文/漁夫

編輯/程墨

來源/萬點(diǎn)研究

從個(gè)人電腦到智能手機(jī)，從汽車到家用電器，芯片不可或缺。而芯片制造技術(shù)以及芯片全球供應(yīng)鏈的復(fù)雜性，使其成為了當(dāng)下國際競爭的焦點(diǎn)。芯片制造作為現(xiàn)代科技的前沿領(lǐng)域，其理論研究和技術(shù)探索歷史承載著人類智慧的結(jié)晶，如備受關(guān)注的阿斯麥EUV光刻機(jī)，更是被譽(yù)為迄今為止人類制造的最為復(fù)雜的機(jī)器。從最初的晶體管概念到如今的納米級集成電路，芯片制造技術(shù)的進(jìn)步見證了全球科技的飛速發(fā)展。這一歷程中，理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，推動(dòng)了芯片制造技術(shù)的不斷革新和突破。

芯片作為現(xiàn)代科技的基石，其影響力滲透到了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有著不可替代的作用，深刻影響著國家的安全戰(zhàn)略、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和民生福祉。如在武器裝備領(lǐng)域，芯片是實(shí)現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡(luò)化作戰(zhàn)的關(guān)鍵。無論是精確制導(dǎo)武器的導(dǎo)航系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛無人機(jī)的感知模塊，還是軍事通信網(wǎng)絡(luò)的加密解密，芯片都是這些高科技武器的核心組件；經(jīng)濟(jì)層面，特別是在人工智能（AI）領(lǐng)域，芯片是推動(dòng)數(shù)據(jù)處理、算法優(yōu)化和算力提升的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。無論是數(shù)據(jù)中心的高性能計(jì)算，還是邊緣計(jì)算的即時(shí)響應(yīng)，芯片的性能直接影響到AI技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度，芯片作為算力的承載者，其重要性日益凸顯；汽車工業(yè)的變革也離不開芯片，從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車到新能源汽車的轉(zhuǎn)型，從自動(dòng)駕駛技術(shù)的興起到車聯(lián)網(wǎng)的普及，智能駕駛、數(shù)據(jù)傳輸、能源管理等，無一不依賴于高效、穩(wěn)定的芯片支持，芯片在汽車電子系統(tǒng)中扮演著核心角色。

2023年，全球半導(dǎo)體行業(yè)銷售額總計(jì)5268億美元，從地域分布來看，亞洲地區(qū)，尤其是韓國、日本和中國臺(tái)灣憑借其強(qiáng)大制造能力和產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，成為全球芯片產(chǎn)量的中堅(jiān)力量。而中國在芯片生產(chǎn)上存在著明顯短板，尤其是在高端芯片的制造領(lǐng)域，依賴進(jìn)口的局面尚未根本改變。巨大市場需求下，中國芯片產(chǎn)量雖逐年提升，但與全球先進(jìn)水平相比仍有較大差距，高端芯片設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)尤為薄弱，且芯片產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分布不均衡，芯片設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)量龐大、但芯片制造和IDM（Integrated Device Manufacturer）模式的企業(yè)相對較少，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈中存在“短板效應(yīng)”。

小小一枚芯片，演繹著怎樣的故事？又如何成為大國博弈的焦點(diǎn)？今天，我們來聊聊，芯片那些事兒。

芯片爭端

觀察者網(wǎng)消息，據(jù)路透社當(dāng)?shù)貢r(shí)間3月28日援引三名知情人士報(bào)道稱，美國正在制定一份禁止接收關(guān)鍵設(shè)備工具的中國先進(jìn)芯片制造工廠名單，以便企業(yè)更容易阻止技術(shù)流入中國。其中一名知情人士稱，這份名單可能會(huì)在未來幾個(gè)月內(nèi)公布。隨后，美國商務(wù)部下屬工業(yè)和安全局（BIS）發(fā)布實(shí)施額外出口管制的規(guī)定，這份166頁的規(guī)定針對半導(dǎo)體項(xiàng)目出口，旨在使中國更難獲取美國人工智能芯片和芯片制造工具。

中國作為全球第二大經(jīng)濟(jì)體，我國芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系到國家安全和戰(zhàn)略自主。美國對中國發(fā)起的芯片戰(zhàn)，不僅是一場技術(shù)競爭，更是對國家間戰(zhàn)略平衡的挑戰(zhàn)。

最新2nm 制程工藝芯片

以史為鏡，可以知興替。我們一起來回顧這段剛剛過去不久的歷史......

