2020 年 5 月 15 日，美國商務部發(fā)布公告，稱美國商務部稱華為 “破壞” 實體清單，所以要限制華為使用美國技術軟件設計和生產(chǎn)半導體;這則消息引發(fā)了外界對于華為和中國半導體產(chǎn)業(yè)的擔憂。今天的先進計算機芯片的設計和制造離不開美國技術。美國公司，比如楷登電子(Cadence Design Systems)和泛林集團(Lam Research)制造的產(chǎn)品，幾乎不可替代。美國商務部可以通過切斷這些產(chǎn)品及其生產(chǎn)的芯片讓全球幾乎所有技術企業(yè)停止運行。

因此，即使是美國以外的公司也必須遵守商務部的這些新規(guī)定。總部位于荷蘭的阿斯麥公司(ASML)已停止向中國銷售其最先進的設備。阿斯麥是全球唯一一家生產(chǎn)最先進光刻機的公司，它的機器使用光粒子將電路刻在硅晶片上。全球領先的半導體生產(chǎn)商之一、臺灣的臺積電已表示，在美國商務部的監(jiān)管規(guī)定生效之后，將停止為華為生產(chǎn)產(chǎn)品。那么，面對美國的科技霸權，華為公司該如何面對，中國半導體行業(yè)該如何走向自主可控，這些問題也引起了廣泛關注。

現(xiàn)在半導體領域是“一超多強”的格局，美國擁有世界上最大的半導體市場，其半導體行業(yè)產(chǎn)值占全世界總產(chǎn)值的47%，是當之無愧的老大。除了美國，韓國三星、海力士的存儲芯片占了65%；從80年代起，歐洲的英飛凌、意法半導體、恩智浦，一直都是模擬芯片領域的佼佼者；信越、日立等日本公司，幾乎壟斷了半導體的上游材料，比如高端光刻膠等；中國臺灣則在芯片代工領域獨步天下，臺積電和聯(lián)電占據(jù)了越60%的市場，日月光等公司還搶下芯片封裝測試一半的份額；中國則依托龐大的下游應用市場，近年在芯片設計領域快速發(fā)展，華為海思擠進芯片設計前十，設計規(guī)模跟上位居世界第二。

從表面上看，儲存芯片有韓國，芯片生產(chǎn)代工有中國臺灣，模擬芯片有歐洲，再加上華為擁有芯片設計能力，似乎拋開美國攢一臺手機也并不是什么難事。現(xiàn)實情況卻比這個要復雜得多，拋開政治因素，其他國家或地區(qū)能在半導體領域有所建樹，背后多多少少都有美國人的影子，或者說是得到美國的認可。

以臺積電為例，臺積電最開始的專利技術來自IBM授權，英特爾不光給訂單，還對芯片加工的幾百道工序，進行手把手指導，美國則通過資本市場，掌握了臺積電80%的股份。

誰的拳頭大，誰就有話語權。這是亙古不變的真理，在半導體領域也一樣，美國及其盟友日本，擁有三張王牌，分別是設備、材料和設計軟件，管控任何一樣，都可以讓你停工歇菜。

一、設備：

目前，全球前五大半導體設備廠，其中三家是美國企業(yè)，日本的東京電子、荷蘭的阿斯麥，好巧不巧，都是喝美國奶長大的，這五家公司加起來，占了全球半導體設備近60%的營收，2019年超過了500億美元。

芯片加工的核心設備包括光刻機、刻蝕機、化學拋光機、離子注入機，以及檢測設備等，幾乎都被這五家公司壟斷，或者說是被美國壟斷。

而美國能實現(xiàn)壟斷，除了時間積累上的優(yōu)勢外，還要歸功于其高超的工藝技術。

就荷蘭的光刻機來說，其技術核心是極紫外光源，EUV，全球最先進的EUV研發(fā)是由美國主導的，由英特爾和美國能源部牽頭組件EUV LLC聯(lián)盟，成員包括摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下面的三大國家實驗室，可以說為了研發(fā)EUV，美國把家底都掏出來了。

