“中国芯片”王守武、华为的跨世纪研发之路

科技 (58) 1个月前

芯片,20世纪最重要的发明,诞生于美国。

从世界第一只晶体管的诞生,到世界第一台晶体管收音机的诞生,再到人类第一台集成电路计算机的诞生。谁也有想到的是,这个发明,加速了20世纪下半叶人类信息革命的进程,直到21世纪,信息革命影响着人类生活的方方面面,改变了世界的面貌,影响了世界的整个未来。

近日,美国发布了《芯片和科学法案》,其根本的目的就是用来围堵中国的芯片发展。

法案的具体内容可以概括为:计划为美国半导体产业提供高达527亿美元的政府补贴,为芯片的研发生产降低成本、创造就业、加强供应链以及对抗中国。

那么美国为什么要打压、制裁中国的芯片产业?为什么中国要不断地突破封锁,独立的研发芯片?

芯片的应用范围

芯片,不仅关系到我们的基本生活,还关系到我们国家的国防力量。

与生活息息相关的例子,讲一个大家都熟悉的案例,华为公司因为受到美国的芯片制裁,新上市的手机,因为用不到可以支持5G通讯的芯片,而无法正常的实现5G的通话功能,这就是芯片被制裁带来的麻烦。

在科技项目中,芯片更是占到了举足轻重的位置,例如,1969年7月16日,阿波罗11号飞船登上月球,人类文明向太空迈出了一大步。在这一史无前例的宏大计划中,共使用了100万块芯片。

我们日常用到的手机、电脑、汽车等生活用品,以及我们国防力量的中的飞机、舰船等,都与芯片科技产品息息相关。

因此,这也是为什么我们要研发芯片。

为何美国打压中国的芯片产业?

接下来我们给大家列举一个,美国曾经对他国芯片产业制裁的真实案例。

我们先从一场战争开始讲。

1991年1月17日凌晨,海湾战争爆发。

当时的伊拉克展示出了谁也不怕地强大自信心,手里拥兵百万,装备齐全,根本没有把美国放在眼里。

因为他知道,美国最怕的就是死人,只要在陆地可以把美国拖住,他们不久就会撤退。

但是,真实的剧本变了,严阵以待的伊拉克军队,并没有看到预想中的敌人,朝他们飞袭而来的,是100多枚巡航导弹,精准的摧毁了重要的军事目标,装备先进传感器的预警机,使伊拉克飞机刚起飞便被发现击落,根本没有机会升空。

这场战争,世界为之一片哗然,原来仗还可以这样打。给全世界上演了一课什么叫高科技战争。

战争结束后,作为美国的小弟,日本似乎也感觉自信心爆棚。当时日本出了本书《日本可以说“不”》,书中说“没有日本的芯片,美国就打不赢这场战争。”

确实,美国这次战争中的武器,确实使用了从日本进口的半导体芯片,因此,美国人开始担心,对日本芯片的依赖会带来国家安全。

美国打压日本半导体产业的真实案例

1974年,日本政府制定“超大规模集成电路计划”,砸下720亿日元,整合全国产、学、研界资源集中攻关,结果只花了6年时间就攻下了美国30%的内存市场。

更让美国人窒息的是,日本产品不仅成本低,质量还超过美国同类产品。

到1986年时,全球前10大半导体企业中,有6家来自日本,前三名更是被日电、东芝、日立垄断。

80年代以前,美国半导体企业基本处于放任自主的状态。当时美国主流思想是自由竞争,很少干预企业经营。但现在,面对以举国进攻的日本半导体企业,美国人终于坐不住了。

英特尔创始人诺伊斯挺身而出,牵头成立了美国半导体工业协会,领导这场与日本人的芯片战争。

不过,硅谷的企业家们,在半导体协会的游说开始效果不大,直到后来他们第一次放出了大招:国家安全。

这一下,火终于被扇起来了。

“日本威胁论”愈演愈烈,美帝的铁锤,很快就锤到了日本人头上。

美国当年对付日本的套路,在中国,今天听来一如既往的熟悉:制裁日本头部公司,征收反倾销税,发起贸易战。

最后不得不与美国签订《美日半导体协议》。根据协议,日本必须停止芯片倾销,而且要根据美方的核算成本,以“公平”的价格出售芯片,同时保证美国半导体在日本市场的份额达20%以上。

日本半导体产业开始自主限制对美出口,放缓研发和投资,步入衰退之路。

曾经霸占世界半导体十大公司大半榜单的日本公司,到2005年下滑到了3家,而到了2016年,只剩下东芝一家在苦苦挣扎。

这就是美国常用的手段,一旦他国的高新科技产业超过了自己国家的实力时,他们常用的计量就是打压、围堵、制裁,让你一蹶不振,从而让自己的霸权主义来继续主导世界。

从美国打压日本芯片产业的事件,我们不难看出芯片产业对一个国家经济的发展的重要性。

这也是,为什么我们中国要不断地突围,努力打造自主产权的芯片研发,完全脱离美方的自主生产线,实现知识产权、技术、生产线完全的独立自主的供应链。

那么我们中国的芯片发展之路是怎样的呢?中国的芯片今天在世界上处于什么样的阶段呢?

