美媒:中国正在输掉芯片制造的赌注 落后将近10年

安迪·科斯勒:中国芯片制造为什么难以成功?

日前,华尔街日报发文称,中国正在输掉芯片制造的赌注,对中国科技自立自强持强烈怀疑,并罗列了一些所谓中国芯片难以成功的原因。

文末甚至生硬又荒诞地引入地缘政治因素,声称如果自力更生计划失败,而拜登政府继续禁止向大陆芯片,那么大陆军方将因无法获得10纳米以下级芯片感到焦虑,进而考虑是否要出兵控制台湾的芯片产能。

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[文/安迪·科斯勒 译/观察者网 由冠群]

自2005年以来,苹果公司第一次开始制造没有英特尔芯片的Mac电脑。该公司在上周宣布,Mac将使用苹果自己的M1芯片,该芯片由台积电(TSMC)制造。嘿,英特尔,这可不是针对你——现在全行业都知道你没有顺利生产出10纳米以下级芯片,你仍然还很落后。此事所造成的影响可远不局限于计算机行业。

如果英特尔是落后几年,那中国可能是落后将近10年。在制订本国的第十四个五年计划时,北京发布了一份官方公报(我喜欢这个词!),预告中国要与美国打一场“持久战”,“科技自立自强为国家发展提供战略支撑。”甚至中国大陆在排兵布阵时还算上了台湾地区,而苹果的芯片就是从台湾获得的。我们此时还在《亚洲时报》上看到了这样的标题:“如果中国大陆‘占领’台湾地区,那美国的科技巨头就将处于在危险之中。”你觉得呢?让我们深入分析一下。

首先,请注意,去年中国生产的半导体仅占其国内消费量的16%。2014年,中国宣布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,承诺斥资1500亿美元发展本土半导体制造业。但这没用,因为你不能靠砸钱解决所有问题。全世界有很多公司(AT&T、通用汽车)和国家(法国、意大利、俄罗斯)都曾经尝试过生产半导体,但它们都失败了。想要生产半导体需要拥有先进的设备和掌握自有的技术。

第二,要为智能手机、5G产品和最先进的精密武器生产速度极快的芯片,你需要有生产设施,或微芯片生产厂,它们要能生产出7纳米甚至5纳米级的芯片,而这并非易事。据五角大楼国防创新部主任迈克•布朗(Mike Brown)所说,“高端半导体有50%在台湾地区生产”,其余在美国、韩国和以色列生产。

第三,特朗普政府切断了华为购买高端芯片的渠道,使其再也无法买到台积电生产的先进芯片。除了英特尔和三星生产的芯片,全世界大多数公司都使用台积电生产的芯片,包括美国公司Nvidia和AMD。

第四,大约五年来,英特尔的技术一直停留在生产14纳米级芯片上。这让我很困惑:在我早期的职业生涯中,我将大多数时间都花在了跟踪芯片产业发展方面,但我还是很难搞清芯片产业的内部运作。对英特尔所说的14纳米级芯片,台积电称之为10纳米级芯片。要想生产10纳米以下级芯片,你需要使用极端紫外线光刻技术(EUV),在芯片上蚀刻微小的线条。英特尔表示,要到2021年底才会开始生产10纳米芯片(相当于台积电的7纳米级芯片)。英特尔甚至可能要从台积电那购买芯片!

第五,中国有许多国有参股的半导体公司,比如中芯国际(SMIC),但没有一家能赶上台积电(TSMC),这是因为还要考虑另一家公司阿斯麦尔(ASML)的影响。阿斯麦尔是一家荷兰的设备制造公司,全世界只有它生产EUV光刻机。这是来自阿斯麦尔的信息:“EUV光刻技术使用波长仅为13.5纳米(接近x射线水平)的光,比另一种制造先进芯片的光刻解决方案DUV(深紫外)光刻技术(使用193纳米光)缩短了近14倍。”哦,出于国防原因,阿斯麦尔不被允许向中国出售它们的产品。所以现在中国就无法生产10纳米以下级芯片。当然,中国可以发明自己的EUV技术,但这可能需要十年时间。

最后,地缘政治介入也引发了许多变数。如果中国大陆的自力更生计划失败,而拜登政府继续禁止向中国大陆出售先进芯片(他应该还会继续这么做),那么大陆将陷入困境,就像1941年美国对日石油禁运迫使日本出手一样。中国大陆此时正与美国展开军备竞赛,大陆军方将因无法获得10纳米以下级芯片感到焦虑。中国大陆很可能会权衡利弊,考虑是否要控制台湾地区的芯片产能,而美国也在考虑是否要“保卫”台湾:台积电在新竹科技园一个园区内就拥有5家微芯片生产厂。

但中国即使迈出这大胆的一步也很可能会立即栽跟头。制造芯片不像在流水线或炼油厂搞生产,它不是一成不变的。制造公式可能会被写下来,但实际上它只存在于台积电工程师的头脑中,而且几乎每天都在调整。一位硅谷的工程师曾经不小心把墨水泼到了一家微芯片生产厂的供水系统中,结果产量竟然提高了!即使中国大陆通过武力“夺取”台湾并派入大陆的工程师,台湾地区的芯片产量还是会降低。芯片生产与其说是一门科学,不如说是一门艺术。

除此之外,还有一个貌似可能的风险,中国大陆几枚恰到好处的导弹摧毁了全世界先进芯片产能的一半,当然也就此重创了全球经济。而由此产生的冲击波对中国经济的破坏甚至会超过疫情造成的破坏。但即便如此,我还是希望台积电的工厂能得到爱国者导弹的保护。我还希望在阿斯麦尔的荷兰工厂里也放上一些爱国者导弹。

英特尔也许还需要多年时间才能追上来。中国可能也是如此。明智的做法是不在一个地方制造先进芯片。特朗普政府已迫使台积电同意在亚利桑那州建厂,从现在至2029年,台积电将投资120亿美元。这只是个开始。

(观察者网由冠群译自美国《华尔街日报》)

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