6月22日中国芯片产业的出路，不是光刻机

你好，我是王煜全，这里是王煜全要闻评论！

最近因为美国对华为的打压，芯片产业成了热议的话题。其中一个公司，全球唯一能做5纳米和7纳米光刻机的荷兰的ASML成了焦点。

有关ASML的逆袭故事，在我的朋友圈里刷了屏，有的还称之为封神之路。讲的基本差不多，都是ASML如何艰苦奋斗，台积电的林本坚发明了浸润式光刻法，如何四处碰壁，最后被ASML采用，也成就了ASML的霸业。

但可惜，这个故事是片面的，而且有极大的误导性！我正好近期对芯片产业的历史做了点儿研究，就拿出来给大家说说。

| 先说故事的错误之处。

即使你不了解芯片业的历史，也应该能看出ASML逆袭文章里的逻辑矛盾：文章先说21世纪初，ASML借林本坚之助选择了正确路线，超越了日本的尼康。因为按林本坚的思路做出浸润式光刻机是2004年了，然后再说为什么尼康追不上，是因为20世纪末（1997年），Intel公司就把阿斯麦拉进极紫外（EUV）光刻联盟，但尼康没机会参与，所以被落下了。

看出矛盾了没？尼康在97年就已经注定要落伍了，浸润式与否已经不重要了。

所以，这是一个为了突出林本坚，而把一个全产业紧密协同攻克难关的故事，写成了赵子龙单骑救主。好像产业里就这么一点儿小难题，咱们中国哪天突破了，芯片问题就解决了。而且连美国人都没有这个技术嘛 ……

| 现在如果你想了解真相的话，我就来给你说说不那么好听、但更真实的历史。

你以为极紫外光刻机只有一家公司能造，美国在芯片产业就受制于人了吗？

恰恰相反，复杂的芯片设计软件也只有三家，两家美国公司，一家德国公司，市场份额加到一起占到70%多；设计芯片需要用到别人的知识产权，叫IP Core，主流的x86架构的CPU的IP Core，在Intel和AMD两家美国公司手里攥着，谁也不给。

简化计算架构的IP Core在ARM手里，虽然ARM主要以授权为生，但就像ASML一样，控制权也在美国人手里掌握着呢，美国人说不让卖就真的卖不了。

说白了，人家是用了几十年的时间，把芯片产业从各公司单打独斗，打造成纵向分割相互协作的更高效的模式。ASML之所以只有一家，固然有一定的历史机缘，更是人家布局的结果。其主要控制点都在美国手里，而且这样的控制点不止一个。ASML并没有控制力，所以虽然独家，也没有办法漫天要价。

其实，真正的历史事实是：当年美国不是搞不出来光刻技术，而是认为在芯片领域，制造相对不重要！当然这是个误判，我后面还会说到，但机会仍然留在他们自己的阵营里。就像ARM的崛起一样，ASML的崛起其实是长期陪跑的小伙伴在马拉松的第一阵营里，因为出现弯道，一不小心冲到了前面的故事。

| 这一切的转变发生在20世纪80年代，美国意识到在芯片领域被日本赶超了，所以在1987年由政府牵头，集合14家美国最大的电子公司，成立了芯片研发联盟，叫Sematech，而且得到了美国国防部高级研究计划局（就是我在得到里常常提起的DARPA）的大力支持。

因为聚集了全美最优秀的企业，各家企业不光出钱，而且在施乐公司的集团副总裁William Spencer出任Sematech第三任董事长的时候，点名要求每家公司派最优秀的研发人员来Sematech参与联合研发。

Sematech的研发成果奠定了今天芯片产业的基础，也是美国芯片产业反超日本的关键之一。

Sematech的研发成果卓著，但也有两个小问题：一是大企业联盟，不带小企业玩；二是服务于大企业的主流研发需求，对非主流的技术方向重视不够。

而当时制造并非芯片产业的核心问题，而且虽然之前美国技术领先，但在光刻领域被佳能和尼康超越后，美国企业也可以接受用这两个日企做供应商，所以对在光刻技术领域加强研发没有迫切感。虽然美国国防部要求，但Sematech依然把光刻技术排除到了自己的研发计划之外。

