芯片战打了快六年,中美即将迎来平津战役时刻,只要能取得这场战役的胜利,美国在产业链上游囤积的兵力将不再对我方构成威胁,而早就失去长江天险的美芯大本营,就差一场渡江战役了。
渡江战役
据证券时报的消息,国家集成电路产业投资基金三期股份有限公司已于近日正式成立,总注册资本3440亿元。不仅超过了前两期的总额,也超过了被拜登寄予厚望的芯片法案直接财政补贴规模(390亿美元),预计有大基金三期撬动的配套投资将高达1.5万亿人民币。
中国大基金成立于2014年,到今年刚好十年共三期,每一期投资的侧重点都不同,在中美芯片战愈演愈烈的背景下,这三大基金所迸发出来的效果跟解放战争时期的三大战役,有着异曲同工之妙。
国家大基金一期是芯片版的辽沈战役:历史上,辽沈战役是瓦解蒋介石以大城市为重点防御体系的开始,改变了长期以来敌强我弱的格局。而大基金一期则是瓦解美国在设计端和制造端对华封锁的开始,这两大领域是从芯片进口国,迈向芯片强国的第一道门槛。
一期注册资本规模达1387亿元,投资分布大致为:制造端占68%,设计端占17%,封测占10%,装备端和材料端共计6%。
制造端的侧重点是解决从无到有的问题,2014年,也就是大基金一期刚启动的时候,中国芯片自给率不到10%,而在中美科技战爆发的2018年上涨到14%,2020年为16.6%,2021年为17.6%,2022年为18.%,2023年为25%。
10年时间增长15个百分点,虽然看上去进步缓慢,但要知道,这十年刚好是各种智能产品和新能源汽车爆发式增长的阶段,中国芯片的消耗量足足翻了4倍。
来看一组数据:2014年,中国集成电路产量为1016亿块,总营收2672亿元。2024年,我国集成电路产量已增加到4232亿块,产业总营收高达12000亿元!目前,我国已经成为全球最大的集成电路生产国,产能约是美日韩的总和。
2014年~2021年中国集成电路产量
在历年需求都有如此大的基数增长下,国产芯片自给率还能保持1.5%的稳定增幅,不能说是了不起,而是非常了不起。你但凡换其他国家来,别说维持平衡了,负增长才是常态。
设计端方面,得益于华为下游成品的市场增长,2018年即大基金一期结束的当年,该公司旗下专门给华为产品做芯片配套的海思,以34.2%的增速成为全球第五大IC厂商,而在应用最广的领域,海思的麒麟系列与高通的骁龙系列、苹果的A系列并列为世界三大高端手机芯片。
随着次年国家大基金二期的启动,中美芯片战迎来淮海战役时刻。
大基金二期于2019年成立,注册资本2040亿人民币,侧重点主要集中在制造设备和制造工艺。
设备这一块,截至去年底,北方华创的CVD、PVD等相关设备已具备28nm工艺水平;14nm先进制程薄膜沉积设备与ALD设备已在客户端通过多道制程工艺验证并实现应用。
另外,拓荆科技的部分CVD设备已广泛应用于中国晶圆厂14nm及以上制程集成电路制造产线,并已展开14nm及以下制程产品验证测试;部分ALD设备已应用于中国晶圆厂28nm及以上制程集成电路制造产线,并已展开28nm及以下制程产品验证测试。
至于大家最关心的光刻机,上海微电子的193nmArF浸没式DUV光刻机成功实现量产,对应的芯片制程在45nm~7nm区间,7nm以下的工艺也能生产,但良率是个大问题。整体来说,国产设备差不多追上了2018年阿斯麦的水平,成绩比较理想。
相较于设备,制造工艺则容易被选择性忽视。一般认为,芯片制程和技术的高低取决于光刻机等设备,只要能买到最先进的设备,就能生产出最先进的芯片,这显然是错误的。
同样是从阿斯麦购买的EUV光刻机,为什么三星不论是技术、良品率抑或是市场份额,都比不上台积电呢?