2018年，中興通訊因違反美國對伊朗的制裁而受到重罰，不僅被處以高額罰款，更加關(guān)鍵的是，美國商務(wù)部工業(yè)與安全局（BIS）對其實(shí)施了為期七年的技術(shù)禁運(yùn)，禁止美國公司向中興出售任何電子通訊設(shè)備、軟件或技術(shù)。這一舉措直擊中興的核心業(yè)務(wù)，凸顯了中國企業(yè)在芯片等關(guān)鍵領(lǐng)域過度依賴美國技術(shù)的脆弱性。

不久后，福建晉華集成科技有限公司與聯(lián)華電子股份有限公司（UMC）之間的糾紛進(jìn)一步加劇了中美之間的芯片沖突。2018年底，美國政府以國家安全為由，禁止美國公司向福建晉華出售產(chǎn)品和技術(shù)，指控其涉嫌竊取美國美光科技的商業(yè)機(jī)密。這一事件不僅影響了福建晉華的業(yè)務(wù)發(fā)展，也警示了中國芯片產(chǎn)業(yè)在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和國際合規(guī)方面存在的薄弱環(huán)節(jié)。緊接著，美國政府對華半導(dǎo)體出口管制的范圍逐漸擴(kuò)大，不僅限于個(gè)別企業(yè)，而是上升到國家戰(zhàn)略層面。

特朗普政府時(shí)期，通過《出口管制改革法案》（ECRA）和《外國直接產(chǎn)品規(guī)則》（FDPR）等立法手段，美國對華半導(dǎo)體出口進(jìn)行嚴(yán)格限制。這些政策的出臺(tái)，旨在遏制中國在高科技領(lǐng)域的崛起，尤其是在5G通信、人工智能、量子計(jì)算等前沿技術(shù)方面，美國試圖通過技術(shù)封鎖，減緩中國的發(fā)展速度。

進(jìn)入拜登政府時(shí)期，盡管在某些領(lǐng)域中美關(guān)系出現(xiàn)了緩和的跡象，但在半導(dǎo)體領(lǐng)域，美國的出口管制政策并未松動(dòng)，反而在2021年6月通過了《美國創(chuàng)新與競爭法案》（USICA），進(jìn)一步鞏固了對華科技競爭的戰(zhàn)略框架。拜登政府延續(xù)了前任政府的強(qiáng)硬立場，繼續(xù)限制中國獲取高端芯片設(shè)計(jì)、制造和測試所需的美國技術(shù)、設(shè)備和軟件，包括EDA工具和IP核等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

這些事件和政策的連鎖反應(yīng)，加深了中美在芯片領(lǐng)域的對抗。中國意識(shí)到，芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控是國家安全的重要保障，也是未來科技競爭的關(guān)鍵所在。因此，中國加大對芯片產(chǎn)業(yè)投入，推動(dòng)芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝測試等全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，力求在核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，減少對外部技術(shù)的依賴，構(gòu)建更加安全、可靠的國內(nèi)芯片生態(tài)體系。

通過上述事件和政策的分析，我們可以看到，美國發(fā)起芯片戰(zhàn)并非偶然，是一步步、逐漸醞釀形成的打壓遏制過程。對于中國而言，這既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。

其實(shí)只有三件事：技術(shù)、工具、材料

芯片的背后，牽涉廣泛、錯(cuò)綜復(fù)雜，筆者認(rèn)為：我們應(yīng)該先科學(xué)認(rèn)知芯片，再談突破與創(chuàng)新，盲目談?wù)摗皬澋莱嚒�，只�?huì)貽笑大方。

