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经济学人干货文章:芯片工业迎来「至暗时刻」

2018-12-03来源: 经济学人 要害字:芯片

这篇文章的英文标题是 The chips are down,chips 既有芯片的意思,也指赌钱时用的筹码。When the chips are down 意指打牌的人把筹码放到赌台上,可引申出要害时刻的意思,这也是文章对当前全球芯片工业所处状态的一个描述:地缘政治和摩尔定律正迫使中美两个大玩家在芯片赌局上押上重注,其敏感而又紧张的残酷反抗关系(注意,封面的头盔上正在滴血)可能会对经由数十年演化而来的全球庞大供应链生态发生重大负面影响。当下之要害与残酷,不禁让译者联想到丘吉尔曾在二战期间面临的《至暗时刻》。不外,凭据《人民日报》的消息,中美双方已经同意停止加征新的关税。

 

硅谷,美国科技工业的心脏,其名字来源于一种化学元素,该元素也是芯片最为重要的身分。如今,芯片正吸引着 Facebook、谷歌和苹果等巨头公司的注意力,而让这些公司闻名于世的并非芯片,而是软件和那些漂亮的硬件设备。然而,正是得益于二十世纪五六十年代晶体管、集成电路等发现的精细化,电脑才从房间巨细的巨型机械,逐渐缩小为口袋巨细的便携设备,巨头们能有今天的辉煌正仰赖于此。

 

如今,现代化的芯片已被嵌入汽车、洗衣机、战斗机等种种设备中。据数据提供商「全球亿博娱乐平台贸易统计组织」(WSTS)预计,2017 年,芯片市场规模为 4120 亿美元,较去年增长 21.6%。不外,这些原始数据容易让人低估芯片制造的重要性。好比,对比来看,全球电子商务行业每年的收入约超 2 万亿美元。如果说数据是新的石油,那么,芯片就是把数据变得有用的内燃机。

芯片的无处不在催生了一个庞大的全球工业。现代芯片约含数十亿个元器件,需要在超先进的工厂中生产,其制造成本高达数百亿美元。事实上,能够完全制作这些设备也是专业化和贸易实力的一个体现。

这些极其庞大的产物催生出同样庞大的供应链,全球数千家专业公司都加入其中。美国亿博娱乐平台工业协会(SIA)估算过,其成员之一拥有凌驾 1.6 万家供应商,其中 8500 多家在美国境外。原质料和元部件是芯片的重要组成部门,在最终成为智能手机、汽车防抱死制动系统或其他数以千计产物的大脑之前,它们会经历一番举世旅行。

如今,两股力量正将亿博娱乐平台工业推到聚光灯下。首先是地缘政治。芯片工业正深受中美日趋敏感的反抗关系影响。其次是物理学。这场酝酿中的技术厘革正处于历史性时刻。50 年来,芯片行业一直受到摩尔定律的推动。凭据摩尔定律,芯片上可容纳的元器件数量每两年翻一番,芯片性能也将提升一倍。但摩尔定律正在失效,芯片行业的未来似乎也比以往任何时候都越发不确定。

 

电子工业领域的政治斗争

 

让我们从地缘政治谈起。


恒久以来,美国都是芯片制造业的领头羊,芯片工业也是国家重要战略资产。芯片的最早应用之一出自硅谷,主要被用于核弹的导航系统,硅谷将自己的存在归功于五角大楼的赞助,其重要性不亚于风投在其崛起中起到的重要作用。2017 年,一份由白宫宣布的陈诉也放弃咬文嚼字,直接指出「前沿亿博娱乐平台技术对于国防和军方的强大,至关重要。」

如今,中国也将芯片制造视为未来竞争的重要砝码。2014 年,国家集成电路工业基金建设,资本滔滔流入亿博娱乐平台研发领域。「中国制造 2025」战略也将焦点放在提升中国生产力,希望海内芯片工业营收能从2016 年的 650 亿美元,增至 2030 年的 3050 亿美元,并基本实现自足(当前仅能满足海内需求的三分之一)。

美国虽然不接待中国入侵自己的利益规模,也正试着阻碍这位对手的前进。2015 年美国禁止向中国实验室出售英特尔高端芯片,并给中国公司收购美国芯片公司使绊子。

今年中兴事件中,特朗普政府利索地体现禁止美国公司向中兴出售亿博娱乐平台部件。这家公司的芯片设计来自好几家美国公司的许可授权,此举一出,无异于让其瞬间瘫痪。当特朗普出乎意料地体现解除禁令时,这家公司才免于破产险境。
 


 

政治风向摇摆不定,芯片工业也受牵连


 

美国还指控中国从事商业特工运动。11 月 1 日,福建晋华公司被指控与其台湾相助方联华电子从事商业特工运动,偷取一家大型美国公司镁光的商业秘密。官方不停发出警告,使用中国制造的设备存在风险,因为它们可能将一些敏感信息偷取回海内。


10 月 12 日,两位议员果真警告加拿大不要让华为加入该国 5G 移动网络建设。本周,新西兰禁止本土移动网络运营商 Spark 使用华为 5G 设备。在特朗普先生掀起的中美贸易战中,芯片又被置于首当其冲的位置。8 月,美国上调了一系列产物关税,包罗芯片。