阿斯麦卖的只是一口好锅,能不能做出美味的食物,那就要看厨师配料和烹饪的本事了。
台积电的厨师明显要比三星强得多,仅一个干式EUV光罩洁净技术,就能打到三星叫爸爸。光罩是芯片制造中光刻工艺所使用的图形母版,分为有薄膜和无薄膜两种,有薄膜能减少颗粒掉落,但薄膜的存在限制了雕刻激光的穿刺,能量损失加大,生产率低。无薄膜不存在能量损失,生产效率自然高,但颗粒掉落多,传统办法是增加湿洗的频率,但这样会增加水资源和化学溶液的消耗,增加成本不说,良品率也会下降。
台积电首创的干式EUV光罩洁净技术取代传统的冲洗流程,透过分析落尘、排除污染源的方式,使机台内每一万片晶圆曝片的落尘数从数百颗减少到个位颗数,落尘率削减99%,两年时间,共计节约水资源735吨,降低化学品使用量约36公吨,压缩成本7亿美元。
在以干式EUV光罩洁净技术为代表的一系列独创的制造工艺加持下,三星虽然和台积电同时迈入5nm时代,但晶体管密不仅比后者小24%,EUV光刻层也不如台积电,这导致三星给高通代工的芯片存在很多问题,包括但不限于耗电量快、发热高、反应慢等等。
大基金二期阶段,国内晶圆制造厂对制造工艺下了很大的功夫,于是才有了中芯国际在缺乏EUV光刻机的情况下,仍为华为量产出7nm水平的麒麟9000S芯片。
随着华为新品的持续供应,此前针对麒麟9000S是库存芯片的猜测和谣言不攻自破,一些外媒甚至认为中国在制造工艺上的创新,使其已经能够制造出5nm的芯片了。
比如美国著名科技媒体Wccftech就曾报道说,中国最大的晶圆代工厂中芯国际今年将为华为生产5nm芯片。
马来西亚的亚洲时报也声称,中国将采用SAQP工艺制造5nm芯片。
戎评看了大量外媒关于中国芯片的报道,他们现在的讨论点都集中在大陆产的5nm芯片良品率低、成本高等方面,而不是能不能造。但良品率和成本在正常市场状态下才是大问题,如今的芯片领域正处于战争时期,能造就意味着胜利一半了。毕竟我国国防精神向来讲究宁可让人等装备,绝不能让装备等人,芯片突围不存在必须先有枪,后有弹的两难抉择,有人有弹还能把战争打下去,但有枪没人没弹就只能被别人打了。
大基金二期,中国针对制造工艺的猛攻,全面瓦解了美国在芯片制造端的封锁网,并使其最薄弱的一处暴露在我们的兵锋前:美国大本营缺乏芯片制造能力!只要中国再把设备的问题解决了,就能控制芯片这一号称数字时代石油的战略产品。
面对辽沈时刻和淮海时刻的失守,美国加快了布防节奏,要求台积电和三星在美工厂生产提速,从而构建本土防线。一旦芯片战的渡江时刻或者新的围剿到来,这些工厂将是美国与中国芯片短兵相接的主力——以前都是依靠韩国和中国台湾打代理人模式。
台积电在美工厂
中国当然不会这么快就发起渡江战役,因为美国在芯片产业链上游还部署有一支重兵集团,即荷兰与日本所控制的半导体设备供应。大基金三期延续对半导体设备的重点投资,就是中美芯片战的平津战役时刻,如果能顺利打破日荷尤其是荷兰在EUV领域的垄断,芯片战,大局已定!
到时候失去长江天险(制造设备)的美国芯片,即便在本土修建的防线再如何坚固,也拦不住百万雄师过大江。
中国制造向来以超高的性价比举世闻名,这并非是我们刻意卖低价,而是完善的工业体系,减少了不必要的进口关税和物流成本,庞大的工程师群体又使得劳工成本没有西方高,还有完善的基础设施压低用水和用电的能源成本,价格理应便宜。
当中国人用中国生产的设备制造中国芯片跨过太平洋时,谁能拦住?
钟山风雨起苍黄,百万雄师过大江
虎踞龙盘今胜昔,天翻地覆慨而慷
宜将剩勇追穷寇,不可沽名学霸王
天若有情天亦老,人间正道是沧桑
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