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台积电为什么会害怕美国?

美国对华为的芯片禁令已经生效,显然,这是一场没有胜利的博弈:华为的手机终端面临消失的风险,而台积电、三星等半导体企业会丢掉一些订单,全球消费者失去一个重要选择,要知道华为mate手机在欧洲是非常流行的。相比于华为,台积电、三星的芯片生产还不至于伤筋动骨,毕竟,芯片产业一直处于缺货状态,即便是没有华为,他们向苹果供货依旧趾高气昂。只是大家都有疑问:为什么美国说要禁止向华为供货,芯片商就要执行?初期的反抗和申诉均显得软绵绵的,特别是台积电,作为一家台湾企业和华为有着血浓于水的关系,两个讲中文的企业,却要被一个胡诌英文的总统制裁,真令人费解。
 
其实,企业和政治还是要有一些关联的。台积电申诉禁令,证明他们也不想失去华为这个客户,毕竟,销量可观;但申诉无果却又再次证明,他们必须要听美国的,否则,自己会跟着遭殃。事实上,芯片涉及的产业链非常广,在一些制程上深不见底,不幸的是:这些深不见底的东西,正好掌握在美国以及同盟国手里。
 
深不见底,美国有哪些真家伙?
 
业内人士都知道,电子产业链的分工大概可以分成十个等级。拿智能手机制造为例,level 10特指最终的总装出货,level 5指的是外框、电池、排线、摄像头等零部件,而level 1~4则特指深度的材料加工,包括成型、研磨、抛光等制程。Level 1~4等级内的企业,普通消费者一般都叫不上名字,但这些企业的技术含量最高,利润率最可观。如果把芯片的产业链也分为十个等级,那么,华为作为芯片需求者,就处在level 10,台积电拥有超高的制造能力处在level 5,而光刻机开发、单晶硅提纯、EDA仿真工具则分布在level 1~4中,非常不凑巧,这些企业的核心都和美国人有关系。
 
消费者眼中的台积电是非常强势的,iPhone的销量基本取决于台积电的SOC产能,他们动辄投资数十亿美元建制产线,从14nm到10nm,再到最新的7nm。如果不出意外,3nm制程肯定会如期问世。台积电取代英特尔成为最大的半导体企业之后,全世界都在研究其经营之道:宁可天下人负我,我不负天下人。但显然,如今他们彻底辜负了客户华为。事实上,最早的时候,台积电也曾反抗,希望美国能网开一面,可只要想到被美国完全扼杀的半导体企业就令人胆寒,放弃抵抗也在情理之中。
 
如前文所述,台积电的芯片制造仅仅是level 5程度,更深度的制程来自于光刻机、硅胶材料和EDA检测软件。台积电数十亿美元的生产线中,最核心的设备当属光刻机,单台设备里的零件超过十万个,线路达到3000条,仅软管加起来就有两公里长,总重量更是达到180吨。如此精密又庞大、庞杂的设备,调试需要花费一年的时间,后期维护的团队则高达2000人。世界上能生产光刻机的企业屈指可数,而TOP5企业美国独占三席,剩余的两席:一家是日本的东京电子,另一家是荷兰的阿斯麦。不幸的是,这两家企业也均是美国扶植起来的。光刻机TOP5企业霸占着58%的出货量,能左右产业链,加之,台积电要血拼3nm制程,他们必须要搞到最先进的光刻机才行,得罪美国基本等同于前途尽毁。
 
此外,美国掌握着全球最新版本的EDA软件。用通俗的话来讲,EDA软件就像一个巨大的素材库,大家在设计芯片时,可以直接调用编辑好的模块;而EDA更重要的作用则是帮助“新设计出来”的芯片查漏补缺,快速通过试产验证。相关数据统计,一片SOC试产费用大概是4000万美元,而如果没有EDA软件,费用会飙升至77亿美元,增加近200倍。显然,这也是台积电、三星以及任何芯片企业都不能承受的。
 
痛定思痛,中国能迎头赶上吗?
 
现在,中国科技的发展势头非常猛,加之,卓越的抗疫表现使全世界的资本都会快速涌入。正因如此,特朗普才想尽一切办法来遏制中国企业,华为比较倒霉,是被时代误伤的企业。丘吉尔说:不要浪费一场危机,华为本次面临的制裁,的确是一场危机,但如果能痛定思痛,调整好心态和发展脚步,中国依旧有希望迎头赶上。
 
消费市场、资本规模、良好的政治体系是中国的巨大优势,但制造芯片这事儿,需要慢工出细活儿,按照中国大幅跃进的方式是没有前途的。
 
事实上,美国尊重客观规律的文化,让他们获得了飞机、大炮都不能带来的强势。所谓客观规律就是探寻世界运行的本质,坚持优化机器流程,获取更精密的产品。相比之下,中国则更相信“意志、信念”这些缥缈的东西,最擅长单调地压榨人工,所以,我们的制造业一直都是leve 10等级,利润率非常低又没有话语权。正可谓:文化造就企业,机械文化造就精密芯片企业,而劳动密集文化始终让企业处在产业链最低端,盈利艰难,还总是遭受制裁什么的。而文化的始作俑者就是来自于人,中国大陆前两年的曙光来自于高薪挖角“台湾芯片人才”,但如此急功近利的做法,又恰好是中国做不好芯片的另一个原因。
 
前文所提到的光刻机、EDA软件都需要漫长的时间做沉淀积累,台积电、三星的芯片生产线也均要消耗20年的光阴才能实现盈利。良率90%是芯片制造的break even point,芯片制程动辄上千工站,这就意味着单工站的良率要达到99.99999%,才能使Overall 良率达到90%。如此良率,要求人员、机器、材料、环境、制造流程都要达到非常极致的状态。比如材料单晶硅要高纯度,需要经年累月地完善配方etc.尴尬的是,中国level 10里的企业,单工站良率仅能达到小数点后一位。总之,中国需要时间。(科技新发现 康斯坦丁/文)
 



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