中國(guó)工信部發(fā)布2024年《首臺(tái)(套)重大技術(shù)裝備推廣應(yīng)用指導(dǎo)目錄》。在集成電路生產(chǎn)裝備方面,有兩行氟化氪光刻機(jī)與氟化氬光刻機(jī)的信息。氟化氬光刻機(jī)其光源是193納米,分辨率≤65nm,套刻≤8nm。

可以這么理解,“重大”技術(shù)裝備是指攸關(guān)國(guó)家科技與工業(yè)裝備的技術(shù)突破,此技術(shù)突破是整機(jī)自主技術(shù),涵蓋零部件,擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備。
可以推測(cè)為,這是在成熟制程領(lǐng)域的DUV光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化。
1 中國(guó)低調(diào)行事
按照中國(guó)過(guò)去的習(xí)慣,凡是由官方公布的信息,基本上都是確定了,才會(huì)公布。而不是像一些國(guó)家的官方信息,可能會(huì)帶著一些水份,有吹牛、夸張的成分在里頭。
2020年5月15日,美國(guó)特朗普政府宣布,對(duì)華為實(shí)施零技術(shù)的芯片封鎖。之后,中國(guó)上海微電子(SMEE)對(duì)外宣布,將于2021年底到2022年初推出28nm光刻機(jī)。上海微電子是指成熟制程的DUV光刻機(jī)。
如果成功的話,非但28nm和以上的制程芯片可以搞定,還可以借由多次曝光技術(shù),生產(chǎn)14nm,甚至7nm的芯片。
果然,上海微電子于2021年下半年推出了28nm光刻機(jī),只不過(guò),在年底的驗(yàn)證中,沒(méi)有全部通過(guò)中國(guó)02專項(xiàng)的驗(yàn)收。

這時(shí)候就令人困惑了,到底上海微電子的DUV光刻機(jī)搞定了沒(méi)有?為什么無(wú)法通過(guò)驗(yàn)收?有人因此失望,也有人對(duì)此嘲笑,但更多的人在等待。
但我們?nèi)匀徽J(rèn)為,上海微電子的DUV光刻機(jī)應(yīng)該是出來(lái)了,之所以沒(méi)有“全部”通過(guò)02專項(xiàng)的驗(yàn)收,是因?yàn)檫€需要進(jìn)行優(yōu)化,或是一些零部件沒(méi)有完全國(guó)產(chǎn)化。
詳情請(qǐng)參考2022年5月的文章?!稄呐_(tái)積電營(yíng)收 陸28nm國(guó)產(chǎn)化成功?》。我們?cè)谶@一篇文章做了充分的論證。
當(dāng)時(shí)我們還特別強(qiáng)調(diào)了一點(diǎn),中國(guó)處于中美芯片戰(zhàn)下,行事會(huì)非常小心,若不是有十足的把握,不會(huì)實(shí)時(shí)宣布有關(guān)光刻機(jī)的進(jìn)度,有三個(gè)原因:
一,中國(guó)官方需要確認(rèn),光刻機(jī)國(guó)產(chǎn)化技術(shù)是真的完成了,避免出現(xiàn)遺漏,省得在某一些環(huán)節(jié)又被人卡脖子。
二,避免美國(guó)進(jìn)一步對(duì)中國(guó)實(shí)施芯片制裁。如果美國(guó)在中國(guó)完成國(guó)產(chǎn)化之前,加快步伐,對(duì)更多的中國(guó)芯片業(yè)者制裁,甚至是全面封鎖,中國(guó)芯片業(yè)者會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)期的窒礙難行。
例如,美國(guó)在2023年加快了腳步,催促日本與荷蘭,對(duì)中國(guó)芯片設(shè)備的出口做出更多的限制。
三,避免因?yàn)檫^(guò)早推出,產(chǎn)生專利方面的糾紛。
無(wú)論如何,這些說(shuō)法都只是推測(cè)。由于官方透露的細(xì)節(jié)少,大家都在等待,可說(shuō)是引領(lǐng)企盼。
2 足球場(chǎng)大小的芯片工廠?
