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從晶元全球格局,解讀未來5年的中美博弈

9/10/2022

1 Comment

 
壞土豆 (北京)

瞭解晶元產業鏈全球佈局

很多朋友到現在還認為,武統臺灣,拿下台積電,我們就可以完全獨立自主的生產5nm或者3nm的晶元了。是這樣嗎?如果真這麼簡單,佩洛西根本就不敢竄訪臺灣,否則8月3號臺灣就解放了,我們已經毫無懸念的贏得了科技戰。可是哪裡有這麼簡單?晶元的製作流程是怎樣的? 全球佈局究竟是怎樣的?我用大白話說,是3步。

第1步;晶片設計公司(如華為)用EDA軟件做出晶元的設計方案,並委託晶元代工廠(如台積電)進行生產。第2步;根據方案,代工廠用生產設備(光刻機)與半導體材料製作半成品,這個半成品也叫晶圓。第3步;晶元代工廠將晶圓交給封測公司(如長電科技),完成最後加工,晶元製作完畢。這3步中出現了6個角色,構成了晶元的初步完整供應鏈,缺一不可。上游的晶元設計公司、EDA軟體公司,任務是完成晶元設計。中游的晶片代工廠、生產設備(光刻機)、半導體材料,任務是製作晶元主要材料晶圓。下游的封測公司,任務是拿到晶圓完成最終生產。

那麼,這6個環節的國際格局是怎樣的呢?晶元設計公司,如美國高通、美國蘋果自己的晶元設計公司、中國的華為海思“麒麟”、中國臺灣的聯發科“MTK”都屬於這一類。但是沒有EDA軟件,晶元設計公司就沒法工作,這是基本工具;EDA設計軟件基本上被美國Synopsys、Cadence、Mentor3家公司壟斷,中國大陸也有幾家企業在奮起直追,有代表性的是華大九天、廣立微電子等,但起步較晚,還有很大的差距。

晶元代工廠,在這個領域,台灣台積電一家獨大,佔據全球份額52%以上,且良品率上遠高於其他公司,有強大優勢;接下來是:韓國三星,市場份額17.4%,臺灣聯電,市場份額7.1%;美國格芯,市場份額5.5%;中國中芯國際,市場份額4.7%...。但不能光看市場份額,還要看晶圓的運算強大程度,現在台積電和三星在攻堅3nm的晶元,而中芯國際還有一定的差距,目前能製作的為14nm;也就是說在這一領域臺灣+韓國,幾乎可以形成壟斷優勢。

生產設備,簡單來說就是光刻機,在這個領域荷蘭ASML在高端晶元領域的光刻機上可以形成壟斷,一家獨大。美國和日本也還有一些光刻機,但在高端領域完全沒有話語權。

接下來是半導體材料;半導體材料有大約20種主要材料,主要有矽片,電子特種氣體、光掩膜和光刻膠等;日本在20中的14種都有巨大優勢。最後是封測,完成生產。在這個領域,臺灣佔比44%,大陸佔比20%,美國佔比15%。

那麼我們從台積電的角度來看,簡單來說,台積電接到華為的晶片訂單,為華為製作晶片,需要荷蘭的光刻機和日本的半導體材料,才可以完成晶圓的製作,最後封測。那麼,我們拿到了台積電,就可以生產晶片了嗎?顯然還不行,因為上游會給台積電斷供。其實,就算有一天,荷蘭同意我們收購了ASML,那中國就可以壟斷光刻機了嗎?可惜並不是,光刻機是美國的光源設備、德國的蔡司鏡頭、日本的光學技術......等全球最高端技術的匯總,至少需要8萬個以上的尖端精密零件,荷蘭只能生產其中的最多8%,剩下的92%都需要從全球進口。我們就算收購了ASML,美國再次進行圍堵,讓所有的供應商對我們斷供,那我們還是生產不出光刻機來。

中美科技戰的本貭

中美科技戰是怎麼回事?在晶元領域,其實就是美國脅迫所有的供應商給華為斷供了。如果關起門來,蘋果能做出手機來嗎?一台都做不出來,要極端點說,蘋果就是一個手機設計公司,手機都是富士康做的。蘋果同樣沒有晶片生產的能力,而只有晶片設計的能力,由台積電進行代工。為什麼大家會認為美國比中國強呢?因為美國不是科技比中國強,是目前武力比中國強,美國在全球有200多個軍事基地,可以用武力脅迫中俄印外幾乎的所有國家,誰敢給華為供貨,美國就弄誰。

所以在這場科技戰中,根本不是中美博弈,我們的競爭對手是美國及受其裹脅的眾多國家。

從晶元供應鏈看台海問題,為什麼說現在不是武統最好的時機?

