美国禁止出口5nm光刻技术,得不到的光刻机,我们别无退路

subtitle 胡一侃 10-25 21:36 跟贴 49 条

近期美国发布《关键和新兴技术国家战略报告》,其中有这样一段话:

“美国在科学技术领域的领导者地位面临来自战略竞争对手日益严峻的挑战,这些竞争对手认识到科学技术的好处,并在全国范围内组织大量的人力和资本资源,在具有长期后果的领域中发挥带头作用。”

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这份带有危机感的报告,将先进计算、先进材料、人工智能、生物技术、航空发动机技术、量子信息与科学、半导体与微电子等20项关键技术列入重点关注领域,并将限制相关技术的出口。

近日,美国商务部工业安全局(BIS)宣布将六项新兴技术添加到《出口管理条例》(EAR)的商务部管制清单(CCL)中,目前受到出口管制的新兴技术总数已经达到37项。

新列入商业管制清单的六项新兴技术,其中就包括了极紫外光(EUV)掩膜的计算光刻技术软件和5nm生产精加工芯片的技术,美国商务部在官网公告中写到,此举是为了支持关键及新兴技术这一国家战略,从战略报告到实际管制间隔不到10天,反应迅速。

也就是说,高端光刻机现在买不到,未来更买不到,买技术也不可能。

“卡脖子”的光刻机

在芯片产业链中,国内公司有上游设计能力、下游封装能力,但缺乏中游先进制造能力,使得高端芯片只能停留在电路图纸阶段,制造依赖别人,特别是今年5月后,美国彻底切断华为高端芯片供应以来,问题凸显,作为芯片制造环节七大核心设备之一,先进光刻机成为制约国内半导体行业发展的瓶颈。

全球能生产5nm-2nm制程工艺的EUV光刻机只有荷兰ASML,虽为荷兰公司,但前两大股东却是美国资本,分别是资本国际集团(15.2%)和贝莱德集团(6.52%),且光刻机中大功率光源和控制软件用到了大量的美国技术,EUV光刻机通过荷兰进口,基本没有可能。

最近ASML首席财务官表示,能够实现45nm-7nm工艺的DUV光刻机国内采购商可以直接购买,不受美国禁令的约束,但最先进的EUV光刻机并未提及,仍然受到禁令的约束,随着5nm芯片成为高端芯片时代的主流产品,EUV光刻机在芯片制程的重要意义可想而知。

当然,现在国内的芯片工艺节点正从14nm向7nm进发,短期还用不到EUV,但在未来必然会受到约束,而国产光刻机最先进的是上海微电子的90nm工艺,有消息说今年年底将推出28nm光刻机,但这只是猜测,目前所遇到的问题是,当芯片工艺向5nm进发的时候,国产光刻机能不能跟上的问题。

经济发展的新瓶颈

现在一颗芯片上的晶体管数量沿着摩尔定律,每隔几年就会翻番,这个数字正朝着数万亿的水平迈进,但随着技术的发展,半导体行业出现了巨大的失衡,一边是单颗芯片集成晶体管的的能力呈指数级增长,另一边则是芯片制造业的集中化,这成了美国“卡脖子”的关键。

2002年处于芯片制造技术前列的公司约有25家,到目前只有台积电、三星和英特尔三家,而英特尔发展并不顺利,未来芯片制造能力很大程度上取决于台积电和三星,但两者都依赖于美国技术。

目前我们需要最先进的芯片,以释放5G、人工智能和量子计算的无限潜力,但缺乏芯片制造能力,又面临技术、设备的封锁,如果没有高端芯片,就会成为经济发展的瓶颈。

据彭博社预计,我国已经投入超过2000亿美元用于这项技术,以实际货币计算,这个数额已经超过了美国在阿波罗登月计划上的花费,相比高额投入的挑战,物理学要复杂得多,Eurasia Group最近的一篇研报称,“尽管中国在半导体领域进行了大规模投资,但中国企业不太可能在未来十年跻身全球半导体制造商前列。”

美国手中的王牌是技术,我们手中的王牌是市场,两者本是相辅相成,但现在情况在发生改变,最极端的情形是技术脱钩,切断美国芯片企业与中国客户的联系,将世界划分为美国和中国供应链,对美国而言,会削弱美国芯片企业的研发能力,提高企业成本,对我们而言,则需要忍受非先进技术带来的不便。

能否接受后果,是双方都需要审慎考量的,决定事情的走向取决于美国施加多大的压力,也取决于我们的防御力度有多大。

发展中的必然

国内经济要转型升级,从低端制造到高端制造,跟既得利益者争蛋糕,必然会受到打压,在这个过程中,也必然暴露自身的问题,这是迟早会发生的,芯片产业附加值和利润都很高,自然也就成为角力的焦点。

这种矛盾是没有办法避免的,只有迎难而上。在全球产业链中,中低端制造会随着成本的增加,向成本更低的国家转移,60-70年代的日本,90年代后的我国,都是因成本优势发展起来,未来几十年,中低端制造还会转移,逼着自己转型升级。

成功了会步入发达国家行列,否则就可能陷入中等收入陷阱,比如一些拉美和东南亚国家,高端的进不去,低端的又面临更多的竞争者,人们收入不再增长,遭遇经济发展中更大的瓶颈。

当然,破茧成蝶的过程注定是痛苦的,历史上的大国崛起都充满了火药味,现在与美国在科技领域的较量,就是一场没有硝烟的战争,强度不亚于70年前,但共同点在于,决定事件走向的关键依然是人,敢于斗争、善于斗争。

因为文化的不同,美国崇尚强者文化,你跟他讲道理讲不通的,让他服气你只能让他感觉到痛,比他更强,退缩是没有用的,现在可能的问题在于,如果极端的情形出现,用不上先进的电子产品,还有没有耐心等待国产芯片慢慢发育壮大的问题。

70年前,国人在装备劣势的情况下,靠意志和信念阻强敌于国门之外,70年后,新的挑战以新的形势降临的时候,责任与担当还能否传承?

现在常有人说,国产芯片不行,你看美国一制裁,公司就活不下去了,这是忽略客观事实的,芯片由美国人发明,信息技术革命也起源于美国,占尽了先天优势,但细细一想,我们才多少年呢?发展之初还得解决衣食住行基本问题,理想中的样子我们就应该是全能王,但现实真没那么容易,有些事靠钱多速成,还真是解决不了的。

今年前9个月,芯片相关的公司注册已经达到4.5万家,但受技术、资金的限制,动辄上百亿的芯片项目停摆的也不少,要搞好芯片不是单靠资本能解决的,但资本又是必要的因素,有泡沫总比没泡沫好,经过适当规范后,国内芯片产业总的还是向好的方向发展。

有困难也只能迎难而上,继续推动国产芯片发展,因为无路可退,作为普通人,能做的不多,但默默等待、包容和理解是容易做到的。

结语

“高傲的中国人在和条件更为先进的西方人接触中,感受到了羞辱,这最终导致他们不惜一切代价在中国推动工业化的庞大计划。” ——哈佛大学费正清研究中心

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