就在特朗普以零技術(shù)的模式,對(duì)華為實(shí)施芯片封鎖的前夕,我們?cè)?jīng)推論說(shuō),中國(guó)將在2~3年后,開(kāi)發(fā)出28nm(DUV)光刻機(jī)技術(shù)。另外再花2~3年的時(shí)間,達(dá)成7nm的芯片制程工藝。并且,就連設(shè)計(jì)芯片的EDA軟件,中國(guó)企業(yè)也將能夠于2~3年內(nèi)做出來(lái)。
這個(gè)說(shuō)法到了2023年8月下旬,當(dāng)華為宣布,將推出Mate 60 Pro手機(jī)后,獲得了驗(yàn)證。經(jīng)國(guó)外多次對(duì)此手機(jī)拆解、研究,認(rèn)為這是7nm+2的制程工藝。
可是,還是留下了一個(gè)謎團(tuán),制造此手機(jī)的(DUV)光刻機(jī)在哪里,是哪一家晶圓廠生產(chǎn)制造此芯片?

這時(shí)候說(shuō)法很多,網(wǎng)絡(luò)上還有個(gè)說(shuō)法,雖然沒(méi)有如荷蘭ASML公司的DUV光刻機(jī),但華為利用一個(gè)超大面積,超大體積,如同一個(gè)足球場(chǎng)大小的工廠,來(lái)制作所需的芯片。
還有個(gè)說(shuō)法,華為生產(chǎn)芯片的工廠,其生產(chǎn)線面積約為224個(gè)足球場(chǎng)。
這種說(shuō)法的可能性不是沒(méi)有,但難以證實(shí)。換一個(gè)角度想,如果華為具備了7nm+2的制程工藝,難道非得要用足球場(chǎng)大小的晶圓廠,來(lái)制造芯片嗎?
既然有7nm+2的工藝,難道就做不出“比較小”,至少不需要像足球場(chǎng)般大小的工廠嗎?中國(guó)人做不出來(lái)跟ASML公司一般大小的DUV光刻機(jī),或是說(shuō),只是稍微大一些的光刻機(jī)?
其實(shí),真不需要妄自菲薄,對(duì)做出光刻機(jī)沒(méi)有十足的信心,因而抬出一個(gè)足球場(chǎng)大小般的光刻機(jī)說(shuō)法。
如果像足球場(chǎng)一般大小的光刻機(jī)做得出來(lái),為什么做不出一般大小的光刻機(jī)?
那么這一次工信部發(fā)布的指導(dǎo)目錄,就在某種程度上解釋了,不需要用足球場(chǎng)一般大小的DUV光刻機(jī),中國(guó)業(yè)者還是辦得到。

雖然,工信部的指導(dǎo)目錄不能夠百分百地確認(rèn),DUV光刻機(jī)已經(jīng)沒(méi)問(wèn)題了,但至少說(shuō)明DUV光刻機(jī)的國(guó)產(chǎn)化程度,著實(shí)前進(jìn)不少,這是大家可以放心的。
再回頭看工信部公布的信息,除了重大“技術(shù)裝備”的字眼外,還有四個(gè)字:“推廣應(yīng)用”。
這表示,在工信部所發(fā)布的技術(shù)裝備已經(jīng)成熟了,現(xiàn)在是“推廣應(yīng)用”的時(shí)候。
所以,一點(diǎn)都不需要“妄自菲薄”。
3 中國(guó)芯片出海
接下來(lái)更重要的是,中美芯片博弈會(huì)往哪個(gè)方向走?