看懂了這個,我們再看臺灣問題,為什麼我們說武統只是選擇之一,但並非上策,而且現在並非最好的時機,因為問題在於武統之後。

半導體產業是臺灣的支柱產業,直接就業人口30萬,間接就業人口絕對超過百萬,武統之後美國必然對臺灣進行斷供,那麼台積電既拿不到光刻機,也拿不到耗材,將陷入停滯。其他的聯發科、電聯等一堆企業,都麻煩了,台積電市值4539億美元,一家獨大,佔了臺灣股市的幾乎30%,而剩下的優質企業,很多都還和台積電有千絲萬縷的聯繫。股市馬上就要崩,經濟陷入危機。同一時間內,美國對中國全面制裁,外貿斷供加上沒收海外資產,我們可能面臨上億的失業率,怎麼辦?當然,我們可以硬扛,但這是我們最好的選擇嗎?

但另外一個方面,如果要說等臺灣自動回歸,那幾乎也是不可能的。那應該怎麼做呢?窮台困台嗎?也不行!臺灣對大陸貿易順差1800億,貿易結構中晶元類的機電產品就佔了55%,鍋爐、機器、機械零件佔了12.87%,再加上有機化學品、光學類產品,前5種佔了貿易結構的86%,都比較難替代。有些惠台當然要取消,但是別說鳳梨,所有水果類加起來,才佔了貿易結構的0.1%;魚螃蟹海鮮啥的都加上也就是0.2%,蔬菜類加起來0.02%;這些東西吧,我們惠台,臺灣根本不在乎,我們要不惠呢?人家更不在乎,所以,窮台困台可以做,但晶元沒有攻克前,效果非常有限!

日韓擺脫美國控制后,科技戰將會即刻逆轉

那怎麼辦呢?什麼時候是最好的時機?就是在科技戰中取勝,在晶元領域中取得突破性進展的時候。我這裡說的取得突破性進展,並非說中國能完整的把晶元做出來。晶元有1000多個供應鏈環節,有上萬個延伸供應鏈,要中國在這幾千個環節個個都碾壓全球,這真的不可能。我們要的是在晶元的供應鏈上獲得均勢,當中國供應鏈能夠拿到40%的優勢時,或在部分產業鏈有碾壓優勢的時候,基本上時機就已經成熟了。

首先我們要清楚,美國能夠圍堵中國,絕非科技比中國強,而是美國武力所能脅迫的地區加起來科技比中國強。我們看了半導體的6大供應鏈就明白了,台灣回來了,在整個供應鏈領域,我們未必對美國取得了均勢。但是如果日本和韓國獨立了呢?把美國趕出亞太了呢?那麼6大領域中,我們在晶元設計領域與美國幾乎持平,在晶元製造、半導體材料、晶元封測三個領域取得了碾壓性的優勢,幾乎實現了壟斷,加上中日韓的工業體系,到時候,中美科技戰頃刻逆轉,會出現神奇的一幕。中西方在整個晶元的供應鏈都不完整,不合作誰都不能順暢的把3nm的晶元做出來。

但是在供應鏈的完整性上,東方完勝西方,因為中國有全球最完備的工業體系。全球哪個國家的晶元製造能力強,那毫無疑問是中國,因為中國可以完全獨立自主的生產軍工晶元,還可以生產28nm的消費級晶元。美國壟斷了EDA軟體,荷蘭壟斷了光刻機,但並不是我們沒有,而是我們性能沒有他們強。而美國呢,美國沒有就真沒有了,因為美國工業完全是全球化的產物,供應鏈極度不全,整個西方世界尤其失去了日韓之後,至少3nm晶元的制式沒有任何一個地區再能做出來了。

一旦有一天美國失去了日韓,美西方集團連晶元都做不出來了,到時候拿什麼去圍堵中國?所以,在未來,也是日韓與美國的博弈,日本現在是破罐子破摔,一邊應付一邊磨蹭,而韓國是真不想死,生怕把三星搬到美國去了。所以,不要孤立的看臺灣問題,我們不僅僅是要解放臺灣,我們還要支援日本人民擺脫美國的殖民統治。

*本文節錄自大陸網站,一個壞土豆,2022年8月28日的文章。閲讀全文請點撃 https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5NjM3MzQzOA==&mid=2651855051&idx=7&sn=c6b04c0e405a402b4a2402a71e49dc91&chksm=8b55a71abc222e0c7686632aae64676c37d67e0abe70628e202b25f931591eeb3557f12ecad8&mpshare=1&scene=1&srcid=082917kfw5GCM9P5gygZGrAg&sharer_sharetime=1661714281937&sharer_shareid=2315f13f7dd96030aaae14c32e1d9e8d#rd



1 Comment
Jon
9/14/2022 07:56:19 am

作者提及“韩国生怕把三星搬到美國去了”,其实三星在 ‘德州奥斯丁’ 有一個颇巨规模的(NAND)晶园廠,在1998年即投産,外型亮丽。今年又在 Taylor,Texas. 盖全新的 5nm 廠。

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