全球“芯”荒

近日，中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年7月，汽車產(chǎn)銷分別完成186.3萬輛和186.4萬輛，同比分別下降15.5%和11.9%，環(huán)比分別下降4.1%和7.5%。值得注意的是，自5月份以來，汽車銷量已經(jīng)連續(xù)三個(gè)月出現(xiàn)下滑。除了疫情影響消費(fèi)的因素，乘用車芯片短缺，也是造成產(chǎn)銷下滑也是重要原因。

由于現(xiàn)階段全球汽車供需缺口較大，芯片供給不足導(dǎo)致國(guó)內(nèi)部分車企減產(chǎn)，損失嚴(yán)重。尤其部分合資品牌近幾個(gè)月批發(fā)端銷量驟減，經(jīng)銷商訂單需求和現(xiàn)有庫存不匹配，繼而導(dǎo)致零售端偏弱。以至于在車企內(nèi)部，最近流行的段子是—誰是你們公司的人類高質(zhì)量男性？能要回芯片的！

當(dāng)車輛的電子化程度變得越來越高，如今哪怕只是缺少一小塊看似并不起眼的芯片，都會(huì)影響到車輛的正常交付。對(duì)芯片供應(yīng)商而言，他們主要優(yōu)先供應(yīng)相對(duì)來說利潤(rùn)率水平比較高的合資企業(yè)，特別是旗下有豪華品牌的企業(yè)，以及智能化程度比較高的新勢(shì)力企業(yè)。

芯片缺貨從最開始的汽車芯片打響，代表為MCU（微控制芯片），到半導(dǎo)體設(shè)備乃至二手設(shè)備，再到上游的基板材料短缺，最后到如今晶圓代工廠開始公開調(diào)價(jià)。

臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音此前總結(jié)全球缺芯片的三個(gè)原因：一是疫情造成的產(chǎn)業(yè)鏈銜接不順利;二是中美貿(mào)易爭(zhēng)端造成的市場(chǎng)占有率變化和政策不確定性;三是疫情加速了數(shù)字轉(zhuǎn)型。

不只是芯片，半導(dǎo)體設(shè)備的缺貨在今年也是從未停歇，交貨延期已成為常態(tài)。材料的短缺也不可忽視。英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger在財(cái)報(bào)電話會(huì)議上指出，整個(gè)行業(yè)的短缺可能會(huì)持續(xù)到2023年，并預(yù)計(jì)“該行業(yè)還需要一到兩年的時(shí)間才能完全滿足需求。”

這就是全球芯片行業(yè)的現(xiàn)狀，可能很多朋友聽到芯片短缺后的第一反應(yīng)就是我不打游戲、不買車、也不換手機(jī)，芯片短缺和我沒什么關(guān)系吧。如果你這么想，只能說明你格局小了。

隨便打開一家全球電子供應(yīng)鏈采購網(wǎng)站，找到商品目錄里關(guān)于芯片的選項(xiàng)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)芯片至少也有40萬個(gè)品類，其中包括了充電寶里的電源IC、硬盤里的儲(chǔ)存IC、磁卡里的射頻IC，耳機(jī)里的音頻IC、甚至相機(jī)鏡頭里也包含有控制芯片。這還是我們能看得到的地方，在我們看不見的地方，半導(dǎo)體芯片早已成為了制造業(yè)中必不可少的一部分。

可能大家關(guān)注的都是電腦CPU或是顯卡GPU這些特別高端，采用7納米、5納米先進(jìn)工藝的芯片。現(xiàn)在不只是它們?cè)谌必?，連成熟制程的芯片也漲得山呼海嘯的。

前幾個(gè)月有新聞報(bào)道，一批8英寸晶圓的競(jìng)標(biāo)價(jià)格高達(dá)每片1000美元，什么概念呢？在不區(qū)分晶圓尺寸的前提下，去年每片金額的均價(jià)僅為684美元，1000美元的標(biāo)價(jià)創(chuàng)下了最近10年以來晶圓價(jià)格的最高紀(jì)錄。何況這還是多用于加工中低端制程芯片的8英寸晶圓。

我們這里所說的芯片是集成電路IC。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中最重要的部分，芯片功能主要可以分為儲(chǔ)存芯片、功率芯片、邏輯芯片三大類。而當(dāng)下需求量最大的就是以電腦顯卡、手機(jī)SOC、汽車MCU為代表的邏輯芯片。投資銀行高盛在分析報(bào)告中更是指出，全球以制造業(yè)為代表的169個(gè)行業(yè)都受到了此次芯片短缺的影響。

從基礎(chǔ)的工業(yè)生產(chǎn)到家用電器生產(chǎn)，甚至肥皂之類的日化產(chǎn)品生產(chǎn)也受到了波及。毫不夸張地說，此次缺芯浪潮，波及了我們生活的方方面面。

其實(shí)在芯片行業(yè)里，每隔三年都會(huì)有一次短缺現(xiàn)象。但以往當(dāng)芯片市場(chǎng)的供需關(guān)系不匹配時(shí)，產(chǎn)業(yè)內(nèi)往往可以通過調(diào)整價(jià)格來過渡，但這次的芯片危機(jī)和以往都不一樣—新冠疫情成了芯片行業(yè)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