芯片，或稱集成電路（IC），根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同，可大致分為通用型芯片和專用型芯片兩大類。通用型芯片包括微處理器、存儲(chǔ)器和微控制器等，廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、服務(wù)器、智能手機(jī)等終端設(shè)備。而專用型芯片則指為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的芯片，如圖形處理器（GPU）、數(shù)字信號處理器（DSP）和專用集成電路（ASIC）等，它們在通信、汽車電子、航空航天等領(lǐng)域扮演著重要角色。

芯片制造的理論研究始于20世紀(jì)初的物理學(xué)領(lǐng)域，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了半導(dǎo)體材料在電子傳輸方面的獨(dú)特性質(zhì)，為晶體管的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。直至1959年，杰克·基爾比發(fā)明了集成電路，這是芯片制造技術(shù)探索歷程中的一個(gè)里程碑。基爾比的這一發(fā)明，不僅極大地簡化了電子設(shè)備的制造過程，還大幅提高了電子設(shè)備的可靠性和性能。隨后，摩爾定律（預(yù)測芯片的密度和性能將每隔18個(gè)月翻一番）的提出，進(jìn)一步推動(dòng)了芯片制造技術(shù)的快速發(fā)展，而且這一預(yù)測在過去的數(shù)十年中被證明是準(zhǔn)確的。芯片制造的理論研究和技術(shù)探索，是一個(gè)持續(xù)的創(chuàng)新過程。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的崛起，對芯片性能和集成度的要求日益提高，芯片制造技術(shù)面臨著新的挑戰(zhàn)。未來，量子計(jì)算、碳納米管、二維材料等前沿科技，有望為芯片制造帶來革命性的突破。同時(shí)，可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的理念，也將推動(dòng)芯片制造產(chǎn)業(yè)向更加綠色、高效的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。

光刻技術(shù)，是當(dāng)前芯片制造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，人們的目光也聚焦于此。從最初的干法光刻到濕法光刻，再到今天的極紫外光刻，每一次技術(shù)革新都極大地提高了芯片的集成度和性能。ASML的EUV光刻機(jī)在芯片制造中的應(yīng)用，標(biāo)志著芯片制造技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了納米級的精密制造。EUV光刻機(jī)是芯片制造領(lǐng)域最復(fù)雜、最昂貴的設(shè)備之一，其每一個(gè)零部件都來自全球頂尖的制造商，這些零部件的精密配合，確保了EUV光刻機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)最高精度的芯片制造。

10萬個(gè)零部件組成的ASML光刻機(jī)

芯片制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都離不開先進(jìn)的制造設(shè)備和高質(zhì)量的原材料。制造設(shè)備的進(jìn)步，如光刻機(jī)、蝕刻機(jī)、薄膜沉積機(jī)等，是芯片制造技術(shù)不斷突破的關(guān)鍵。ASML的EUV光刻機(jī)，作為芯片制造的“心臟”，其復(fù)雜的設(shè)計(jì)和精密的制造，體現(xiàn)了全球供應(yīng)鏈和跨國合作的力量。在原材料方面，高純度的硅材料是芯片制造的基礎(chǔ)，而特殊氣體、化學(xué)品和光刻膠等，也在芯片制造過程中扮演著不可或缺的角色。

在硅片表面均勻涂布一層光刻膠，通過掩模將芯片設(shè)計(jì)圖案投影到光刻膠層，通過化學(xué)反應(yīng)形成圖案，清洗殘留光刻膠和雜質(zhì)確保蝕刻精確性，通過化學(xué)或等離子體方法將曝光后的光刻膠圖案轉(zhuǎn)移到硅片的材料層，形成納米級電路結(jié)構(gòu).....

