程的DUV光刻機(jī)都可能被禁運(yùn)。也就是說，現(xiàn)在美國(guó)對(duì)我們半導(dǎo)體的攻勢(shì)已經(jīng)不僅僅是之前的“斬?cái)喔叨恕?，現(xiàn)在連“成熟市場(chǎng)”都要被盯上了。

　　總體來看，情況的確還是比較危險(xiǎn)的。但另一方面，老話說得好，虱子多了不嫌咬——四五年過去了，大家電腦照樣用，手機(jī)照樣換，汽車照樣跑，也并沒有遇到什么變化。

　　對(duì)我們來說，安全始終是第一位的，所以成熟制程的市場(chǎng)上我們下了很大的功夫，目前基本上能夠做到自給自足。和之前一樣，問題主要還是在先進(jìn)制程上。在我看來，這一輪攻勢(shì)可能是想把我們?cè)诔墒熘瞥躺系姆谰€也給破壞掉，可以說是非常狠毒了。

　　某種意義上來說，我們現(xiàn)在遇到的問題比當(dāng)年蘇聯(lián)嚴(yán)酷得多——蘇聯(lián)民用工業(yè)非常薄弱，重心都在軍工和重工業(yè)上，一門心思準(zhǔn)備打世界大戰(zhàn)，而且蘇聯(lián)關(guān)起門來過日子，自己成一套體系，禁運(yùn)不禁運(yùn)，他都不會(huì)和外面有太多的商業(yè)交流。

　　但我們不同，我們?cè)缫寻炎约荷钌钋度肓巳騼r(jià)值鏈，成為了全球工廠且和絕大多數(shù)國(guó)家都有極其深厚的貿(mào)易關(guān)系。中國(guó)作為全球化進(jìn)程最大受益者，也背上了一些“debuff”——受益于全球化的我們，在那些需要全球分工合作、產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)的領(lǐng)域發(fā)揮不佳——典型的就是芯片、大飛機(jī)這樣的復(fù)雜行業(yè)。

　　我想，對(duì)手也一定是看到了這樣的事實(shí)，所以才極力希望把我們從全球科技產(chǎn)業(yè)鏈中排擠出去。

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