2020年的新冠疫情使得全球經(jīng)濟(jì)都在下滑，以汽車、手機(jī)、電器為代表的消費(fèi)品銷量斷崖式下跌。但是你知道作為現(xiàn)代化企業(yè)的必修課—精密供應(yīng)鏈管理，為了利潤(rùn)最大化，都采用的是低庫存甚至是零庫存的方式。而芯片產(chǎn)業(yè)就是這種精密供應(yīng)鏈的典型代表。

用大塊來分芯片產(chǎn)業(yè)的話，主要由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝三個(gè)步驟構(gòu)成。像消費(fèi)者經(jīng)常接觸到的蘋果、英特爾、英偉達(dá)等公司本身都是設(shè)計(jì)公司。

設(shè)計(jì)公司一看經(jīng)濟(jì)這么不景氣，自然就調(diào)低了生產(chǎn)預(yù)期，避免庫存積壓。然后發(fā)給像臺(tái)積電這樣的代工廠生產(chǎn)，接下來到封裝測(cè)試、產(chǎn)品組裝，最后把手機(jī)、CPU、顯卡這些東西交付到消費(fèi)者手上。

但是疫情的發(fā)展顯然和西方的預(yù)測(cè)不一樣，開始長(zhǎng)期化起來，大家紛紛居家辦公。出不了門只能玩游戲，反倒提升了PC、游戲機(jī)這些東西的產(chǎn)量。今年還偏偏是個(gè)新產(chǎn)品發(fā)售的大年，游戲主機(jī)換了代、黃姓皮衣刀客的30系顯卡又?jǐn)D爆了牙膏，類似的因素加起來導(dǎo)致了大家對(duì)電子消費(fèi)品需求猛增，晶圓廠產(chǎn)能拉滿。

疫情好轉(zhuǎn)之后大家能出門了，像汽車、手機(jī)這類的需求迅速開啟了報(bào)復(fù)性回彈。當(dāng)汽車廠商收到猛增的汽車訂單后，趕緊找代工廠追加芯片訂單，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工廠的產(chǎn)能早就被一眾科技公司搶完。即使是加錢加單，芯片的交付日期也一推再推。

于是從去年到現(xiàn)在，計(jì)劃趕不上變化的汽車廠商紛紛宣布減產(chǎn)、停工、停產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，受到芯片影響的全球汽車廠商，累計(jì)損失達(dá)到千億美元的級(jí)別。

全球各個(gè)廠商面對(duì)全球芯片的情況，為了應(yīng)對(duì)未來芯片供應(yīng)的不確定性，開始對(duì)芯片進(jìn)行超量備貨，加大庫存。

魔幻的是，全球廠商們的恐慌性備貨，讓芯片代工廠的訂單遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際產(chǎn)量。于是上游廠商越缺貨越加單，越囤貨越缺貨，短缺造成了短缺，芯片供需的惡性循環(huán)開始，全球芯片短缺徹底爆發(fā)。

緊接著這場(chǎng)全球芯片荒逐漸由汽車行業(yè)逐步影響到了其他行業(yè)。例如錯(cuò)判芯片行情的電視廠商，也因?yàn)槿鄙偎璧母黝愋酒_始漲價(jià)。如果你關(guān)注過電視價(jià)格，就會(huì)發(fā)現(xiàn)同型號(hào)今年比去年還貴。之后，冰箱、洗衣機(jī)等家電也出了類似的問題。所以，極度失衡的供需關(guān)系是疫情對(duì)芯片行業(yè)的主要影響。

或許在消費(fèi)電子企業(yè)中，唯二沒怎么受影響的就只有蘋果和三星了。蘋果是因?yàn)檎紦?jù)市場(chǎng)頭部位置，在疫情前后市場(chǎng)的需求量并沒有較大的變化，所以即使是最新的iPhone12、M1芯片版本的MacBook也沒有缺貨。

三星則是自己就有全棧產(chǎn)業(yè)鏈，消費(fèi)電子這棵樹上的東西就沒有三星沒涉足的，所以三星也沒怎么受影響。有趣的是，國(guó)產(chǎn)汽車品牌比亞迪也是因?yàn)橛兄约旱男酒a(chǎn)線，所以才在全球車企缺芯之時(shí)還能保證汽車產(chǎn)量。所以說不被外部因素卡脖子是多么的重要。

一邊是拉滿產(chǎn)能的代工廠，一邊是過載的需求，擴(kuò)大芯片產(chǎn)能是解決此次芯片并走出惡性循環(huán)的唯一辦法。

事實(shí)上從2020年開始，全球晶圓代工廠以及IDM（Integrated Device Manufacture）廠商都開始瘋狂擴(kuò)產(chǎn)。

根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SEMI）預(yù)估，2020年到2024年全球?qū)⑿陆ㄖ辽?8個(gè)12英寸晶圓廠，8英寸晶圓廠也因模擬芯片需求量的提升，預(yù)計(jì)產(chǎn)能在4年內(nèi)有17%的提升。