以上就是神秘的納米級芯片制造工藝流程梗概，是不是看起來很簡單？從零開始“手搓芯片”似乎也不難？事實(shí)并非如此！芯片之難，不可盡言，我們來一覽梗概。

芯片制造的精細(xì)工藝與復(fù)雜性，體現(xiàn)在其每一項(xiàng)步驟和所使用的設(shè)備、材料上。整個(gè)過程需要極高的精度與控制，以確保電路的穩(wěn)定性和芯片的良率。涂膠、曝光、清洗、蝕刻等工序，是核心流程、而非全部，而EUV光刻機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，高純度硅、光刻膠等關(guān)鍵材料，則是確保這一流程順利進(jìn)行的基石。

高純度硅是芯片制造的基礎(chǔ)，其純度要求極高，一般需達(dá)到99.999999999%（11個(gè)9），主要供應(yīng)商包括美國Hemlock Semiconductor和日本三菱材料等；最先進(jìn)的光刻技術(shù)是EUV（極紫外）光刻技術(shù)，它使用了波長僅為13.5納米的極紫外光源，可以實(shí)現(xiàn)7納米以下的工藝節(jié)點(diǎn)，荷蘭ASML公司是全球領(lǐng)先的EUV光刻機(jī)制造商，其設(shè)備集成了德國通快的高頻激光脈沖源和蔡司的高精度反射鏡系統(tǒng)，體現(xiàn)了全球頂尖技術(shù)和供應(yīng)鏈的融合；光刻膠是光刻工藝中的關(guān)鍵材料，其性能直接影響芯片制造的精度和效率，主要供應(yīng)商包括日本JSR、信越化學(xué)和美國Dow Chemical等；天車搬運(yùn)系統(tǒng)（OHT），如日本大福（Daifuku）和美國Applied Materials等公司提供的產(chǎn)品，確保了芯片制造過程中硅片的高效、無塵運(yùn)輸，減少了污染和損壞的風(fēng)險(xiǎn).....

芯片制造的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都體現(xiàn)了全球科技的頂尖水平和產(chǎn)業(yè)鏈的深度整合。從涂膠、曝光到清洗、蝕刻，每一項(xiàng)工序都需要精密的控制和高質(zhì)量的材料。ASML的EUV光刻機(jī)、高純度硅和光刻膠等關(guān)鍵設(shè)備與材料，構(gòu)成了芯片制造的基石。全球供應(yīng)商的格局，反映了芯片制造領(lǐng)域國際合作與競爭的復(fù)雜性。隨著全球科技競爭的加劇，芯片制造的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)備、材料，成為戰(zhàn)略博弈的焦點(diǎn)，其發(fā)展與創(chuàng)新將深刻影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來。

設(shè)計(jì)先行：美國掌握芯片設(shè)計(jì)（EDA）主要份額

為何要談芯片設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)先行，芯片設(shè)計(jì)與制造相輔相成，都至關(guān)重要！

設(shè)計(jì)決定芯片功能、性能和應(yīng)用，而制造則是實(shí)現(xiàn)過程。如何在指甲蓋大小的面積上堆疊數(shù)十億乃至百億個(gè)晶體管，必須依靠科學(xué)的設(shè)計(jì)工具。在全球芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Automation，簡稱EDA）工具扮演著至關(guān)重要的角色，它們是連接芯片設(shè)計(jì)理論與實(shí)際制造的橋梁。美國在EDA領(lǐng)域的市場份額達(dá)到68%，在這一領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位，幾乎壟斷了全球EDA軟件市場，這不僅體現(xiàn)了其在芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的技術(shù)領(lǐng)先地位，也反映了其在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的戰(zhàn)略優(yōu)勢。

宛如指甲蓋大小、卻規(guī)模宏大的芯片結(jié)構(gòu)

EDA工具涵蓋了芯片設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從電路設(shè)計(jì)、仿真驗(yàn)證到版圖設(shè)計(jì)，再到物理驗(yàn)證，這些工具能夠幫助設(shè)計(jì)工程師實(shí)現(xiàn)從概念到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)換，極大地提高了設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。Cadence、Synopsys和Mentor Graphics，這三家公司被稱作“EDA三巨頭”，幾乎控制了全球EDA市場的絕大部分份額，它們提供的工具和解決方案，覆蓋了從消費(fèi)電子到高性能計(jì)算、從汽車電子到航空航天等各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

