万万没想到,芯片产业链中一个不起眼的关键材料,竟被日本紧握全球九成产能,技术壁垒森严到全球各国都难以突破。
芯片早已渗透进我们生活的方方面面。手机、电脑、汽车,甚至家里的冰箱洗衣机,里面都离不开芯片。
但很多人不知道,造芯片有个关键材料叫光刻胶,几乎被日本企业垄断。
全球约九成的高端光刻胶产量都掌握在日本手中。这意味着,全世界想制造高级芯片,很大程度上都得看日本的脸色。
这就像你想做饭,但市场上 90% 的盐都来自同一个店。他说不卖或者涨价,你这饭就做不成,至少做得不香了。
光刻胶是芯片制造中不可或缺的 "超级敏感感光涂层"。它的纯度和精度要求极高,直接决定了芯片能做到多小的制程。
日本能实现垄断,靠的是几十年的持续投入和技术积累。等全世界意识到光刻胶的重要性时,日本已经筑起了难以逾越的技术高墙。
这对正在奋力追赶的中国芯片产业来说,是又一个实实在在的难题。
不过,越是被卡脖子,越能激发出中国人的斗志。国家已经将光刻胶列为必须攻克的 "卡脖子" 技术,大量资金和人才正在投入攻关。
我们已经在中低端光刻胶领域实现了突破。虽然高端光刻胶的路还很长,但只要我们肯下笨功夫,总有一天能打破垄断。
核心技术是求不来也买不来的,只能自己一点一点啃下来。芯片这场马拉松,每个环节我们都不能掉队。
除了光刻胶,美国也在不断加码对中国半导体产业的限制。
据彭博社 6 月 12 日报道,有知情人士透露,美国拜登政府目前考虑进一步限制中国获取人工智能芯片的技术。
他们正在讨论的措施,将限制中国半导体行业使用一种叫做 GAA 的最新芯片架构。
目前各大芯片制造商都开始引入这一架构,因为 GAA 技术可以让半导体的性能更加强大。
报道还指出,目前尚不清楚美国官员何时会做出最后决定,仍在确定潜在规则的范围。
美国的目标是让中国难以组装、构建和运行人工智能模型所需的复杂计算系统,并阻止未商业化的新兴技术流向中国。
虽然美国已经对中国先进半导体和芯片制造设备的销售实施了诸多限制,但美国商务部长雷蒙多多次表示,美国会根据需要采取更多措施。
负责出口管制的美国商务部工业与安全局发言人拒绝就此评论,美国国家安全委员会的代表也未回应评论请求。
知情人士称,美国商务部工业与安全局(BIS)最近向一个由行业专家组成的技术咨询委员会提交了一份 GAA 规则草案。
该委员会将就具体的技术参数提供建议,这通常是监管流程的最后一步。
还有一些知情人士透露,有关限制高带宽内存(HBM)芯片出口的讨论,目前还处于早期阶段。
SK 海力士、美光科技等公司生产的 HBM 芯片,可以加快内存访问速度,有助于增强 AI 加速器的性能。
美国政府目前正全面出击,对半导体行业展开调查,试图从多个角度全面抑制中国的人工智能科研力量。
荷兰光刻机巨头 ASML 本月突然换帅,新总裁富海是一名法国人。
不少外媒和业内人士认为,ASML 此举可能是在为搬迁到法国做准备。
时至今日,西方国家依然没有放松对中国半导体产业发展的限制。
因此,如果我们想继续推进半导体技术的发展,就必须实现独立自主,在众多关键科技领域实现国产化。
近两年我们已经取得了很大的进步,比如华为在去年 8 月推出的 Mate 60 手机,就搭载了自主研发的麒麟芯片。
但我们也要认清现实,目前我们在光刻机领域仍然受到限制,对荷兰 ASML 的光刻机依然存在较大依赖。
据彭博社 5 月 21 日报道,美方透露荷兰 ASML 曾向美国承诺,可以远程瘫痪其出口的光刻机,包括最先进的极紫外光刻机。
这意味着,即使我们从 ASML 进口了光刻机,也依然处于被动地位。
所以,中国的半导体芯片产业目前仍在困难中前行。
华为高管张平安曾表示,在现阶段,国内能解决 7nm 制程工艺已经很好,3nm 和 5nm 制程工艺暂时还无法实现。
从 ASML 透露的消息来看,张平安的话确实有道理。
从宏观角度看,目前全球半导体产业的发展速度确实比国内快很多。
其他芯片巨头已经开始争夺 2nm 制程工艺的话语权,台积电、英特尔等都在 2nm 工艺上投入了大量精力。
但他们始终无法摆脱 ASML 生产的光刻机,因为其技术实在太过先进。
ASML 发言人近日表示,在今年年底之前,台积电、英特尔和三星电子都将获得 ASML 推出的最新 High NA EUV 光刻机。
此前有美国媒体消息称,ASML 已经向美国政府保证,在关键时刻会远程瘫痪台积电购买的光刻机设备。
这也意味着,虽然 ASML 不想看到出口管制范围进一步扩大,但它依然与美国站在同一阵线。
更令人意外的是,ASML 对光刻机出口管制禁令的态度似乎再次发生了改变。
不久前,富海在接受《华尔街日报》采访时,对美国的限制发出了警告。
他认为,过度限制会导致国际供应链断裂,造成许多无法想象的后果。
ASML 态度的转变其实不难理解。
目前全球芯片需求下降,不少芯片代工厂商对半导体设备的需求也随之降低,这进一步影响了 ASML 的营收情况。
只有中国的芯片产业目前处于产能爆发期,许多中国企业都在加快建厂,对半导体设备的需求不断增加。
所以 ASML 其实非常矛盾。
一方面,它需要中国市场来支撑营收,毕竟目前光刻机的市场需求仍然比较短缺。
另一方面,它又无法真正拒绝美国,不敢公开违反美国的要求。
更何况,限制光刻机出货只会加速中国企业的国产化进程。
我们已经有了华为的麒麟芯片,这款芯片实现 7nm 制程没有问题。
而 ASML 对此竟然一无所知,这说明华为或中国芯片代工企业已经找到了避开 ASML 光刻机生产芯片的方法。
随着中美贸易摩擦不断升级,美国政府下达命令,逢中必反,希望通过一系列禁令限制半导体产品出口,切断中国的高科技生态系统。
在美国看来,GAA 技术对中国来说将是致命的重创,因此美国政府决定对 GAA 技术实施出口限制。
那么,GAA 技术到底是什么呢?