似乎一切都在朝好的方向發(fā)展，那么這些晶圓廠最早什么時(shí)候可以開工？答案是兩年后！一家晶圓廠的建造是相當(dāng)復(fù)雜的事情，先不論前期投入需要的數(shù)10億資金量，晶圓廠的建設(shè)需要基礎(chǔ)水電資源、當(dāng)?shù)氐恼?、相關(guān)供應(yīng)鏈的建設(shè)情況、地區(qū)人才儲(chǔ)備等眾多復(fù)雜的考量。

臺(tái)積電能成為地表最強(qiáng)晶圓廠，其中一個(gè)原因就是我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的經(jīng)濟(jì)很大程度上圍繞著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)展開，給予了臺(tái)積電合適的外部環(huán)境。一座新廠僅是從動(dòng)工到設(shè)備安裝就需要兩年左右的時(shí)間，并且就算到了這一步，事情也沒這么簡(jiǎn)單，因?yàn)榧词箯?qiáng)如臺(tái)積電也得買生產(chǎn)設(shè)備才能投產(chǎn)。

半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的需求量也隨著去年的擴(kuò)展潮開始暴增?？蓡栴}在于制造設(shè)備的設(shè)備也是要廠商花時(shí)間去生產(chǎn)，零件也是需要去向上游采購的，這個(gè)鏈條越往上就收的越窄。畢竟高端制造業(yè)龍頭就那么幾個(gè)，能造這些東西的廠商也就那么幾個(gè)。時(shí)間這個(gè)東西，對(duì)所有人來說都是公平的。

如果我們把視野拉到全球近20年的半導(dǎo)體上來看的話，除去2016年開始的超景氣周期之外，全球每年的半導(dǎo)體產(chǎn)能都是在穩(wěn)步增加的。這意味著正常年份下，上游半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備的制造商也是按照廠商的需求穩(wěn)定生產(chǎn)，突然的全球性擴(kuò)產(chǎn)讓設(shè)備生產(chǎn)商們手足無措，設(shè)備上面所需要的零件嚴(yán)重缺貨。

日本超半數(shù)的廠商都表示面臨零件供應(yīng)不足，導(dǎo)致設(shè)備交付延期的問題。這還不算完，就算廠子明天可以建好，你也得有原材料可以用。大家都知道芯片是用沙子做的，硅片的需求量也達(dá)到了歷史新高。

日本硅片大廠SUMCO會(huì)長(zhǎng)更是表示，解決硅片供應(yīng)也不得不考慮重新建廠，原有的產(chǎn)線產(chǎn)能早已滿足不了需求。

芯片生產(chǎn)中的關(guān)鍵耗材光刻膠也是同理，離譜的是今年2月日本福島的地震，還讓光刻膠生產(chǎn)線受到了很大的影響，供需問題更加嚴(yán)重。

上面這些還只是提到了缺芯的部分因素。芯片制造還只是芯片生產(chǎn)中的其中一個(gè)環(huán)節(jié)，包括后面的芯片封測(cè)廠在內(nèi)的整個(gè)芯片供應(yīng)鏈都要進(jìn)行擴(kuò)張。所以，我們能做的可能就只有慢慢熬過這段買不到顯卡的時(shí)間了。

可是，事情真的這么簡(jiǎn)單嗎？各位讀者有沒有想到過一個(gè)問題，我們?yōu)楹文芤载?fù)擔(dān)得起的價(jià)格買得到智能手機(jī)、PC這樣的高科技產(chǎn)品呢。要知道，蘋果在1984年發(fā)布的麥金塔初代電腦在考慮通貨膨脹后的售價(jià)約為現(xiàn)在的8000美元。而在30多年后的今天，250美元就能買到一臺(tái)全新的筆記本電腦，并且足以應(yīng)付大多數(shù)基礎(chǔ)辦公內(nèi)容。

筆記本里的處理器芯片在美國(guó)完成設(shè)計(jì)，在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)加工生產(chǎn)，在大陸完成封測(cè)與組裝并銷往世界各地。極度復(fù)雜的半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)正是因?yàn)樾纬闪烁叨葘I(yè)化的全球產(chǎn)業(yè)鏈，不同國(guó)家和地區(qū)各取所長(zhǎng)，在產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮不同的優(yōu)勢(shì)，資源得到合理的分配，半導(dǎo)體技術(shù)才能夠保持高速發(fā)展，并且成本還能逐年下降。

大家這才用得起這些包含了人類智慧結(jié)晶的高科技產(chǎn)物，享受科技的進(jìn)步。這樣的良性循環(huán)在過去幾十年里為人類科技發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。我國(guó)也在近些年充分利用全球產(chǎn)業(yè)鏈的力量，涌現(xiàn)出了包括華為在內(nèi)的一眾國(guó)內(nèi)科技公司，并在各領(lǐng)域的國(guó)際市場(chǎng)上取得了領(lǐng)先地位。

