芯片制造
作为现代科技产业的基础,芯片的地位和作用正愈发凸显。而国产芯片取得的进步肉眼可见,从2018年到2021年四年之间,国产芯片的产量逐年增长,从1739.5亿片、2018.2亿片、2612.6亿片增长到3594.3亿片,在短短四年之间实现了产量翻倍。
在国产芯片发展蒸蒸日上之际,感受到了威胁的美国也接连出手——在EUV光刻机一直处于断供状态时,又开始讨论将DUV光刻机加入到限制出口列表之中,近期则更进一步,将EDA软件加入到最新的出口管制令当中。
7nm芯片
种种手段之下其实都是为了限制国产芯片产业的发展,而这一系列的举动实际上都是直指7nm芯片。为什么是7nm呢?因为目前来看7nm实际上已经成为了先进制程和成熟制程之间的分水岭。全球芯片产业中,7nm以下制程比例占据份额为10%,这部分也被称为先进制程;而7nm及以上制程占比则为90%,这部分也被称为成熟制程。
从全球产业需求来看,对于先进制程的需求主要集中在手机等体积有限,对于功耗和散热有着更严苛的需求,因此选择通过使用先进制程来用成本换空间;但是在智能家电、新能源汽车、物联网等领域,由于设备并不需要大量复杂的计算,同时因为体积的原因使得散热也不是问题,所以选择成熟制程来降低成本。
7nm芯片
那么为什么要卡住7nm呢?得益于完善的基建设施以及充足的人力成本,中国已经是全球最大的制造中心,包括家电等日用品市场基本已经被国内品牌所占领,这些领域的芯片,例如功率器件、显示驱动IC、微控制器芯片等等,都已经基本实现了国产化,这也是近些年来国产芯片数量不断上涨并达到年产3594亿片的原因。但是在更为新进的制程领域,国内虽然这些年有所突破,但是却依然处于探索阶段,在全球的市场份额可以忽略不计。
虽然芯片产量上来了,但是从利润的角度来说却难以令人满意,在华为遭到制裁之后,在全球前十的半导体企业中已经看不到内地企业的身影。现在的芯片产业也和曾经的其他产业一样面临着巨大变革的前兆。
索尼、松下等日系厂商陷入衰落
在上世纪90年代时,日系企业曾经席卷全球,在压缩机等技术的带领下,其家电等产品带来了巨大的利润。但是后来随着国内企业的发展,以松下、索尼、三洋、夏普、日立、三菱、东芝为代表的日系企业的市场份额被抢走,家电产品的价格和利润也不断下滑。
如今的芯片产业也就像曾经的家电产业一样,随着规模化和产业化的形成,芯片的价格也由昔日的高高在上逐渐走向低价化和量产化,高利润、高附加值的产业随着竞争的加剧也将逐渐走下神坛。
西方发达国家凭借先发优势,在这些前沿科技领域取得了领先,同时也获取了大量的利润;而后发国家则凭借规模优势逐渐赶上,并不断夺走产业份额,这是经济全球化、市场全球化下的必然趋势。
国产芯片产业崛起
目前国内对于7nm的突破已经取得了部分进展,在材料领域上已经完成了7nm芯片的ArF光刻胶的研制,在设备上已经完成了5nm级别的蚀刻机的研发,但是在光刻机以及EDA软件等方向上还存在明显的不足,这也是近期这两项受到限制的直接原因。
产业升级是我们由发展中国家走向发达国家的必经之路,但这也是一条十分困难的道路,要知道我们当下14亿人口,比美国的3.32亿人口、日本的1.26亿人口和欧洲的7.46亿人口加起来都多,如果我们要实现全面现代化,那么就意味着需要在包括芯片在内的众多前沿科技市场上要不断攻城略地,拿下更多的市场和利润。
无论是光刻机和EDA软件,这些其实都是开始,在我们走向全面复兴之前必然还有更多的难关要过。新的霸主崛起,总会伴随着旧有秩序的崩溃,而这从来都不是一条容易的道路。