美國在EDA領(lǐng)域的強(qiáng)勢地位，不僅源于其在軟件開發(fā)和技術(shù)積累上的優(yōu)勢，也得益于其完善的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)和強(qiáng)大的市場影響力。美國芯片設(shè)計(jì)公司如高通、英偉達(dá)、博通等，與EDA工具供應(yīng)商形成了緊密的合作關(guān)系，共同推動(dòng)了芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。此外，美科研機(jī)構(gòu)和高校在芯片設(shè)計(jì)和EDA工具的研發(fā)上投入巨大，培養(yǎng)了一大批高水平的科研和技術(shù)人才，為美國在這一領(lǐng)域保持領(lǐng)先提供了源源不斷的智力支持。

然而，美國對EDA市場的壟斷也引發(fā)了全球范圍內(nèi)的擔(dān)憂。隨著中美科技競爭的加劇，美國對華的半導(dǎo)體出口管制政策，EDA工具的限制對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定性和安全性構(gòu)成了挑戰(zhàn)。中國芯片設(shè)計(jì)公司，如華為海思、紫光展銳等，雖取得突破，但在高端芯片設(shè)計(jì)上想要擺脫美國EDA的掣肘，還有很長一段路要走。

面對這一挑戰(zhàn)，中國正在積極尋求突破，加大對本土EDA工具的投入和研發(fā)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作，以期在未來能夠減少對外部技術(shù)的依賴。同時(shí)，中國也加強(qiáng)了與其他國家和地區(qū)的合作，探索建立更加開放、多元的芯片設(shè)計(jì)工具生態(tài)系統(tǒng)，以降低技術(shù)封鎖帶來的風(fēng)險(xiǎn)，保障芯片產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性和安全性。

在全球化的大背景下，芯片設(shè)計(jì)工具的開放合作，不僅有利于促進(jìn)技術(shù)的交流和創(chuàng)新，也有助于構(gòu)建更加穩(wěn)定和可持續(xù)的全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。美國在EDA領(lǐng)域的主導(dǎo)地位，雖然短期內(nèi)難以撼動(dòng)，但通過加強(qiáng)國際合作，推動(dòng)技術(shù)的多元化發(fā)展，可以為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定和繁榮創(chuàng)造更加有利的條件。在全球科技競爭日益激烈的今天，芯片設(shè)計(jì)工具的自主創(chuàng)新和開放合作，將成為推動(dòng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力。

思考

長期以來，中國芯片產(chǎn)業(yè)寄希望于通過規(guī)模經(jīng)濟(jì)和供應(yīng)鏈優(yōu)勢，以較低的成本實(shí)現(xiàn)競爭力。然而，在芯片制造領(lǐng)域，成本優(yōu)勢的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)非易事。芯片制造的高投入、高風(fēng)險(xiǎn)特性，要求企業(yè)必須擁有龐大且穩(wěn)定的資金支持。此外，芯片制造的核心設(shè)備，如EUV光刻機(jī)，其高昂的價(jià)格和復(fù)雜的供應(yīng)鏈，使得成本控制變得異常困難。即使能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，也難以在短期內(nèi)攤銷高昂的前期投入。因此，中國芯片產(chǎn)業(yè)追求成本優(yōu)勢，更多是一種理想狀態(tài)，而非實(shí)際可操作的策略。

另一方面，芯片設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展，遵循著摩爾定律的預(yù)測。然而，這一規(guī)律的維持，依賴于持續(xù)的研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新。中國芯片產(chǎn)業(yè)雖然在某些特定領(lǐng)域取得了突破，如在特定應(yīng)用處理器的設(shè)計(jì)上，但在最前沿的制造技術(shù)，如3nm、5nm制程，與國際先進(jìn)水平存在明顯差距。追趕過程，需要不斷投入巨額資金用于研究與開發(fā)，同時(shí)面臨技術(shù)路徑選擇的風(fēng)險(xiǎn)，一旦判斷失誤，將導(dǎo)致投入的巨大損失。