不過美國(guó)顯然看不得中國(guó)企業(yè)的全球發(fā)展，貿(mào)易戰(zhàn)的發(fā)起就是美國(guó)去全球化的一個(gè)重要表現(xiàn)。經(jīng)歷了三次制裁的華為，在去年9月禁令生效之后，消費(fèi)電子業(yè)務(wù)遭到了嚴(yán)重的打擊，也引發(fā)了手機(jī)行業(yè)搶被芯片的連鎖反應(yīng)。華為也早在禁令生效的一年前進(jìn)行了大量備貨。

其他的手機(jī)廠商考慮到供應(yīng)鏈安全與未來的市場(chǎng)份額也開始大舉訂購儲(chǔ)備手機(jī)芯片，其他行業(yè)的廠商也開始了恐慌性備貨。這就讓本來因?yàn)橐咔橐呀?jīng)夠慘的全球芯片供應(yīng)問題雪上加霜。與此同時(shí)，美國(guó)也開始通過行政命令等政治手段加快美國(guó)本土的擴(kuò)產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)的回歸。拜登在今年2月的一次媒體發(fā)布會(huì)上拿出一塊芯片，將其比作21世紀(jì)的馬蹄鐵（馬蹄鐵的發(fā)明對(duì)當(dāng)時(shí)社會(huì)的農(nóng)業(yè)和軍事都產(chǎn)生了正面影響）。在解決供應(yīng)鏈這件事情上，美國(guó)兩黨也難得在意見上保持一致，準(zhǔn)備合作。

這實(shí)際上是一種殺敵1000自傷800的行為，禁令對(duì)華為的影響大嗎？非常大，但是這樣的做美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的報(bào)告顯示，去全球化需要提前準(zhǔn)備約1萬億美元的投入，才支撐得起產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移。資源不再被集中利用，芯片的供應(yīng)效率也不再像以往一樣，隨著發(fā)展穩(wěn)步上升。

這樣導(dǎo)致從全球加工到全產(chǎn)業(yè)鏈的成本上漲，最終買單的還是全球消費(fèi)者。影響更深的則是打破了全球芯片供應(yīng)的信任體系，原本這樣一個(gè)受所有玩家默認(rèn)遵守的規(guī)則，被強(qiáng)行進(jìn)禁賽之后，誰又能保證下一個(gè)被辦的不是自己呢？

華為被制裁后，全球越來越多的國(guó)家和地區(qū)不得不去考慮半導(dǎo)體供應(yīng)的安全問題。事實(shí)上包括中國(guó)在內(nèi)的歐洲、日本、韓國(guó)都在今年宣布加大關(guān)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投入。歐洲更是要宣布未來要實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的完全自主化。在過去的幾十年當(dāng)中，全球許多企業(yè)都享受到了全球化浪潮下的紅利，實(shí)現(xiàn)了多贏，造就了今天的繁榮景象。但是現(xiàn)在看來，這場(chǎng)關(guān)于芯片戰(zhàn)爭(zhēng)的號(hào)角已經(jīng)悄然吹響。但是危機(jī)也是機(jī)遇，對(duì)于我們而言，這次的芯片危機(jī)徹底敲響了中國(guó)科技自主的警鐘。

美國(guó)對(duì)華為的制裁讓我們真切感受到了技術(shù)自主的緊迫性，國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體行業(yè)也在努力建設(shè)一條不含美國(guó)技術(shù)的28納米產(chǎn)線，汽車芯片的自主性將會(huì)首先實(shí)現(xiàn)。這也是新能源汽車這條賽道能否彎道超車的關(guān)鍵所在。

更為重要的是，我們是如今全球芯片當(dāng)中最大的消費(fèi)國(guó)，我們擁有全球最大的電子消費(fèi)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)所擁有的成熟電子消費(fèi)市場(chǎng)，半導(dǎo)體行業(yè)的基礎(chǔ)以及成熟的供應(yīng)鏈體系等優(yōu)勢(shì)。既是我們過去20年飛速發(fā)展的成果，同樣也是未來10年的機(jī)會(huì)。

原來很多國(guó)產(chǎn)的芯片企業(yè)既沒有利潤(rùn)也沒有訂單，就靠一口自主可控和國(guó)產(chǎn)情懷在吊著，根本沒有辦法商業(yè)化，畢竟做芯片哪有搞社區(qū)團(tuán)購賣菜賺錢，玩高科技肯定不如搶菜販生意來得爽，是吧？

沒訂單、沒利潤(rùn)就意味著沒有人才，就意味著沒有擴(kuò)產(chǎn)的可能，沒有研發(fā)的預(yù)算。但是那個(gè)人來了，特朗普封禁華為的根本是為了壓制中國(guó)芯片的發(fā)展，但采用的手段不可避免地造成了全球芯片產(chǎn)業(yè)的混亂。

現(xiàn)在幾乎所有的芯片訂單都在井噴，單價(jià)都在暴漲，大家一下子既有利潤(rùn)又有訂單了，國(guó)產(chǎn)芯片的商業(yè)化市場(chǎng)一下子就被打開。說到底，數(shù)年全球化的發(fā)展，這個(gè)世界已經(jīng)不再是山姆大叔說一沒人敢說二的時(shí)代了。

