很多人認為中美之間的科技戰起點是去年漂亮國針對我國華為展開芯片圍剿時算起,但實際上中美科技大戰的時間遠比我們想象中要早。最起碼在通信科技上我們很早就已經開始和漂亮國展開了較量,最有說服力的就是北斗衛星。如果不是我國經過了長達十幾年的不懈努力,北斗衛星怎會一上線就得到全球100多個國家的合作與支持。
不過話又說回來,我國和漂亮國之間的芯片大戰確實是這些年中美競爭中最顯眼的一個,一來芯片確實和我們當代生活有著最直接的關聯;二來芯片方面確實是我國一個十分明顯的短板。
我國甚至直接下達了“政治任務”,要求我們必須在5年的時間里我國的國產芯片能夠達到70%的自給自足率,徹底擺脫大范圍對進口芯片和芯片代工的依賴。
這項政策剛剛出來的時候很多人其實都是表示懷疑的,畢竟雖然我國華為等優秀公司的芯片設計能力世界一流,但是牽扯到芯片制造我國就直接落后了漂亮國幾十年,這中間的差距并非幾年功夫就能扭轉局面的。
那么我國政府在下達這個目標的時候勇氣和信心都是怎么來的?網上有很多文章都在分析我國為什么能夠拍著胸脯下達“作戰目標”,其中幾乎絕大多數的原因總結無外乎以下幾點——
- 一是我國擁有華為、中芯國際這樣的優秀芯片設計商,雖然芯片制造還跟不上,但是在重金研究的基礎上一定能創造奇跡。
- 二是我國政府已經針對集成電路發展花了相當大的力氣,各種稅收利好可謂是前無古人后無來者,重賞之下必有勇夫。
還有其他一些說法我們就不一一列舉了,總之從某種角度來看這些被“分析”出來的原因看上去都是“精神勝利法”,因此才會有還能多人并不相信我國能夠如期完成目標。不過在真正的集成電路專業人士眼中,實際上這個目標并非不能實現,并且我們還有很大機會能夠對漂亮國進行反超!
想要弄明白這個問題,首先我們得知道“芯片大戰”的前置條件——摩爾定律!
所謂摩爾定律,是上世紀六十年代中葉由國際知名企業英特爾創始人之一提出來的,因為提出這個定律的人名叫“戈登.摩爾”,因此這個定律就被成為“摩爾定律”。
我們都知道目前全球的芯片基本都是用硅基材料制成,而所謂的芯片其實就是各種晶體管這樣的“線頭”被精密化的裝載在一個硅基材料里,制程越高同一個平面裝的晶體管就越多。按照摩爾最初對硅基材料以及對市場的研判,摩爾提出了每6個季度芯片上晶體管的數量就會翻一番,但時代的進步和科技的發展讓這個速度變快了,戈登.摩爾在1975年將這個數字變成了每兩年翻一番的級別。
顯然戈登.摩爾1975年的判斷是正確的,隨后直到現在全球芯片的進步速度基本和這個定律保持了一致,也正是因為如此芯片越做越小,從以前巴掌大的一塊縮小成如今這么小的一塊的納米級別。
不過摩爾定律最大的功效到并不是它定義和預判了芯片未來的發展之路,而是在摩爾定律之下,不管芯片制程如果提高技術如何進步,但芯片的價格卻可以保持不變。那么有人會問了,用了更加先進的技術成本難道不會增加嗎?價格保持一致芯片公司還怎么賺錢呢?