在深紫外光DUV時代，日本尼康也是光刻機巨頭，但是由于美國視日本半導體為對手，尼康沒有拿到EUV的入場券，從此沒落。阿斯麥非常懂事，保證55%的零部件會從美國進口，同時接受美國的定期審查。于是阿斯麥成為天選之子，在高端EUV光刻機領域一家獨大。

投桃報李，美國同意阿斯麥收購幾家美國公司，包括掩膜技術龍頭、紫外光源龍頭等，進一步鞏固其行業(yè)老大的地位，同時，阿斯麥也深深烙下美國的印記。

二、材料：

2019年，日本占領了全球半導體材料66%的份額，19種主要材料中，有14種份額超過50%，有好幾種核心材料，甚至達到了70%以上。美國不是不想吃下這塊肥肉，主要是材料這塊，還真得日本人來做，因為半導體材料的“純度”、“配方”，都需要專注和堅持，在一個捏飯團都能成傳奇的國度，最不缺的恰恰是極致的專注和耐心的堅持。

以硅片為例，半導體硅片純度要求是11個9，什么概念，相當于兩個足球場的面積里，只有一粒沙大小的雜質。如果雜質過多，將直接影響良品率，半導體材料成本極高，上千道工序，每一步的廢品率都要做到萬分之一，甚至十萬分之一，才能保證不虧本。

在材料生產(chǎn)過程中，為了保證高純度，就必須使用大量精密測量儀器，能夠檢測十億分之一的雜質含量，這就需要其他基礎學科的協(xié)助，比如光學、化學、物理學等。除此之外，人員的經(jīng)驗，即業(yè)內常說的“know-how”，也是至關重要的。

做到99.99%，努努力是可以實現(xiàn)的，但是如果要做到十個九以上，所付出的努力可能是四個九的百倍千倍，而且可能要花費數(shù)年才有可能實現(xiàn)。

控制住設備和材料，代工廠連議價權都很弱，想要對抗美國的禁令，幾乎不可能。美國可以輕易的斷了你的糧，甚至砸了你的鍋。

三、設計軟件：

美國除了拿住了生產(chǎn)制造的上游，芯片設計的上游，也牢牢握在美國人手中。

芯片的設計是一件非常復雜的事情，一塊芯片動不動就是數(shù)以億計的晶體管，如果要靠人工來完成，根本不可能。所以，設計芯片就必須要用到電子設計自動化軟件，也就是EDA來輔助。

EDA的核心是知識產(chǎn)權庫，即IP庫，IP庫將經(jīng)常使用的功能標準化、模塊化，設計公司只需要調用即可，不需要重新設計，大大減少了設計難度。2019年，全球芯片IP市場前三強，EDA就占了兩個，僅次于ARM。

除此之外，EDA的仿真功能也是必不可少的，芯片一次流片成本并不低，普通芯片1平方毫米都要十多萬人民幣，高端芯片一次流片費用更是可能高達數(shù)百萬美元。

尷尬的是，我國最大的EDA廠商，華大九天在全球EDA市場僅占1%左右的份額，而美國控制的三大廠商，新思科技、楷登電子、明導科技，則占據(jù)了80%以上的市場。

從這個事件當中便可以看出國產(chǎn)自研芯片是有多么的至關重要。雖然麒麟芯片自面世以來，便被許多業(yè)界人士所看不起，受到了業(yè)界的嘲諷與貶低，但是經(jīng)過多年來的技術研發(fā)與積累，華為已經(jīng)能夠在基帶、AI人工智能等方面都已經(jīng)做到了業(yè)內領先水平。為了能夠使其在國際地位能夠有更高的話語權，華為在世界移動通信大會上展示了自己的5G芯片，踏出了5G最重要的一步，真正意義上實現(xiàn)了不再受制于人的現(xiàn)象。

文章綜合來源：bilibili

編輯：ymf