美国继续封堵中国购买光刻机
在中科院把"不用光刻机也可以生产芯片"的论文,由口条生产力变成真实生产力之前,中国仍然需要重金购买这种现在地球上最复杂的机器。在制造采用7nm及以下制程的芯片时,正常的操作中必须使用极紫外光刻机(EUV光刻机)。再厉害的口号和论文,也无法改变这一规律。所以,在喊累了独立自主自力更生的口号后,还得回归现实。
不过,现在已经不是有钱就可以买到EUV光刻机的年代了。要想顺利的买到它,必须首先得到美国政府的许可。这项始自2019年的对华管制措施,由美国前总统特朗普提出,并延续至现任的拜登政府。大多数中国的专家智库认为,拜登政府对华友好,会取消这种卡脖子的政策时,靠偷盗选票上台的乔总统再展本性。
2021年7月中下旬,拜登政府仍然以国家安全为由,要求荷兰政府进一步收紧对中国出售EUV光刻机的管制:
确保这种机器不会落到中国手里
全球所需的EUV光刻机由位于荷兰费尔德霍芬的ASML控股公司独家供应,需要5000多家供应商的10万多个零件才能组成。每台机器的售价超过1.5亿美元,重量超过180吨。在运输过程中,需要40个集装箱、20辆卡车和3架波音747飞机协作完成:
这绝对是人类制造过的最复杂的机器
只有拥有了EUV光刻机,台积电、三星才能制造出高端智能手机、5G蜂窝设备以及人工智能等领域的芯片,然后供应给苹果、英特尔等国际巨头。没有了它,就无法生产出7nm及以下制程的芯片。华为手机就是因为无法正常取得该量级的芯片才变成今天的样子:
这种复杂的机器是生产最先进的芯片所必需的
一直以来,中国都是半导体的消费大国。预计到2025年,半导体及其设备市场的规模将超过1万亿美元。在错过了半导体的几次产业转移机会后,中国的半导体及其设备供应自给率非常低。为改变受制于外资的情况,中国在制定国家战略时,半导体成为重要内容之一。
2018年,中国半导体发展战略面对的外部环境发生变化。特朗普政府向荷兰施压,要求荷兰政府阻止ASML对中国出口光刻机。如果ASML没有美国及其盟友的零部件,也就无法生产光刻机。荷兰同意了,美国扼住了中国发展半导体所需设备的喉咙。自2019年6月之后,中国便无法从ASML购买产品。
随着美国与欧洲、日本及其盟友采取各种措施,封堵中国从外部获取半导体的技术及其设备,中国实现半导体自给自足的计划面临越来越多的挑战:
中国无法取得EUV光刻机,要创建自给自足的芯片产业有如天方夜谭
光刻机是半导体制造无法取代的前道设备,中国可以自行研制出90nm制程的光刻机,但最先进制程所需的EUV光刻机,中国只能依赖ASML的供应。中美之间的博弈不断升级,让中国汽车行业都感受到了压力。
2021年2月,长安汽车董事长朱华荣在参加两会时就提议,汽车芯片供应存在随时断供的风险,要推动国产芯片的本土化,摆脱对进口的依赖:
掌握EDA设计软件、生产设备(高端光刻机)、原材料等国产化核心技术
高端光刻机的国产化和汽车零部件的国产化,有着天壤之别。在没有美国管制的情况下,即便是全部进口,中国也需要排队。2021年ASML的EUV光刻机产量只有40台左右,早已被台积电和三星订购已空。
要建立自给自足的半导体供应链,至少需要1万亿美元,且价格会大幅上涨:
这个目标对任何人都是完全不切实际的
ASML的CEO说,如果他说了算,就会把最好的光刻机卖给中国。遗憾的是,他做不了主。按照当下的情势,中国至少在10年内都无法买到EUV光刻机。为了突破美国的限制,中国希望荷兰方面能转变立场:
如果荷兰继续将对华贸易关系政治化,必将对两国关系产生负面影响
现在看来,拜登政府对荷兰的影响力比预想中的要大,自中美冲突发生后,ASML一台光刻机都没有卖给中国。美国共和党和民主党,在对华态度上空前一致。科技脱钩,渐行渐远。
没有EUV光刻机,对中国智能汽车产业会产生长远的影响。
现在,大多汽车制造商的汽车电子控制装置(发动机电控系统、变速箱控制单元、电池管理系统等)和车载电子设备,基本采用65-130nm制程的芯片。高端品牌和造车新势力部分采用28nm制程的芯片。成熟制程的芯片,基本可以满足汽车的需求。
不过,随着汽车的智能化越来越快,智慧座舱及自动驾驶成为诸多车型的标配,它们对芯片制程的要求也在提高。现在,高通、恩智浦、英伟达等已经发布了基于7nm及5nm制程的车载芯片。汽车半导体进入先进制程时代,已经不可逆。中国汽车智能化所面临的挑战,有了燃油车时代某种的味道。
虽然现在很难理清中国半导体陷入困境的全过程,但不可否认的是,它已经难以回到环境宽松的从前。
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