先從中國(guó)芯片出口數(shù)量來(lái)看。數(shù)據(jù)顯示,2024年上半年,中國(guó)芯片累計(jì)產(chǎn)量為2071億顆,同比增長(zhǎng)28.9%。這是非常好的數(shù)據(jù),
表示國(guó)內(nèi)、國(guó)產(chǎn)化的芯片數(shù)量一直在穩(wěn)定,且快速增長(zhǎng)。
另一方面,中國(guó)芯片出口金額達(dá)到5427億元人民幣,較去年同期增長(zhǎng)25.6%。以昨日的匯率計(jì)算,約為765億美元,超過(guò)韓國(guó)的658億美元。
請(qǐng)注意,韓國(guó)是芯片出口大國(guó),然而中國(guó)芯片業(yè)者的出口金額超越韓國(guó)。
更重要的一點(diǎn),很多人到現(xiàn)在還是認(rèn)為,中國(guó)被美國(guó)芯片制裁,而且是慘遭制裁,因此中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)很慘,拿不到芯片。
讓數(shù)據(jù)說(shuō)話,除了一些高端芯片外,中國(guó)已然是芯片生產(chǎn)、制造大國(guó),僅管大部分是成熟制程芯片。
有關(guān)這一點(diǎn),大家需要把觀點(diǎn)翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),中國(guó)已經(jīng)是芯片大國(guó),現(xiàn)在正要往高端芯片制造邁進(jìn)。
4 美國(guó)為人作嫁?
如此,對(duì)美國(guó)與世界的沖擊是:
一,中國(guó)芯片業(yè)者將大踏步,沖向世界芯片市場(chǎng)。
不用懷疑,從2022年起始,中國(guó)進(jìn)口芯片數(shù)量持續(xù)減少,出口卻增加。中國(guó)已然是芯片制造大國(guó)。
按照中國(guó)芯片出口的增長(zhǎng)速度,兩年內(nèi)中國(guó)芯片出口金額將超越1000億美元。
這表示,中國(guó)將成為全球成熟芯片市場(chǎng)的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)者。而且,中國(guó)芯片業(yè)者的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)隨著制造技術(shù)的改進(jìn),越來(lái)越強(qiáng)。這一點(diǎn)也無(wú)需擔(dān)心(意思是必然的)。
二,有了成熟芯片制程的國(guó)產(chǎn)化技術(shù),中國(guó)將全力往先進(jìn)制程推進(jìn)。
這時(shí)候,中美芯片競(jìng)爭(zhēng)才是真正的開(kāi)始?;蛘哒f(shuō),中美芯片戰(zhàn)進(jìn)入第二階段。第一階段是中國(guó)芯片業(yè)者“圖生存”。
第二階段則是在高端芯片的競(jìng)爭(zhēng),這是“競(jìng)爭(zhēng)”階段。
此一階段,中美兩國(guó)不僅僅是在高端芯片制造上競(jìng)爭(zhēng),連帶的也在高端芯片“設(shè)計(jì)”上競(jìng)爭(zhēng),包括AI(GPU)芯片。

在此一階段的后期,已經(jīng)不是競(jìng)爭(zhēng)的局面,而是“芯片戰(zhàn)爭(zhēng)”。這會(huì)是“短兵相接”,大范圍的芯片戰(zhàn)役。目前美國(guó)在臺(tái)面上的芯片大企業(yè),都可能會(huì)面臨中國(guó)芯片業(yè)者的競(jìng)爭(zhēng)。
這時(shí)候?qū)γ绹?guó)的芯片大企業(yè),其結(jié)果就不好說(shuō)了。畢竟,中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)本就不如美國(guó),中國(guó)業(yè)者只要在芯片市場(chǎng)上奪取一分,美國(guó)芯片業(yè)者就會(huì)損失一分。
這方面,中國(guó)芯片業(yè)者要造成美國(guó)芯片企業(yè)的損失,太容易了,只要(高端)芯片國(guó)產(chǎn)化制造成功,爭(zhēng)取到國(guó)內(nèi)市場(chǎng),美國(guó)芯片企業(yè)就會(huì)少賺一分。
這方面會(huì)成為美國(guó)政府所期待的,成了零和游戲。
唯一的例外是AI芯片。
美國(guó)政府現(xiàn)在打的如意算盤是,全力沖刺AI芯片市場(chǎng)。
一, AI芯片幾乎都是高端芯片,就算美國(guó)沒(méi)有拿到多數(shù)的成熟芯片市場(chǎng),只要掌握了大多數(shù)的AI芯片市場(chǎng),美國(guó)芯片業(yè)者就能夠繼續(xù)享有高額利潤(rùn),維持巨量的營(yíng)收。如此,也就保障了美國(guó)芯片業(yè)者的股價(jià)。
那么,損失一些中國(guó)高端芯片市場(chǎng)又如何?