歐盟在今年3月份提出了數(shù)字羅盤2030計(jì)劃，目標(biāo)是在10年時(shí)間里市場(chǎng)份額翻倍，并實(shí)現(xiàn)2納米工藝制成。我國(guó)現(xiàn)有的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)弱勢(shì)是事實(shí)，國(guó)內(nèi)成熟的市場(chǎng)與成熟的供應(yīng)鏈環(huán)境也是事實(shí)。

盡管我們的半導(dǎo)體水平在三五年內(nèi)還不足以跟臺(tái)積電、三星相對(duì)抗，但海思在短短幾年在一眾國(guó)外芯片設(shè)計(jì)公司中殺出重圍。中芯國(guó)際也在美國(guó)不斷地壓制中成長(zhǎng)，未來芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，道路雖坎坷卻又充滿希望。

現(xiàn)實(shí)情況就是如此，不管是我們還是日、韓、歐盟，都不得不發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。那么芯片產(chǎn)業(yè)到底是什么狀況呢？我們簡(jiǎn)單從芯片產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、封裝三個(gè)角度來說一下。咱們就以華為旗下的海思當(dāng)作例子，畢竟這次貿(mào)易戰(zhàn)，受傷害最大的就是他們。

這次疫情其實(shí)就是對(duì)各國(guó)的數(shù)字基建大考驗(yàn)，大部分的國(guó)家也回過味來，意識(shí)到了數(shù)字基建對(duì)于國(guó)家的重要性，所以全世界將會(huì)迎來一次大力投資數(shù)字基建的大潮。對(duì)于數(shù)字基建來說，無論是物聯(lián)網(wǎng)、AI、邊緣計(jì)算，有兩件事情非常重要，就是通信和計(jì)算。

翻譯一下就是5G和芯片，誰占領(lǐng)了這兩個(gè)領(lǐng)域，誰就能在未來幾十年的世界格局中成為不可或缺的力量。華為已經(jīng)擁有世界第一的5G專利數(shù)量，拿到了標(biāo)準(zhǔn)制定中一個(gè)比較大的話語權(quán)，已經(jīng)一只腳邁向了未來，可是芯片呢？很多人覺得海思被制裁只不過是少了一個(gè)手機(jī)芯片而已，也不至于傷到整個(gè)高端芯片產(chǎn)業(yè)。那你就太小看海思了。

海思還有AI芯片昇騰系列、服務(wù)器芯片鯤鵬系列、5G通信芯片巴龍、天罡系列、用于路由器的凌霄系列芯片等。通俗一點(diǎn)說就是手機(jī)芯片、移動(dòng)通信系統(tǒng)設(shè)備芯片、傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備芯片、數(shù)字設(shè)備芯片等，通通都做，并且這些芯片在國(guó)際市場(chǎng)上都挺能打的。

畢竟在之前，海思已經(jīng)是世界第5大的芯片設(shè)計(jì)公司，僅次于我們熟知的博通、高通、英偉達(dá)和聯(lián)發(fā)科。雖然國(guó)內(nèi)的一大批半導(dǎo)體企業(yè)，比如說中芯國(guó)際、中微電子等都發(fā)展得不錯(cuò)，但是芯片要繼續(xù)發(fā)展和突破是需要全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的，特別是需要華為這種有用戶號(hào)召力的終端企業(yè)，起到整合產(chǎn)品鏈的作用。

這樣的企業(yè)如果美國(guó)任其發(fā)展，很有可能對(duì)自己的技術(shù)中心地位產(chǎn)生威脅。華為對(duì)于我們來說就是我們的7寸，美國(guó)要打當(dāng)然要打這里。拳頭雖然落在華為身上，可受傷最深的卻是海思。因?yàn)楹Ｋ贾皇且患倚酒O(shè)計(jì)公司，自己完全不生產(chǎn)芯片，一片都不生產(chǎn)。不僅是海思，蘋果也不產(chǎn)，AMD也不產(chǎn)，這種公司我們管它叫芯片設(shè)計(jì)方（Fabless）。

這些公司只負(fù)責(zé)把芯片設(shè)計(jì)好，就會(huì)把圖紙交給臺(tái)積電和三星這樣的代工廠（Foundry）去生產(chǎn)。代工廠生產(chǎn)出來的還不是成品，而是一大塊晶圓，最后又交給日月光，安靠這樣的公司去測(cè)試、切割，最后封裝成我們平常能夠看到的芯片。現(xiàn)在基本上大部分的芯片都是照這種流程做出來的。

凡事都有例外，這個(gè)例外就是英特爾，沒錯(cuò)，就是那個(gè)PC玩家口中的萬年14納米牙膏廠。英特爾全流程都自己來，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到封測(cè)全部一手抓。這種模式我們管它叫IDM模式。其實(shí)一開始做芯片的都是這種IDM模式，可是后來這種模式漸漸沒落了。

因?yàn)橹簧a(chǎn)自家的芯片太浪費(fèi)，忙起來的時(shí)候做不過來，不敢提產(chǎn)能，閑的時(shí)候設(shè)備就放在那里折舊。