盡管中科院、華為海思、中芯國際等企業(yè)在芯片領(lǐng)域取得了顯著成就，但中國芯片產(chǎn)業(yè)整體仍面臨多重挑戰(zhàn)。在芯片制造環(huán)節(jié)，尤其是先進(jìn)制程技術(shù)，中國與國際領(lǐng)先水平存在明顯差距。此外，EDA（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）軟件、IP（知識(shí)產(chǎn)權(quán)）等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，中國企業(yè)的市場占有率較低，對外部技術(shù)依賴度高。

中國芯片產(chǎn)業(yè)的破局之路，在何方？

芯片專家普遍認(rèn)為，技術(shù)創(chuàng)新是國產(chǎn)芯片產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破的首要條件。中國芯片產(chǎn)業(yè)要想在全球競爭中占據(jù)一席之地，必須在芯片設(shè)計(jì)、制造工藝、材料科學(xué)等核心領(lǐng)域加大研發(fā)投入，培養(yǎng)具備國際競爭力的創(chuàng)新力量。技術(shù)創(chuàng)新不應(yīng)僅僅局限于短期內(nèi)的市場應(yīng)用，更應(yīng)重視長遠(yuǎn)的基礎(chǔ)研究，以確保芯片產(chǎn)業(yè)的持續(xù)進(jìn)步和自主可控。

筆者認(rèn)為，人才是芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第一步棋。華為任正非曾經(jīng)講過，“修橋、修路、修房子，已經(jīng)習(xí)慣了，只要砸錢就行了，這個(gè)芯片砸錢不行的，得砸數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家、化學(xué)家，中國要踏踏實(shí)實(shí)在數(shù)學(xué)，物理、化學(xué)、神經(jīng)學(xué)、腦科學(xué)，各個(gè)方面努力努力地去改變，我們可能在這個(gè)世界上站得起來�！敝袊m然擁有龐大的工程師隊(duì)伍，但在高端芯片設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，人才短缺現(xiàn)象嚴(yán)重，培養(yǎng)具備國際水平的芯片設(shè)計(jì)與制造人才，需要長時(shí)間的積累和投入。

學(xué)習(xí)優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，或許是第一步的思考。

視角一：臺(tái)積電

在芯片制造領(lǐng)域，臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司（簡稱“臺(tái)積電”）的崛起，是一個(gè)傳奇。臺(tái)積電創(chuàng)始人張忠謀，扮演了至關(guān)重要的角色。張忠謀，被譽(yù)為“臺(tái)灣半導(dǎo)體之父”，他的遠(yuǎn)見卓識(shí)和戰(zhàn)略決策，不僅塑造了臺(tái)積電，也深刻影響了全球半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展方向。

張忠謀于1987年創(chuàng)立臺(tái)積電，這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)大膽的創(chuàng)新。臺(tái)積電的成立，標(biāo)志著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——它首次提出了專業(yè)集成電路制造服務(wù)（IC foundry）的概念，專注于芯片生產(chǎn)、不參與芯片設(shè)計(jì)。這一模式的創(chuàng)新，解決了芯片設(shè)計(jì)公司和IDM公司之間的矛盾，極大地提升了芯片制造的效率和靈活性，為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)開辟了一條全新的道路。

臺(tái)積電的成立并非一帆風(fēng)順。在成立之初，面臨著來自技術(shù)和市場的雙重挑戰(zhàn)。但張忠謀憑借其在半導(dǎo)體行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)和對市場的敏銳洞察，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)克服重重困難，逐步建立起一套高效、高質(zhì)量的制造體系。臺(tái)積電的工藝技術(shù)不斷進(jìn)步，從最初的0.5微米工藝，到如今的5納米甚至3納米先進(jìn)工藝，臺(tái)積電始終走在行業(yè)前沿，持續(xù)引領(lǐng)全球半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展。

