中芯国际“回归”,半导体价值链如何争上游?
《经济学人·商论》二月刊
《由底至顶》(From bottom to top)
微处理器
由底至顶
中国正在逐步向微处理价值链的上游攀登【技术季刊《中国的技术》系列之五】
富创精密设备公司生产大块金属。印有德国或日本制造商品牌的机柜有一个房间那么大,里面用机械臂在以毫米的精度切割大张金属板。冷却润滑剂的白色喷雾让这个过程看起来像是给某位后现代埃及艳后的工业级淋浴。
富创总部设在北京东北方向的沈阳,距离北京五小时火车车程。它是地球上最重要和最复杂的供应链中的最底层。这条供应链生产智能手机和服务器中的集成电路也就是芯片。富创的机器人生产的零部件会被嵌入台湾和俄勒冈州的工厂安装的设备中,这些设备在硅上蚀刻电路并制造芯片。把设备卖给美国的应用材料公司(Applied Materials)等行业巨头让它在半导体供应链上占有了一席之地。行业中许多其他公司的情况就没有这么好了。
未能制造出最先进的芯片并不是中国的错。这是一个很难启动的行业。生产芯片的工厂耗资极大。这种技术本身甚至比内燃机更复杂。尖端流程背后的知识产权受到严密保护。在许多方面,芯片制造代表了中国面临的最高技术挑战,是本专题报道中提出的所有其他挑战的大融合。要想成功,中国就必须利用它从成功和失败(如核电站和发动机)中学到的一切。
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《经济学人·商论》五月刊
《工业光魔》
(ASML:Industrial light and magic)
ASML
工业光魔
一家低调的荷兰公司垄断了全球技术供应链的关键一环
如果问数字经济的中心在哪里,很多人会指向硅谷,那里聚集了苹果、谷歌、Facebook以及数不胜数的炫酷的创业公司。其他人可能会说是亚马逊和微软总部所在的西雅图一带。或许还有人会说是中国的科技中心深圳。不大会有人提到荷兰第五大城市埃因霍温(Eindhoven)一处平淡无奇的郊区。然而,如果细看就会发现,说费尔德霍芬(Veldhoven)是中心很有道理。它是ASML的所在地。这家公司生产对现代芯片制造业至关重要的一种最先进设备,且全球独此一家。如果说是芯片让这个世界运转起来,那么ASML可能最接近于价值数万亿美元的全球科技产业的核心。
ASML并不是唯一的光刻机制造商。这种设备用光把集成电路蚀刻到硅晶片上。它的竞争对手是日本的佳能和尼康。但自2005年以来,这家荷兰公司的市场份额几乎翻了一番,达到62%。它还是全球唯一掌握波长仅为13.5纳米(十亿分之一米)的“极紫外”(EUV)光刻技术的公司。波长越短,蚀刻的元器件尺寸就可以越小——这对于努力跟上摩尔定律的芯片制造商来说非常重要。摩尔定律预计,单位面积的硅晶片上可容纳的元器件数目大约每两年就会翻一番。目前,世界三大芯片制造商——美国的英特尔、韩国的三星和台湾的台积电——对ASML产品的依赖已经不亚于科技产业的其余部分对它们生产的芯片的依赖。
从ASML的业绩能看出这种依赖在加深。2019年,尽管周期性很强的半导体行业遭遇了萧条期,但这家公司的营收仍增长了8%,达到118亿欧元(132亿美元)。2019年ASML总共售出光刻机229台,尽管其中EUV光刻机只有26台,却占到总销售额的三分之一。该公司预计,随着其他芯片制造商从现有的“深紫外”技术升级,到2025年这一比例将升至四分之三。
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