代工廠模式就不一樣了，東邊不亮西邊亮，一年下來天天產(chǎn)能拉滿。這種模式又反過去催生了一堆芯片設(shè)計(jì)公司。以前你不拿出個(gè)幾千億都不好意思去做芯片，現(xiàn)在你用少則幾個(gè)小目標(biāo)，多則幾十個(gè)小目標(biāo)的費(fèi)用去攻克設(shè)計(jì)研發(fā)，生產(chǎn)端找代工廠，門檻低多了。

這種細(xì)化分工的潮流使得現(xiàn)在堅(jiān)持用IDM模式的都快絕跡了，能叫上號(hào)的IDM模式企業(yè)只剩下英特爾、三星等超大型企業(yè)?；氐秸}，海思作為一家只設(shè)計(jì)芯片的公司，設(shè)計(jì)完總要做出來才能賣得出去，因此只能找臺(tái)積電這樣的代工廠去幫他生產(chǎn)。那么如果我們不找臺(tái)積電，找其他企業(yè)代工行不行？嗯，還真不行。因?yàn)槟芡昝捞娲_(tái)積電的芯片代工廠目前還沒有。

以往海思都是找的臺(tái)積電合作，是因?yàn)榕_(tái)積電目前已經(jīng)是地表最強(qiáng)晶圓廠。在全球芯片設(shè)計(jì)同行們還在琢磨著7納米工藝制程的時(shí)候，臺(tái)積電已經(jīng)開始落地5納米的生產(chǎn)線。

因此，除了海思，AMD、英偉達(dá)等半導(dǎo)體巨頭也一直把臺(tái)積電作為首選合作對(duì)象。畢竟像英特爾那樣，不信邪堅(jiān)持自己做，現(xiàn)在還在14納米+++的路上一去不復(fù)返。

可這也造成了一個(gè)問題，無論海思以后選擇哪家芯片代工廠，產(chǎn)品質(zhì)量往往比臺(tái)積電差一截。可臺(tái)積電本身用到了大量來自美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備，技術(shù)和產(chǎn)能領(lǐng)先是臺(tái)積電之所以強(qiáng)大的武器，如果失去了美國(guó)技術(shù)，等于失去了它的底牌，后面的三星還等著上位呢。所以盡管非常痛心要失去華為這個(gè)貢獻(xiàn)收入第二多，用得起最先進(jìn)最貴的制程，增長(zhǎng)最快的客戶，臺(tái)積電也不敢跟美國(guó)唱反調(diào)。

畢竟失去了華為，其他芯片設(shè)計(jì)公司的需求立馬能補(bǔ)足產(chǎn)能缺口，惹火了美國(guó)沒準(zhǔn)臺(tái)積電會(huì)失去全世界。這道題換誰都會(huì)做。大家可能聽過我們國(guó)內(nèi)有一個(gè)中芯國(guó)際的公司也非常厲害，沒有了三星我們能不能選擇這樣的國(guó)產(chǎn)企業(yè)呢？要是華為海思把訂單交給國(guó)內(nèi)的廠商來處理，搞一個(gè)完全的國(guó)產(chǎn)化也很好嘛。

很遺憾，雖然這些年中芯國(guó)際已經(jīng)很努力了，特別從2019年中芯國(guó)際攻克14納米這個(gè)節(jié)點(diǎn)之后，中芯國(guó)際的體量就已經(jīng)躋身到國(guó)際前列。不過沒有對(duì)比就沒有傷害，臺(tái)積電早在2018年就已經(jīng)給蘋果量產(chǎn)7納米制程工藝的A12芯片了。所以中芯的實(shí)力比起行業(yè)頭部企業(yè)來說還是有些落后的。

14納米的麒麟手機(jī)芯片面對(duì)到時(shí)候已經(jīng)紛紛用上了5納米的同伴們?cè)诶m(xù)航和體積性能上都占不到優(yōu)勢(shì)，恐怕也就力不從心了。更慘的是，就算我們可以將就用中芯國(guó)際的14納米，但中芯國(guó)際也不一定能給華為做。

芯片制造的步驟，可以大概分為氧化→薄膜沉積→光刻→刻蝕→離子注入→清洗，除了刻蝕環(huán)節(jié)，中微電子的刻蝕設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用于最先進(jìn)的7納米和5納米生產(chǎn)線之外，其他的環(huán)節(jié)基本都落后于世界水平，像薄膜沉積設(shè)備中芯使用的是美國(guó)應(yīng)用材料公司的方案。

國(guó)產(chǎn)替代公司比如說中微半導(dǎo)體、北方華創(chuàng)、沈陽拓荊和中盛光電要突破現(xiàn)有技術(shù)，都還需要一段不短的時(shí)間。

大家應(yīng)該都知道那臺(tái)永遠(yuǎn)都到不了貨的ASMLEUV光刻機(jī)了。國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)中微目前僅能做到28納米的水平，其他環(huán)節(jié)甚至才剛剛起步。

所以按照美國(guó)的禁令，中芯國(guó)際也得做二選一。連中芯國(guó)際在自己科創(chuàng)板上市的招股書里都說，在獲得美國(guó)商務(wù)部行政許可之前，可能無法用于為若干用戶的產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)制造。這個(gè)招股寫得真是很實(shí)在，里面提到的所謂的若干用戶，首當(dāng)其沖就是華為海思，所以很可能國(guó)內(nèi)中芯國(guó)際也沒法接華為的訂單了。這就是芯片代工廠的現(xiàn)狀。

