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芯片产业现状:全世界都依赖美国

半导体行业观察 ·2018-07-07 12:14·半导体行业观察
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香港媒体《南华早报》近日发文称,中国依赖于美国的核心技术已有一定的时日,但全世界都是如此,美国在半导体制造领域无可撼动的领先优势,是50多年的研发成果。


随着中兴事件进入下一个阶段,《环球时报》哀叹道,技术上的“巨大差距”需要几代人的艰苦努力才能克服。《北京日报》也表示,中国在某些领域“并不厉害”。另外,《纽约时报》援引清华大学教授的话说,中国的繁荣是“建立在沙子上的”。


不仅是中国,整个世界的繁荣也是建立在沙子上的,这是因为沙子是生产硅的原材料,而硅是大多数半导体(通常被称为微芯片)的基本材料。从总价值来看,半导体是中国最大的进口商品——甚至超过了原油。很显然,硅是该国在技术上的阿喀琉斯之踵,尽管数十年来它一直在努力追赶西方国家。


自从晶体管的共同发明者威廉·肖克利(William Shockley)在20世纪50年代末迁至加利福尼亚,成立一家公司来完善制造硅制晶体管的过程以来,美国50多年来一直在收获硅的红利。有肖克利,才有硅谷。


当美国最初实施七年禁令,禁止中兴购买其产品的时候,许多人纷纷呼吁中国要在核心技术领域实现自给自足。呼吁采取行动并不是什么新鲜事。在1990年代,中国投入了数十亿元人民币打造新的半导体制造线,使用外国芯片制造商转让的技术,却发现这些“晶圆厂”耗时两年建造,但第一天就过时了,因为已经出现更加先进的技术了。


中国合法收购美国半导体公司也因为美国政府以国家安全为由予以阻拦,其中规模最大的一笔收购是:2015年,清华紫光出价230亿美元收购美国内存芯片制造商美光科技(Micron Technology)。该收购要约遭到了拒绝。


中国科技的支持者喜欢指出全球第三大智能手机厂商华为自主设计的麒麟手机芯片,以此作为中国公司减少了对外国核心技术依赖的例子。然而,华为的竞争对手小米和中兴还得购买那些芯片。最近Arm中国部门控股股权的出售,让中国投资者能够获得这家英国公司的半导体知识产权。这被认为是该国通向核心技术独立道路上的又一次成功。


如果中国的长期目标是开发自己的核心技术,以减少对美国等地缘政治对手的依赖,那么获得芯片设计技能只是第一步。它还需要一个本土的半导体制造业——而实现这一点要困难得多。问题是,华为并不是自己生产芯片,高通也不是,他们将这个非常复杂且资本密集的过程外包给独立的芯片制造厂。


根据行业研究机构TrendForce的数据,目前占主导地位的晶圆厂是台积电(TSMC),该公司在2018年上半年占行业总收入的56%。它是华为麒麟芯片和高通骁龙(SnapDragon)芯片的主要代工厂。位居行业第二的是美国的格罗方德公司(GlobalFoundries),其市场份额不到10%。中国内地最大的代工企业中芯国际(SMIC)的市场份额不到6%。2009年,中芯国际同意将其10%的股份转让给台积电,这是针对此前一起知识产权盗窃案件达成的和解协议的一部分。


华为智能手机的忠实用户可能会因为该公司没有犯跟依赖于美国手机芯片的中兴一样的“错误”而感到些许安慰,但他们可能会惊讶地发现,生产麒麟芯片的晶圆代工厂主要依赖于来自美国公司的设备。The Information Network的数据显示,2017年,Applied Materials、KLA-Tencor和Lam Research——全都是硅谷公司——在前端晶圆厂设备市场中合计占据了55%以上的份额。另外,日本的东京电子(Tokyo Electron)和欧洲的阿斯麦(ASML)共占38%的市场份额。


因此,像中兴依赖于美国的核心技术——就像世界上任何一家在其产品中使用硅片的公司那样。


几十年来,Applied Materials及其硅谷同行所开发的技术都可以直接追溯回肖克利的实验室。在那里,工程师们使用粗糙但通常可用的东西,如烧窑、钻床和玻璃管,来尝试生产出可行的硅片设备。


并不是说中国完全没有防御能力,中国正牢牢掌控对许多电子产品十分重要的稀土供应,还可以用进入其庞大的、不断增长的市场的机会来换取技术,不过这种策略是它与西方贸易伙伴发生摩擦的主要原因之一。


这和其他的发达国家一样,在可预见的未来中国仍将依赖于美国的半导体核心技术。鉴于此,只能遵守全球贸易规则,也应当审慎地将更多的资金投入到半导体领域的原创研发当中“要韬光养晦”。


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