臺(tái)積電的成功，不僅在于其先進(jìn)的制造技術(shù)，更在于其卓越的管理理念和企業(yè)文化。張忠謀倡導(dǎo)的“尊重人才、注重創(chuàng)新、追求卓越”理念，深深植根于臺(tái)積電的企業(yè)文化之中，吸引了全球最優(yōu)秀的工程師和科學(xué)家加入。臺(tái)積電的員工，被視為公司最寶貴的資產(chǎn)，公司提供良好的工作環(huán)境和培訓(xùn)機(jī)會(huì)，激發(fā)員工的創(chuàng)新潛能，共同推動(dòng)臺(tái)積電的持續(xù)進(jìn)步。

臺(tái)積電在供應(yīng)鏈管理、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)責(zé)任方面也表現(xiàn)出色，贏得了全球客戶的信任和尊重。臺(tái)積電的成功，不僅體現(xiàn)在其市場份額的不斷擴(kuò)大，更體現(xiàn)在其對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)的深遠(yuǎn)影響上。臺(tái)積電的模式，被全球半導(dǎo)體行業(yè)廣泛效仿，成為了全球最大的專業(yè)集成電路制造服務(wù)公司，為全球眾多知名芯片設(shè)計(jì)公司提供制造服務(wù)，包括蘋果、高通、NVIDIA等。

張忠謀與臺(tái)積電的故事，是芯片制造領(lǐng)域的一段佳話，它不僅揭示了芯片制造之難，更展現(xiàn)了通過創(chuàng)新和不懈努力，可以克服困難，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的無限可能。臺(tái)積電的崛起，不僅是臺(tái)灣半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的驕傲，也為全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展樹立了典范，證明了專業(yè)集成電路制造服務(wù)模式的可行性和高效性。張忠謀的領(lǐng)導(dǎo)力和臺(tái)積電的成功，將繼續(xù)激勵(lì)著后來者，探索芯片制造的更多可能，推動(dòng)全球半導(dǎo)體行業(yè)向著更高、更快、更強(qiáng)的目標(biāo)前進(jìn)。

視角二：光刻機(jī)

早在20世紀(jì)90年代，ASML便開始探索EUV技術(shù)的可能性，但直到2010年代初，第一臺(tái)商用EUV光刻機(jī)才得以面世。這一漫長的研發(fā)過程中，英特爾、德國通快（Trumpf）和蔡司（Zeiss）等國際巨頭扮演了至關(guān)重要的角色。

英特爾作為全球領(lǐng)先的芯片制造商，早在EUV技術(shù)尚處于概念階段時(shí)，便預(yù)見到了其在半導(dǎo)體制造中的潛力。英特爾的早期投資與技術(shù)合作，為ASML的EUV研發(fā)提供了關(guān)鍵的支持。此外，英特爾與ASML共同開發(fā)了新型的光刻膠，以適應(yīng)EUV光的特殊要求，這一合作不僅加速了EUV技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程，也為后續(xù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

德國通快，作為激光領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在EUV光刻機(jī)的核心組件——光源的研發(fā)中發(fā)揮了重要作用。EUV光刻機(jī)所需的光源，是一種產(chǎn)生極紫外光的高頻激光脈沖，其能量密度和穩(wěn)定性要求極高。通快的激光技術(shù)，不僅滿足了這些嚴(yán)苛要求，還極大地提升了光源的效率和可靠性，為EUV光刻機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)保障。

蔡司在EUV光刻機(jī)的研發(fā)中，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和制造高精度的光學(xué)系統(tǒng)，尤其是關(guān)鍵的反射鏡組件。EUV光刻機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)，需要在極短的波長下保持高度的反射率和極低的熱變形，這對光學(xué)設(shè)計(jì)和制造提出了前所未有的挑戰(zhàn)。蔡司憑借其在光學(xué)領(lǐng)域的深厚積累，成功開發(fā)出了滿足EUV光刻需求的光學(xué)系統(tǒng)，為ASML的光刻機(jī)提供了核心競爭力。

EUV光刻機(jī)的研發(fā)之路，是一段充滿挑戰(zhàn)與創(chuàng)新的旅程，是全球產(chǎn)業(yè)鏈深度合作的典范，顯示了跨國企業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新的力量。