封測(cè)企業(yè)的情況也跟這個(gè)類似，可能很多人知道國(guó)內(nèi)的封測(cè)廠屬于世界領(lǐng)先水平，但實(shí)際上國(guó)內(nèi)的封測(cè)企業(yè)光測(cè)試機(jī)一項(xiàng)設(shè)備就被日美企業(yè)給壟斷了。其中來自美國(guó)泰瑞達(dá)和科修半導(dǎo)體分別占了中國(guó)測(cè)試機(jī)市場(chǎng)的46.7%和8%。目前半導(dǎo)體測(cè)試設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率仍然不足10%，這情況也和制造差不多，國(guó)產(chǎn)化還有很長(zhǎng)的路要走。

除了上面這些顯性的因素外，還有一個(gè)大家不怎么關(guān)心，卻異常重要的隱性元素。芯片設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單分類一下，通常有以下這些步驟，前端設(shè)計(jì)→前仿真→后端設(shè)計(jì)→驗(yàn)證→后仿真→signoff檢查→數(shù)據(jù)交付代工廠，以上的每個(gè)步驟都需要EDA軟件的參與。那么問題來了，什么是EDA軟件？我們?yōu)槭裁捶怯盟豢赡兀?/p>

打個(gè)比方，比如說你要造一間小屋子，你可以用紙筆去畫一個(gè)設(shè)計(jì)圖，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單。但是當(dāng)你需要造一座摩天大樓的時(shí)候，用紙筆就很扯了，這個(gè)時(shí)候你至少需要一套CAD軟件來幫你設(shè)計(jì)它。

EDA軟件廣義上其實(shí)也是CAD的一種，現(xiàn)在的一片芯片當(dāng)中就跟一座超級(jí)大的摩天大樓一樣，其中的元器件可能要以幾十億級(jí)計(jì)。一個(gè)位置放錯(cuò)，一條電路走錯(cuò)，都有可能造成整個(gè)芯片跑不起來，而EDA能很大程度上自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程，芯片設(shè)計(jì)人員只需要決定某幾個(gè)關(guān)鍵位置的設(shè)計(jì)就好了。

那么海思現(xiàn)在是用什么EDA軟件呢？他們主要用了三家公司的軟件，明導(dǎo)國(guó)際、新思科技以及楷登電子。好巧不巧，這三家正是世界上最大的三家EDA軟件商。通常小的芯片設(shè)計(jì)公司會(huì)挑選一家使用，而海思更精益求精一點(diǎn)，他們會(huì)選擇三家各自最擅長(zhǎng)的部分，比如說明導(dǎo)的前端，楷登的PCB、新思的驗(yàn)證。

可是關(guān)鍵問題就在于這三家都是美國(guó)公司，所以現(xiàn)在這三家公司都已經(jīng)跟海思停止合作了，不過好在已經(jīng)買了的授權(quán)還可以繼續(xù)用，只是不更新了而已。將就用不行嗎？有些鍵盤俠就叫囂著，我還在用office2003呢，那不是照樣用得好好的嗎？或者咱用盜版不行嗎？

拋開盜版這件事情的法律風(fēng)險(xiǎn)和道德來說一下。EDA軟件有個(gè)非常重要的功能就是驗(yàn)證，它的軟件可以驗(yàn)證你設(shè)計(jì)的芯片是否跑得起來，能不能達(dá)到要求。這樣你最終交給代工廠的設(shè)計(jì)圖就可以保證大概率沒有什么問題?？墒沁@些EDA軟件商是怎么做到的呢？

這些EDA軟件廠非常的雞賊，他們給代工廠也提供軟件，但是分文不要，唯一的條件是代工廠需要定時(shí)給提供數(shù)據(jù)包，也就是PDK。PDK包含了諸如金體管、MOS管、電子管、電阻、電容等基礎(chǔ)器件、或反向器、與非門、或非門、鎖存器、寄存器等邏輯單元基本特征信息。

這個(gè)數(shù)據(jù)包會(huì)不斷地優(yōu)化，更新頻繁，同時(shí)對(duì)EDA軟件有綁定和校驗(yàn)的作用，一般只支持當(dāng)前最新版本的工具。那這個(gè)頻繁是有多頻繁呢？就是可能頻繁到你一個(gè)月就得更新一次。去破解它都跟不上它更新的速度。

所以你不更新就不會(huì)得到最新的數(shù)據(jù)包，也沒辦法進(jìn)行最新的校驗(yàn)，基本就把你鎖死在這個(gè)不更新的舊版本上了。如果你想做一點(diǎn)小改動(dòng)還行，萬一要做進(jìn)一步設(shè)計(jì)或者更新工藝制程的芯片。要知道一片流片失敗就是幾個(gè)小目標(biāo)的錢拿去打水漂了，誰能負(fù)擔(dān)起這個(gè)成本呢？