GAA 技术被誉为半导体行业新的超精细工艺方法。
它的优势在于可以将芯片的功率和效率提升到一个新的高度,还能制造出尺寸更小的芯片。
与传统的 FinFET 工艺相比,GAA 技术最明显的改进在于设计的紧凑度,因此在功率、效率和尺寸方面都有更大的优势。
台积电已经完成了 GAA 技术的研发,并将其应用于 3nm 级别的制程。
三星电子也计划将 GAA 技术用于 3nm 芯片的制造。
三星表示,其 3nm 芯片将比目前市面上的 5nm 芯片降低 25% 的功耗,性能提升 30%,同时芯片尺寸缩小 50%。
GAA 技术的优势得到了广泛认可,同时也为芯片制造效率的提高和成本的降低带来了诸多好处。
因此,许多科技巨头早在 GAA 技术还处于实验阶段时,就开始研究如何将其应用于芯片生产。
在半导体行业的大量投入下,GAA 技术的研发从最初的无从下手,逐渐发展到现在的实现商用阶段。
三星电子在 GAA 技术的研发过程中付出了不少努力,在商用阶段也名列前茅。
三星不仅是全球第一家推出 GAA 技术的企业,也是第一个将 GAA 技术应用于 3nm 工艺芯片生产的企业。
此前,三星在韩国平昌举行了发布会,披露了 3nm 芯片的设计规格,并发布了 3nm 芯片的样板。
三星的 3nm 芯片即将投入量产,同时该公司还研发了新一代 Exynos 处理器芯片,并首次搭载在三星的新手机上。
可以说,三星在 GAA 技术的研发和商用进程上走在了半导体行业的前列,为行业树立了标杆,将 3nm 制程的概念变成了现实。
GAA 技术的推出,意味着半导体行业的技术将进入一个新时代,同时也将逐渐取代以 FinFET 为代表的传统工艺。
因此,GAA 技术将在芯片和半导体制造领域占据更多的话语权和优势。
目前全球只有少数几家公司在半导体制造方面处于绝对领先地位,包括台积电、三星等。
除了三星已经将其应用于手机外,台积电也已经将 GAA 技术应用于 3nm 芯片的制造。
GAA 技术的商用意味着企业在芯片技术研发上占据了先机,同时也将占据更多的市场份额。
美国商务部工业与安全局已经向技术咨询委员会发送了关于 GAA 技术限制的草案。
虽然美国政府尚未对外公布相关消息,但有消息称美国商务部已经着手对 GAA 技术的出口进行管制。
我们并不清楚 GAA 技术限制草案的具体内容,但从美国商务部的态度来看,美国政府确实在快速推进 GAA 技术的出口限制,力求尽快落实到实际行动中。
除了 GAA 技术被列入美国政府限制出口的范围,另一个重要技术 HBM 也在美国商务部的审查名单中。
美国希望通过控制这项技术,来遏制中国在人工智能领域的发展。
HBM 是一项关键技术,用于存储芯片内部,通过多个高频引脚进行数据传输,从而提升内存的传输速度。
HBM 内存芯片是一项战略性技术,美国认为它是一项高端技术,因此正在探讨限制向中国出口这项技术的措施。
同时,美国政府认为 HBM 技术可以广泛应用于人工智能、物联网、5G 等领域,这些都是 21 世纪新的发展重点。
因此,美国政府会在必要的时候采取更多措施。
美国政府认为,人工智能技术可以增强中国的军事实力,因此在必要时将会对中国的人工智能发展采取额外的限制措施。
为了束缚中国科技的崛起,自 2018 年以来,美国就以所谓的 "威胁安全" 为借口,不断打压中兴、华为等中国企业。
美国还不断修改半导体行业规则,与日本、荷兰等国家联手,加强对华半导体设备出口管控,企图将中国排除在世界半导体产业链之外。
据美国商务部公布的数据显示,过去几年,美国政府先后将华为、西北工业大学等 1200 多家中国企业和高校列入了实体清单。
雷蒙多甚至扬言,如果想让美国放弃对华为等中国企业的打压,中国只要答应在美国制定的规则下实现 "无害繁荣" 即可。
用一句古语来总结:君子坦荡荡,小人长戚戚。
面对美国的技术封锁,中国没有因此而畏缩,反而以更加饱满的热情投入到自主研发的洪流之中。
可以说,正是因为受到 ASML 出口限制的影响,中国才有了更多的自主研发机会,才有了更大的动力和信心实现技术逆袭。
中国芯片产业有望在光刻机等关键技术领域实现自主研发,打造出具有国际竞争力的中国芯。
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