其實這個答案很簡單,芯片生產是一個成本投入極大的事情,而且除了生產線搭建和研發,人力成本占了很大的比重,但同時流水線式的批量生產又可以提高銷量和產能進而整體降低成本,所以漂亮國的那些科技公司賺錢采取的方式就是用產業規模化整體降低芯片的生產成本,再用產業轉移的方式減少生產支出,因此也催生出了臺積電、三星等一眾亞洲代工產業的發展和發達。
也正是這種方式讓漂亮國的科技企業和漂亮國自身通過“剪刀差”的方式賺得盆滿缽滿。但有一些科學底子的人都知道,任何一個科學理論都并不是絕對的真理,科學的理論和定律只是當下最合理的一種科學解釋,隨著時間的推移在有了足夠“證偽”的條件下時,科學理論也會被革新甚至推翻,比如從地心說到日心說再到銀河宇宙等等就是這樣一個過程,摩爾定律也不例外。
由于芯片依舊屬于物理宇宙中的一種產物,所以芯片制程的發展也會受到物理極限的“壓制”,早在2017年芯片還沒有發展到7納米制程時候,NVIDIA創始人黃仁勛就認為硅基芯片已到達大限,2018年臺積電創始人張忠謀也曾表示過摩爾定律會在當年停止發揮作用。
盡管后來芯片的發展證實了其實芯片制程還可以往5納米甚至3納米方向前進,但全球默認的是摩爾定律在硅基芯片越來越小的情況下已經十分逼近物理極限——即一個指甲蓋大小的芯片已無法再承擔更多的晶體管。
也就是說摩爾定律就快要失效了,盡管目前尚且不知道究竟是哪一年才會真的失效但相信這個時間點并不會太遠。而這就是讓漂亮國很頭疼的事情,因為這意味著他們無法再利用剪刀差賺取更多的錢,因為亞洲的芯片設計能力已經隨著漂亮國技術過去幾十年的技術轉移得到了相當大的提升,在摩爾定律尚且還沒有失效的時候,我國華為已經可以設計出不輸給漂亮國高通的麒麟高端芯片,那么一旦摩爾定律失效漂亮國也就失去了“先發優勢”。
所以漂亮國就直接用我國現在芯片最大的短板芯片制造上的缺失卡我們的脖子,讓我們空有設計能力卻沒辦法生產,那么即便摩爾定律失效,我國在芯片上還是要看漂亮國的臉色。
那么這么看來,我國提出了5年7成自給率是不是真的沒辦法實現呢?其實還真不是,因為在芯片生產的三大環節芯片設計、芯片制造和芯片封裝上,我國至少有一頭是穩居世界前列的——芯片封裝。
有的人會說芯片封裝不過是一個制作好的芯片封裝而已,能有什么技術含量和優勢呢?實際上這是很多人對芯片封裝的一個巨大誤解!想要弄明白這一點我們必須得清楚,想要摩爾定律繼續發展目前全球公認得方式只有兩種:要么是繼續提高芯片得制程、要么是垂直封裝技術。
繼續提高芯片制程我們都已經知道了這幾乎是不可能的事情,3納米制程以后還會不會有2納米甚至1納米目前來看希望不大,那么剩下得唯一辦法就是垂直封裝技術,而在這一點上我國優勢很大。
其實垂直封裝技術并非什么最新的前沿技術,區別于傳統平面化封裝,通俗來說垂直封裝最大得特點就是可以把不同種類不同用途得芯片用先進得2.5D或者3D得封裝技術把他們堆疊到一起,我們現在使用智能手機里得芯片就是采用了先進得垂直封裝,所以智能手機才能夠做到越來越薄。
而在封裝領域的技術我國甚至可以稱得上得全球第一,整體得封裝技術中這種尖端得垂直封裝也占有了3-4成封裝訂單比例,華為、長電科技、通富微電就是其中最優秀得代表,堪稱是我國封裝領域的三巨頭。
也就是說,一旦摩爾定律失效,我們完全有可能在封裝領域上異軍突起讓漂亮國方面投鼠忌器,甚至成為推動后摩爾定律時代發展的最大推力,通過封裝倒逼漂亮國放開對芯片制造技術和設別的封鎖。
那么在這種情況下,加上我國政策和優秀企業的合力,5年7成自給并非空中樓閣。不過我們也不要過于樂觀,因為掌握了垂直封裝技術并且做得不錯的并不是只有我們國家,三星、英特爾等等都是強有力的競爭對手,一賽道雖然目前我國占優,但并不代表這個賽道會一直很“寬敞”,挑戰和壓力并不小。