或者說你用盜版又會(huì)出現(xiàn)以下的畫面：你拿一個(gè)設(shè)計(jì)好的芯片方案給代工廠，對(duì)方問你是用哪個(gè)軟件設(shè)計(jì)的？這時(shí)你只能隨便編一個(gè)，他說你用一個(gè)我都沒聽說過的EDA軟件的方案來給我，我哪敢給你生產(chǎn)??？

那么，這個(gè)玩意有沒有可能國(guó)產(chǎn)化呢？實(shí)際上我們國(guó)產(chǎn)的EDA軟件也不是完全沒有。比如說華大九天就是國(guó)內(nèi)EDA軟件的龍頭企業(yè)，只是現(xiàn)階段，它們只在某些環(huán)節(jié)是做得不錯(cuò)。甚至有幾個(gè)環(huán)節(jié)，比如說版圖及掩模處理軟件可以說是全球領(lǐng)先。

只是上述的三家美國(guó)公司都可以提供全流程服務(wù)，相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)也有著相當(dāng)成熟的覆蓋，而國(guó)產(chǎn)軟件只能做到上述某個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，或者是只有某幾個(gè)點(diǎn)的優(yōu)秀。要全面覆蓋整個(gè)高端芯片設(shè)計(jì)流程，現(xiàn)階段只能嘆口氣說一句臣妾做不到啊。

所以看了一圈發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)也不能做，封測(cè)也不能做、設(shè)計(jì)也不能做，那海思還能活下去嗎？活還是活得下去，海思現(xiàn)在屯了大量的半導(dǎo)體IP，慢慢賣這些還能活下去。只是這樣只能算是吃老本，能吃多少年了，就只能看美國(guó)的臉色了。

我們國(guó)家的半導(dǎo)體現(xiàn)狀就可以說是美國(guó)那些發(fā)達(dá)國(guó)家的老陰謀了。當(dāng)年一紙瓦斯納協(xié)定禁止向中國(guó)輸出技術(shù)，嚴(yán)重限制了中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展。但是其實(shí)那還不是最難的，我們靠自己做成了很多事。最賤的是當(dāng)年半導(dǎo)體行業(yè)的壁壘還沒有那么高的時(shí)候，每次我們自主研發(fā)成功，美國(guó)那邊馬上就解鎖、降價(jià)。

比如說20世紀(jì)80年代，我們?cè)跊]有EDA軟件可用的情況下，國(guó)家拿出兩彈一星的精神，動(dòng)員了全國(guó)17個(gè)單位200多名專家，聚集到北京集成電路設(shè)計(jì)中心，開發(fā)出屬于自己的EDA。

于是命名為熊貓系統(tǒng)的原型EDA在1991年正式面世，在國(guó)外聲名鵲起，斬獲兩項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，一舉沖破了國(guó)外的技術(shù)封鎖?？删驮谶@時(shí)美國(guó)瞬間解禁了EDA軟件的封鎖。上面提到過的國(guó)際EDA巨頭楷登和新思火速在北京設(shè)立辦事處，用成熟和低價(jià)迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，就這樣把熊貓系統(tǒng)扼殺在搖籃之中。這樣的故事在國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體領(lǐng)域不斷地上演，直到現(xiàn)在我們才醒悟過來，沒有自己的東西永遠(yuǎn)都要受制于人。

其實(shí)無論是EDA也好，光刻機(jī)也好，還是代工能力也好，我們并非一無是處，國(guó)內(nèi)有很多公司在部分領(lǐng)域都做得很好，比如說剛剛提到的華大九天、中微電子等。但是整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)是需要全產(chǎn)業(yè)鏈的公司去協(xié)同發(fā)展、協(xié)同突破的?，F(xiàn)在要做的就是讓越來越多的點(diǎn)冒出來，讓它變成面。但是這種做法就相當(dāng)于是以中國(guó)一國(guó)之力跟全世界的半導(dǎo)體企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，難度和壓力之大，不用說也知道。

看到這里很可能有人會(huì)說，你把情況說得這么慘，是不是想投降？我想說的是那些高呼華為不可戰(zhàn)勝，不和我們合作對(duì)方血虧的人，只不過是自欺欺人罷了。

敢于承認(rèn)現(xiàn)狀，認(rèn)識(shí)自我才能奮勇回?fù)?。哪怕華為海思有一天真的無法再走下去，也阻止不了我們中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的崛起。美國(guó)能打壓我們的廠商，卻打壓不了我們的人才，相信這些在芯片領(lǐng)域浸淫多年的工程師，會(huì)將星星之火傳到中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域的每一個(gè)角落。

對(duì)于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)來說，趁著這次缺芯帶來的擴(kuò)產(chǎn)潮和國(guó)家在這方面越來越多的政策傾斜，好好發(fā)展自己，別搞小聰明，腳踏實(shí)地地做事。對(duì)于個(gè)人來說，在可見的未來，芯片行業(yè)是有極大機(jī)會(huì)發(fā)展的。如果你有志于此，不妨自己多多努力。當(dāng)個(gè)人的追求和國(guó)家的需求重合時(shí)，將會(huì)迸發(fā)出璀璨的光芒。