二,美國(guó)AI芯片業(yè)者持續(xù)編故事,為海外國(guó)家編織出美好前景,促使海外向美國(guó)大量采購(gòu)AI芯片。
例如,英偉達(dá)公司CEO黃仁勛,于幾個(gè)月前大力鼓吹“主權(quán)AI”概念,為各國(guó)勾勒出一幅美好圖畫(huà)。

既然是主權(quán)AI,各國(guó)都應(yīng)當(dāng)向英偉達(dá)公司采購(gòu)AI芯片。并且,只要采購(gòu)了英偉達(dá)公司的AI芯片,就會(huì)具備強(qiáng)大的計(jì)算能力,就能夠和美國(guó)AI業(yè)者站在同一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)位置,能夠在AI領(lǐng)域闖出一片天地。多美好的圖畫(huà)啊!
反過(guò)來(lái)看,這才是美國(guó)芯片業(yè)者的美好圖畫(huà),也是美國(guó)政府所冀望的美好圖畫(huà)。
仍然是剛剛那句話,美國(guó)的想法是,只要把AI市場(chǎng)給吹大了,就算不賣中國(guó)高端AI芯片,損失這部分的收入又如何?
只要把美國(guó)國(guó)內(nèi)和國(guó)外的AI市場(chǎng)給吹大了,即便沒(méi)有從中國(guó)方面的收入,美國(guó)芯片業(yè)者依然能夠維持高額利潤(rùn)與巨量的營(yíng)收,仍然可以繼續(xù)推高美國(guó)芯片業(yè)者的股價(jià)。
但中國(guó)豈能如美國(guó)所愿?
雖然中國(guó)目前在AI芯片上落后美國(guó),但隨著中國(guó)芯片業(yè)者在高端制程技術(shù)上逐漸國(guó)產(chǎn)化, 國(guó)產(chǎn)AI芯片的性能將逐漸接近美國(guó)同行。
舉個(gè)例子,英偉達(dá)的AI芯片動(dòng)輒一兩萬(wàn)美元一顆,只要中國(guó)業(yè)者能夠推出性能相近的AI芯片,但只需1/5的價(jià)格,那會(huì)是什么景況?
真到了那時(shí)候就好玩了,美國(guó)費(fèi)盡心血為AI遠(yuǎn)景畫(huà)出的大餅,將成為中國(guó)AI芯片業(yè)者的踏腳石,全球AI芯片江山,將為中國(guó)業(yè)者打開(kāi)大門。
中美兩國(guó)在AI芯片市場(chǎng)的爭(zhēng)奪,將會(huì)是中美芯片戰(zhàn)的第三階段。
距離這樣的日子需要多久時(shí)間?
這次可能需要稍微長(zhǎng)一點(diǎn)的時(shí)間,也許不是2~3年內(nèi)可以看到,但5年之內(nèi)追趕上來(lái),然后與美國(guó)爭(zhēng)奪全球AI市場(chǎng)是可能的。
而且,還不需要達(dá)到超越美國(guó)的程度,因?yàn)槊绹?guó)AI芯片業(yè)者賣的價(jià)格實(shí)在太貴了,英偉達(dá)的AI芯片價(jià)格太高了。
到時(shí)候美國(guó)人又將多懂一句中國(guó)成語(yǔ):什么是“為人作嫁”。
沒(méi)辦法,中國(guó)人總是能夠“后來(lái)居上”,而且做得更好!