中国错过芯片的黄金发展期

1973年,中国中科院组成了13人的考察团来到日本,这个时候日本的半导体芯片发展刚完成起步,其中带队的是中国半导体研究所的王守武。

王守武,中国半导体技术的奠基人之一,1950年他放弃美国大学教职回国,1958年领导建立了中国最早的晶体管工厂。从时间上来看的话,中国芯片的发展期与世界上其他国家的发展期没有时间上的距离。

王守武带团访日时,当时出国不易,恰好也正值中日发展蜜月期,考察团索性把日本所有的先进的半导体企业公司看了个遍。当时的日本已经开始采用3英寸晶圆生产线,而国内还在为小规模集成电路的质量问题头疼。

但让考察团意外的是,其中NEC表示愿意将全套先进的3英寸芯片生产线转让给中国——如果引进,这条产线将比台湾地区领先3年,比韩国领先5年。NEC开出的报价是5000万美元。

回国后,王守武向时任科工委副主任的钱学森汇报情况,钱学森无奈地表示有心无力。除了缺钱,更麻烦的是当时的大环境,引进国外技术,当时被批为“洋奴”,是事关国格的问题。

因此,中国错过了这个半导体芯片的绝佳发展机遇期。

当大洋彼岸的英特尔开始在硅谷崭露头角、新技术层出不穷时,中国正经历一轮又一轮的“运动”:王守武被停职,备受诬蔑和诽谤;麻省理工博士毕业的谢希德,每天工作是扫厕所;半导体物理学奖黄昆,被隔离,发送到郊区劳动改造……

风雨如晦,鸡鸣不已。

50-70年代,国内不安,国外压制,中国半导体产业彷徨前行,举步维艰,错失了产业早期的黄金三十年。1977年,全国有600多家半导体工厂,但它们一年的生产总量加起来,只有日本一家工厂月产量的十分之一。

钱学森晚年曾感慨:“60年代我们全力投入两弹一星,我们得到很多;70年代我们没有搞半导体,我们为此失去很多。”

改革开放后,打开国门后我们才猛然发现,中国半导体产业已被远远抛在后面。更严重的是,除了少数业内专家,绝大部分人尚未意识到差距之大,追赶难度之高。

1977年,中国科技界座谈会,邓公问王守武:“你们一定要把大规模集成电路搞上去,一年行吗?”

80年代后,国家对半导体技术发起攻关。比如1995年投资100亿人民币,投建上海华虹厂,万众瞩目。

但遗憾的是,当时遇到了行业低潮期,还有很多人不能理解,开设一个不盈利还要继续砸钱的工厂的意义何在?饱受争议之下,华虹下线。

今日的中国芯片

这场当时几乎让人绝望地追赶,直到21世纪到来之际,才终于再次迎来转机。

今天我们在媒体上所熟知的芯片公司,几乎都成立于21世纪的第一个十年:2000年中芯国际,2001年展讯通信,2003年中星微,2004年华为海思……这些明星企业,汇聚了大批80年代出国、在美国芯片公司工作多年的科技人才。

新的血液,新的机制,终于开始给中国半导体产业注入足够的活力。

事实证明,在任何高科技领域,只要给予合适的大环境,中国人做的绝不会比别人差。在芯片设计和封装领域,华为海思、长电科技等飞速崛起,仅仅用了十余年时间,就进入了领域内第一梯队。

但在最复杂也最艰难的芯片制造领域,中国半导体产业经历了血雨腥风,至今仍面临着卡脖子危机。

2020年4月,华为手机业务达到顶峰,历史上首次超越三星,登上全球第一的宝座。从崛起到登顶,华为用了十多年才走到这一步。

然而,令人唏嘘的是,仅仅一年后,被美国制裁的华为迅速跌落,荣耀被迫卖掉,高端的P系列由于缺少芯片,无法继续延续。十年奋战,就这样一夜间付诸流水。

华为在全球攻城略地的背后,隐藏着一条门槛极高的高科技食物链。

在这条食物链上,华为处在台积电下方,没有台积电生产的芯片,华为的手机业务只好停摆;而台积电又处在荷兰ASML(阿斯麦尔)的下方,没有ASML提供的光刻机,台积电就无法制造最先进的芯片。制造7nm以下芯片所需的EUV光刻机,1亿欧元一台,排队买还不一定买到。

那么阿斯麦尔呢,它是否已处在这条高科技产业链的顶点?仍然不是,阿斯麦尔是系统集成厂商,它的上方,还有一群隐形冠军,比如其中有一家,叫蔡司。

如今,制造7nm以下芯片所需的EUV光刻机,需要用到极度精密的光学透镜,目前全世界只有蔡司能够做到,别无二家。这种独门绝技背后,是蔡司在光学领域长达百年的技术积淀。

任正非曾感叹:我们国家修桥、修路、修房子,已经习惯了只要砸钱就行,但芯片只砸钱不行,还要砸数学家、物理学家、化学家……

中美芯片之战

在美国“芯片法案”签署前后,多家美国半导体企业已宣布将在美国本土扩大投资。美光公司9日宣布,其将在2030年前投资400亿美元在美国制造芯片,而这一行动将得到“芯片法案”的支持。“芯片法案计划一是向半导体行业提供约527亿美元的资金支持,并为企业提供价值240亿美元的投资税抵免,鼓励企业在美国研发和制造芯片;二是在未来几年提供约2000亿美元的科研经费支持,重点支持人工智能、机器人技术、量子计算等前沿科技。

近日,中国华为成立了“芯片联盟”,为了对抗美国对中国芯片的制裁,近日,华为组织了“芯片联盟”,寻求建立芯片相关的“非美生产线”,就是完全脱离美方的自主生产线,实现知识产权、技术、生产线完全的独立自主的供应链。

华为正以最快的速度,在今年实现恢复自己的芯片生产。华为建立的“芯片联盟”正是为了解决目前华为面临的一些技术瓶颈,从此突破美国芯片制裁对中国的技术封锁。

回顾中国芯片的发展之路,我们国人必须警醒,中国的芯片之争,争的不仅仅是芯片,而是中国的未来,国家的兴衰。

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