中国也增强了抨击力度。高通公司收购恩智浦,最终在中国这里流产。中国政府也正在视察美国与韩海内存芯片制造商的价钱垄断行为,其中包罗镁光公司。

美国挫败中国的努力可能会越来越坚决。最近,中国轰轰烈烈报道生产出世界最快的超级盘算机(「神威太湖之光」),接纳了 40,960 个自主研发的申威 26010,田纳西大学的超级盘算机专家 Jack Dongarra 体现,主要原因照旧英特尔被禁止向中国出售高端芯片,「中国就将更多资金投入到高性能盘算研究中。」而使用了更为先进芯片的「太湖之光」的继续者们也已投入使用。

贸易战以及日趋紧张的中美敌对性竞争正对最庞大、也最为全球化的工业之一发生负面影响。

「这些(芯片)公司已经明白,已往三十年,全球化确实是机缘。如今全球化突然酿成一个国家宁静问题,他们不得不针对新的情况,做出调整。」欧亚团体(Eurasia Group)的一位政治风险咨询照料 Paul Triolo 体现。

然而,重塑一个关乎全球经济焦点、正高速生长的工业链条,并非易事。

芯片工业早期,这些制造商们都是在海内完成整个生产流程。1961 年,情况开始发生变化,其时,仙童亿博娱乐平台开始将组装和测试事情移到香港,因为那里的劳动力越发自制。随着芯片变得越发庞大,这一外包趋势开始加速,越来越多的工序被外包给专门公司。结果,全球几千家公司就这样相互关联、错综庞大地联系在一起,大致可以被分为三类:设计、制造、组装和封测商。

 

 

从最初的硅到制品芯片,通常需要经过一系列很是庞大的加工流程,从中也可窥见芯片供应链有何等庞大。

供应链的开端,可能位于阿巴拉契亚山脉,这里盛产世界最高品质之一的二氧化硅。接着,二氧化硅会被运至日本,加工成纯硅锭,切割成尺度尺寸的晶圆后,又被运至韩国或台湾某个晶圆公司,在这里,由荷兰制造的光刻机械进行光刻显影等工序。

具体的管道设计取决于芯片的整体设计,可能源自 ARM。不外,设计者也能凭据该公司多种授权方式之一,针对具体应用进行调整。完成后,芯片会被封装并进行测试。此时,芯片之旅已抵达中国、越南或者菲律宾。
 

低端发力,力争上游

芯片被集成到电路板上,可能发生在另一个地方。接着,产物会被运至从墨西哥到德国、再到中国等差异厂家,安装到工业机械人、智能电表或者云端服务器中。


中国本土芯片工业从供应链低端开始切入,香港理工大学亿博娱乐登陆教授 Jiang Xu 说,比力擅长组装和封测。上海所在的长江三角洲,坐落着十几家封装测试企业。公司名字虽不为人熟知,但是它们的收入却很可观,达数十亿美元。

如今,西方芯片公司离不开这些供应链上的中国公司,另一方面,海内需求也正在快速增长,因此,中国开始朝设计与制造环节发力,并已经打入低端芯片市场,而三星、苹果、英特尔、台积电等公司则针对智能手机、云盘算等领域,设计制造功效更为强劲和昂贵的芯片。

但是,「75% 到 80% 的亿博娱乐平台产物用不到如此前沿的技术。」研究机构 ihsMarkit 的 Len Jelinek 说。诸如物联网所需的芯片,其实就是在日常物件中植入传感器和联网功效,「(它们所用的芯片)绝对可以由中国芯片公司设计出来。」

中国公司正在供应链上力争上游。华为海思和清华紫光(国有)已位居世界十大芯片设计公司行列(以收入论)。海思的麒麟系列智能手机芯片已经可以媲美西方公司的设计。

 

离别摩尔定律

 

中国公司虽然力争淘汰对外洋的依赖,但也没措施完全杜绝这一需求。Xu 教授指出,中国公司很是依赖基于ARM公版设计的修改。ARM 的设计已经占领移动盘算领域,并正以类似的姿态进军物联网智能设备。这家公司也在努力进入高性能盘算芯片领域。不外,ARM 位于英国,最近被软银收购。英、日本都是美国的盟友。


中国已经发现,在前沿制造业取得进展也越来越不容易,芯片正是其中最难的一部门。中国的新贵势必与那些现有企业竞争,而这些企业不仅拥有令人生畏的技术领先职位,也拥有大批经验老道的技术工程师。Jelinek体现:「实际上,亿博娱乐平台(制造业)其实是不停重复学习周期。」麒麟980是第一个接纳7纳米制程的智能手机芯片,由于中国并无晶圆厂家,像海思这样的公司(其竞争对手是高通、苹果这样的美国公司)不得不诉诸台积电来制造芯片。

摩尔定律的日落西山,也成为限制中国野心的一个手段。芯片组件每缩小一次,制造就变得越发庞大和昂贵。尖端晶圆厂的生产已经变得极其昂贵。三星(Samsung)将斥资140亿美元在韩国平泽(Pyeongtaek)四周制作一座工厂。芯片制造商开玩笑地说,这是摩尔第二定律,即芯片工厂的成本每四年翻一番。

因此,芯片制造的前沿阵地泛起了行业整合。凭据麦肯锡咨询公司的数据,2001 年,能提供最先进晶圆设备的厂家有29家(见图表),如今只剩五家。这可能更易于西方的技术鹰派阻碍中国的法式,因为这些晶圆厂由美国、台湾和韩国的公司所有,他们都是盟友。鹰派可资利用的另一个手段就是为这些晶圆厂提供设备的公司,特别是一家荷兰公司ASML。经过十多年的实验,这家公司乐成实现「极紫外光刻技术」商业化,制造最先进芯片离不开该技术。这也可以成为西方政策制定者们的抓点。
 

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要害字:芯片

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