比芯片断供更可怕!中国物理博士尹志尧公开指出:“在半导体领域我们和欧美国家的差距,虽然至少是三代的技术,但这样的劣势只需要花5-10年的时间来挽回。”而他如此自信的原因也在于“人才”上,他表示:“中国人足够优秀,美国巨头公司的技术骨干、芯片专家基本上都是华人!” 台积电如今3纳米工艺都已经稳定量产,2纳米的试产线都搭好了架子,苹果的A17 Pro芯片、英伟达的H100 AI加速器全靠它代工,一片3纳米晶圆能卖到3000多美元,相当于一部高端手机的价格。 咱们大陆的中芯国际,目前能稳定量产的最先进工艺还是14纳米,连高端手机芯片、AI 加速器的基本性能与能效需求都满足不了,在台积电3纳米垄断的高端代工市场里完全排不上号。 光看数字不够,得扒开工艺细节看门道,台积电的3纳米用的是GAA全环绕栅极技术,晶体管像根小柱子被电极团团围住,电流控制得更精准,相比上一代5纳米,功耗直接降了30%,逻辑密度提升75%,打个比方就是同样大小的芯片里,能塞下更多“工人”还更省电。 台积电的3纳米良率已经做到80%,相当于造10片晶圆能成8片,而三星同代工艺良率才20%,咱们的14纳米良率虽然稳定在90%以上,但技术代差摆在这,根本没法在高端市场抗衡。 要知道,半导体技术代差绝非单纯的制程数字差异,而是涵盖晶体管结构、核心设备、性能能效、产业链协同的全方位代际鸿沟。 这差距的根子首先卡在设备上,核心就是EUV光刻机这台“工业机床中的爱马仕”。荷兰ASML的EUV光刻机里装着10万多个零部件,全球就它能造,而且只卖给台积电、三星这些“自己人”,中芯国际就算揣着钱也买不到。 没有EUV,想做7纳米以下工艺只能用DUV光刻机搞多重曝光,就像用普通相机拍夜景,得拍好几张叠在一起才清楚,不仅成本飙升,良率还上不去。 ASML的EUV一台卖1.2亿美元,就算能买到,维护还得靠人家的工程师,等于卡脖子的绳子攥在别人手里。 这台机器里美国只占20%的专利,却靠着《瓦森纳协定》拉着40多个国家搞技术封锁,不让关键技术流向咱们,等于用政治手段把技术差距焊死了。 制造环节的差距还体现在产业链协同上。台积电的7纳米工艺早在2018年就量产了,截至2021年出货量突破10亿大关,堆起来能覆盖十多个曼哈顿街区,适配了150多种产品,从5G手机到数据中心服务器无所不包。 中芯国际的14纳米直到2019年才量产,到现在营收里14/28纳米工艺占比还不到20%,大部分收入靠55/65纳米这些成熟工艺撑着,高端市场里连喝汤都轮不上。 这就形成了恶性循环:台积电靠高端工艺赚大钱,一年研发投入能砸60亿美元,越赚越投越领先;中芯国际高端业务没收入,研发投入只有十几亿美元,追赶起来自然吃力。 材料和软件这些“隐形门槛”更要命。造高端芯片得用极紫外光刻胶,这种材料涂在硅片上,经EUV照射后能形成精细电路,全球90%的市场被日本JSR、信越化学垄断,国内南大光电的产品还在客户验证阶段,没个两三年出不来。还有电子特气、大硅片这些基础材料,高端品类的国产化率都不到10%。 软件方面更头疼,设计3纳米芯片得用Synopsys、Cadence的EDA工具,这俩美国公司垄断了全球95%的高端EDA市场,国内华大九天的工具只能覆盖中低端,想设计高端芯片根本没法上手。 不过尹志尧说的人才优势确实没掺水。美国英特尔、高通这些巨头的技术骨干里,华人工程师占了大半,比如台积电的3纳米研发团队里就有不少华人专家,他们掌握着从晶体管设计到晶圆制造的核心技术。 但问题在于,这些技术专利和产业链话语权攥在欧美企业手里,就算人才想回来,没有EUV光刻机、没有高端材料,也很难施展拳脚。 现在的情况是,台积电靠着3纳米工艺把高端芯片的利润吃透了,苹果、英伟达排队送订单,一片晶圆赚的钱比中芯国际一片14纳米晶圆的成本还高。 咱们的手机厂商、AI企业想要高端芯片,只能乖乖给台积电送钱,还得看人家产能脸色。 但反过来看,咱们的成熟工艺已经站稳脚跟,55/65纳米工艺占全球市场份额不低,而且有大量华人人才储备,只要能突破 EUV 设备、高端材料这些卡脖子环节,把技术转化成产能,尹志尧说的5-10年追上三代差距,还真不是空谈。 毕竟半导体行业从来都是逆水行舟,当年日本能超越美国,现在咱们有人才有市场,未必不能复制这样的逆袭。


寇力
不给稀土,它们还能吗