中国芯片未来被美国预判到了?

文摘   2024-11-14 22:23   江苏  

一、特朗普当选,芯片战启

特朗普的当选犹如一颗投入平静湖面的巨石,瞬间在国际舞台上掀起了惊涛骇浪。就在这一重大事件发生后不久,新一轮的芯片制裁如暴风骤雨般袭来。美国要求下,台积电果断宣布停止向中国大陆客户供应 7 纳米及更先进的 AI 芯片。这一举措无疑是在原本就紧张的中美芯片战上火上浇油。回顾历史,台积电对华为的制裁仍历历在目。如今,在高端芯片领域,台积电似乎已彻底将大陆拉黑。这意味着中美芯片战已然来到了最为关键的时刻,这场没有硝烟的战争牵动着全球科技产业的神经。二、芯片:现代科技的基石

(一)芯片是什么 芯片,全名为集成电路,它就像是现代电子产品的大脑,掌控着各类设备的运行命脉。在我们的日常生活中,芯片的身影无处不在。比如,我们每天都离不开的电脑,芯片的性能直接决定了电脑的运算速度。当我们打开电脑,处理大量数据、运行复杂软件时,高性能的芯片能够让我们事半功倍,快速完成各种任务。手机也是如此,一部手机是否会卡顿,很大程度上取决于芯片的质量。如今,人们的生活已经与手机紧密相连,从社交娱乐到工作学习,手机的重要性不言而喻。而一颗强大的芯片,能够确保手机在多任务处理时依然流畅运行,为用户带来极致的使用体验。汽车领域同样离不开芯片。现代汽车越来越智能化,从自动驾驶功能到车载娱乐系统,都需要高性能的芯片支持。例如,特斯拉的电动汽车,其强大的自动驾驶技术背后,就是一系列先进的芯片在发挥作用。这些芯片不仅要处理大量的传感器数据,还要实时做出决策,确保车辆的安全行驶。此外,高铁、飞机等交通工具,以及洗衣机、冰箱、微波炉、心率仪等家用电器,也都广泛应用了芯片。可以毫不夸张地说,芯片是人类互联网时代和智能时代的一大基石,是影响人类社会最深远的技术之一。(二)芯片的重要性 芯片的重要性不仅仅体现在日常生活中,在国家的战略层面也有着举足轻重的地位。在军事领域,芯片更是至关重要。先进的武器装备,如导弹、战斗机、军舰等,都需要高性能的芯片来实现精确的制导、快速的数据处理和高效的通信。以美国为例,其在军事领域一直处于领先地位,很大程度上得益于其先进的芯片技术。美国的战斗机配备了高性能的芯片,能够在复杂的战场环境中快速处理各种信息,实现精准打击。而在导弹防御系统中,芯片的作用更是不可替代,它能够快速识别和拦截来袭的导弹,保障国家的安全。对于中国来说,芯片的自主可控同样关乎国家的安全和发展。在过去,由于芯片技术的落后,中国在一些关键领域曾面临被“卡脖子”的困境。一旦遭遇外部的芯片断供,很多领域确实会陷入瘫痪。因此,发展芯片技术,实现芯片的自主可控,已经成为中国科技强国战略的重要组成部分。三、美国曾以芯片卡脖中国

(一)过去的威胁 在过去,当中国国力弱小、科技落后的时候,美国经常以各种方式威胁中国。他们动不动就声称要让中国全国停电,要让中国的高铁无法启动。这并非危言耸听,因为在很长一段时间里,中国甚至连最低端的芯片都无法自产。以电力系统为例,现代的电力系统高度依赖芯片来实现智能控制和管理。如果芯片供应被切断,电力系统可能会出现故障,导致大面积停电。同样,高铁的运行也离不开芯片,从列车的控制系统到通信系统,都需要高性能的芯片支持。一旦芯片断供,高铁的运行安全将受到严重威胁。(二)华为之难 华为作为中国科技企业的代表,在全球通信领域取得了卓越的成就。然而,在特朗普的制裁下,华为一夜之间被打落神坛。从全球第一的通信设备供应商到手机业务基本消失,只用了短短两年时间。华为的遭遇让人们深刻认识到了芯片技术的重要性。在特朗普的制裁下,华为无法获得先进的芯片供应,其手机业务受到了重创。这一事件也让中国意识到,必须加快芯片技术的研发,实现芯片的自主可控,才能在全球科技竞争中立于不败之地。四、中国芯片领域的突破