破局

中國芯片產(chǎn)業(yè)的破局之路，融合了資本運(yùn)作、市場策略、前沿科技探索以及國家層面的資本支持，是多元策略協(xié)同推進(jìn)。這一路徑的探索，既體現(xiàn)了中國在全球科技競爭中的決心，也反映了其在芯片產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略上的深思熟慮。

并購戰(zhàn)略：快速獲取技術(shù)與市場

作為中國芯片產(chǎn)業(yè)破局的重要手段之一，旨在通過收購海外先進(jìn)企業(yè)，快速獲取關(guān)鍵技術(shù)和市場準(zhǔn)入。這一戰(zhàn)略的實(shí)施，既有助于縮短技術(shù)追趕時(shí)間，也能夠迅速擴(kuò)大中國芯片企業(yè)的國際影響力。如聞泰科技成功收購荷蘭恩智浦（NXP）的安世半導(dǎo)體，標(biāo)志著中國企業(yè)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的國際并購取得了實(shí)質(zhì)性的突破。通過并購，中國芯片企業(yè)不僅能夠獲得先進(jìn)的技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還能夠利用被收購企業(yè)的全球銷售網(wǎng)絡(luò)，加速自身產(chǎn)品和服務(wù)的國際化布局。

合作與共贏

市場換技術(shù)，是中國芯片產(chǎn)業(yè)破局的另一條路徑。通過開放中國市場，吸引海外芯片巨頭與本土企業(yè)合作，共享技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)共贏。中國龐大的市場需求，成為吸引國際芯片企業(yè)與中國本土企業(yè)合作的關(guān)鍵因素。如英特爾與紫光展銳的合作，即是在中國市場換技術(shù)策略下的成功案例，雙方在芯片設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域展開了深度合作，共同推動(dòng)了中國芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與市場拓展。

探索未來技術(shù)

在傳統(tǒng)芯片技術(shù)面臨摩爾定律極限的挑戰(zhàn)下，中國芯片產(chǎn)業(yè)開始探索量子計(jì)算這一前沿科技領(lǐng)域。量子計(jì)算以其超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)的潛力，被視為未來計(jì)算技術(shù)的革命性突破。中國在量子計(jì)算領(lǐng)域的研究與開發(fā)上投入了大量資源，力圖在這一前沿科技領(lǐng)域占據(jù)一席之地。例如，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉團(tuán)隊(duì)在量子信息領(lǐng)域的研究成果，為量子計(jì)算的硬件實(shí)現(xiàn)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。量子計(jì)算的探索，為中國芯片產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新開辟了新的方向，也為解決傳統(tǒng)芯片技術(shù)瓶頸提供了可能的解決方案。

大基金：國家層面資本支持

大基金，即國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金，自2014年成立以來，成為中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵推手。大基金的設(shè)立，旨在通過資本的杠桿作用，引導(dǎo)社會(huì)資本投資芯片產(chǎn)業(yè)，加速中國芯片產(chǎn)業(yè)的自主可控進(jìn)程。大基金的投入，不僅支持了芯片設(shè)計(jì)、制造、封測等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的企業(yè)發(fā)展，還促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新，為構(gòu)建完整的芯片產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)提供了堅(jiān)實(shí)保障。大基金的運(yùn)作模式，體現(xiàn)了國家層面對芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長期規(guī)劃和戰(zhàn)略支持，為實(shí)現(xiàn)中國芯片產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總而言之，芯片之難，不僅體現(xiàn)在技術(shù)的高壁壘上，更在于全球供應(yīng)鏈的復(fù)雜性以及國際政治的不確定性。中國芯片產(chǎn)業(yè)在面臨挑戰(zhàn)的同時(shí)，也在積極尋求突破，從加大研發(fā)投入，到推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，再到培養(yǎng)本土人才，每一步都充滿希望。我們有理由相信，隨著中國芯片產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，未來將會(huì)有更多國產(chǎn)芯片在世界舞臺(tái)上發(fā)光發(fā)熱，為全球科技發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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