(一)关键突破 2023 年下半年,中国芯片领域实现了两个关键性的突破。一个是华为的 Mate60 掏出了 7nm 工艺的芯片,另一个是咱们可以量产 28nm 工艺芯片的国产 DUV 光刻机正式上线。华为 Mate60 的 7nm 芯片,标志着中国在高端芯片领域取得了重大突破。这款芯片的性能和功耗表现出色,为华为手机的回归奠定了坚实的基础。而国产 DUV 光刻机的上线,则意味着中国在芯片制造设备方面取得了重要进展。这一突破将为中国芯片产业的发展提供有力的支持。(二)突破的意义 芯片工艺的纳米数越低,性能就越好。目前全世界 90%的领域,28nm 的芯片就够用了。28nm 可以被认为是成熟和先进制程的分界点。只要我们的光刻机能造出 28nm 工艺的芯片,那最核心的领域,比如说各种大型设备,还有军事领域,美国人就不可能卡我们的脖子。中国在芯片领域的这两个突破,标志着我们已经度过了最黑暗的时期。在中美芯片领域最激烈的斗争中,我们已经取得了阶段性的胜利。这不仅为中国芯片产业的发展带来了新的机遇,也为中国科技强国战略的实施注入了强大的动力。五、7nm 以上芯片的应用与中美差距

(一)应用领域 7nm 以上的芯片主要用于高端手机芯片、高端汽车芯片和 AI 算力芯片等领域。例如,苹果的 A16 仿生芯片用的是 4nm 的芯片工艺,为用户带来了极致的性能体验。在高端汽车领域,一些智能驾驶系统需要高性能的芯片来实现快速的数据处理和决策。而在 AI 领域,芯片的性能更是至关重要。OpenAI 的 AI 芯片,用的是英伟达提供的 A100 和 H100,而咱们则只有 H20,在算力性能上足足少了 80%。(二)中美差距及影响 这 80%的差距在其他领域可能不太明显,但在 AI 领域,差距就比较明显了。因为 AI 技术的进步,需要不断的进行训练,芯片越好,算力越高,AI 迭代的速度就越快。美国之所以现在出手卡我们的高端芯片,就是因为担心我们在 AI 领域赶上他们的进度。六、美国为何能卡中国脖子

(一)王牌在手 美国能卡中国脖子,完全是因为手握两张王牌:一个是荷兰的阿斯麦能造 EUV 光刻机,另一个则是中国台湾的台积电能用 EUV 光刻机造出更高性能的芯片。(二)光刻机制造之难 光刻机被称为人类科技的巅峰之作,制造一台 EUV 光刻机需要满足众多苛刻的条件。首先,需要德国蔡司提供号称宇宙中最光滑的反光镜。德国蔡司在光学领域拥有着世界领先的技术,其生产的反光镜精度极高,是 EUV 光刻机的关键部件之一。其次,需要美国的 Cymer 公司提供功率高且稳定的极紫外线光源。极紫外线光源的稳定性和功率直接影响着光刻机的性能,美国 Cymer 公司在这一领域占据着重要地位。此外,还需要日本提供复合材料、光刻胶和高纯度化学品。日本在材料科学方面有着深厚的积累,为光刻机的制造提供了重要的支持。最后,还需要半导体技术联盟提供 EUV 光刻机的理论基础。半导体技术联盟汇聚了全球顶尖的科学家和工程师,他们的研究成果为光刻机的发展提供了理论支持。当这些所有的条件都满足之后,还需要用 250 功率的二氧化碳激光,轰击滴落下来的金属锡滴液,而且是每秒攻击 5 万个滴液,这个难度相当于从地球发出的手电筒光线,要精确射到一块在月球上的硬币。七、台积电断供与中国的未来

(一)断供的影响 台积电的断供事件,表面看是美国人的重拳出击,但实际上这已经是美国人能够做到的极限了。如果 7nm 以上的芯片还卡不住我们的脖子,那么中美芯片战基本就可以宣告结束了。中国将成为人类历史上唯一一个能够独立生产出顶级芯片的国家,不管是美国、荷兰还是台积电,都将没有能力独自和我们抗衡。(二)中国的潜力 今年 9 月份国产 DUV 光刻机上线的时候,当时提交的信息差不多是两年前。这意味着目前我们看到的能造 28nm 工艺芯片的国产 DUV 光刻机,很可能只是 2 年前的产品。具体国产光刻机已经发展到了哪一步了,还是一个未解之谜。不过按照我国的惯性,一般隐藏的会比公布的先进 1 - 2 代。我们期待的国产 EUV 光刻机,可能用不了太长时间就会和大家见面。八、总结与展望

特朗普的当选引发了新一轮的中美芯片战。芯片作为现代科技的基石,在各个领域都有着至关重要的作用。美国曾以芯片卡脖中国,但中国在芯片领域不断努力,取得了关键突破。目前,中美在 7nm 以上芯片领域仍存在差距,但中国的潜力巨大。美国能卡中国脖子主要是因为手握阿斯麦和台积电这两张王牌,而光刻机的制造难度极高。台积电的断供事件是美国的极限之举,中国有望在未来成为芯片领域的强国。“科技强国路漫漫,中国芯片勇向前!点赞关注评论,一起见证中国科技的崛起!”让我们共同期待中国芯片产业的辉煌未来。

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