不过当时美国是有研发光刻技术的公司的，而且也有一定的技术优势，但在日企的竞争下活得很艰难。1990年，美国硅谷集团（Silicon Valley Group，简称SVG）并购了著名的仪器设备公司铂金埃尔默的光刻业务，成立了SVGL。美国的产业界倒是一直都很开放，1993年SVGL还提出和佳能共享自己的技术，联合研发极紫外光刻技术，不过被美国政府给否了。

然后就该Intel上场了。到了1997年，制造的难度慢慢上来了，因为Sematech不重视制造，所以Intel决定挑头成立新的联盟极紫外联盟（EUV LLC），主要是为了从美国能源部下属的研究机构获取极紫外光刻技术。

记得之前我提到国防部想让Sematech搞，但被拒绝了吧？国防部没有，但能源部还是有自己的研发的，而且在某些技术上有领先之处。不过他们知道自己的技术，最后还是要交到企业手里，才能真正运用起来的。所以，在Intel承诺了一个三年2.5亿美金的巨大的政府研发的投入保障后把技术交出来了。

Intel也是满有胸怀的，在拿到技术后并没有自己干，而是拉产业的小伙伴们一起来，就连竞争对手AMD都拉进来了。SVGL自然也在其列，到1999年，荷兰的ASML也加入了。Intel还想授权给尼康和佳能，并把他们拉进联盟，又被美国政府拒绝了。

ASML能活下来，很重要的另一个原因是得到了欧盟的大力支持。虽然和美国走得近，但欧洲也是想培养自己的核心竞争力的。相反，虽然政府想扶植，但没有产业的照顾，美国的SVGL反倒活得更艰难。

到2000年，得到了美国政府批准之后，ASML并购了SVGL，在极紫外光刻技术上更加强大了。不过作为并购的条件，ASML承诺在SVGL的美国厂房里生产极紫外光刻机。

所以你看，ASML的胜出，是长期坚持、加上自己人的位置优势、加上享受产业联盟协作利益、加上欧美政府扶植、再加上技术路线选择的一点点运气，这些因素综合作用的结果。而且他们只是产业协作的一部分，虽然独家，但并没有特权。

其实一直到2000年，光刻技术越来越重要，但也不止Intel挑头的极紫外联盟一个阵营，不止极紫外一个技术路线。虽然不能和Intel合作，佳能也一直在自己研发极紫外光刻技术。

另外，拿不到Intel联盟的极紫外光刻技术，尼康公司和IBM结成了另一个联盟，专攻电子束发射光刻技术（electron projection lithography，简称EPL）。当时这两个技术并未分出高下，极紫外联盟预计要到2005年才能拿出产品，比IBM和尼康联盟预计的2004年拿出产品还要晚。

到了2004年，林本坚发明的浸润式光刻技术产品提前上市，可以说是极紫外光刻联盟锁定胜局的最后一脚，但没有前面的努力，极紫外光刻联盟也不会有最终的胜利。

而对ASML来说，因为2000年收购了SVGL，市场份额已经是全球第一了（36%市场份额，尼康是34%，佳能17%）。到了2002年，ASML的市场份额进一步升高到45%。而有了浸润式光刻技术，到2011年，ASML的市场份额达到了70%，已经是一骑绝尘了。

当然，光刻技术的进步不光是自己的技术发展，还涉及到大量技术配套，比如光刻胶的突破。这才是为什么Intel不自己搞、而是把大家都拉进来的原因。你看，20年前Intel就在践行长板和长板联手的积木式创新的理念了。

这也是为什么日企最终落后的原因：日本是两个企业，挑战的是美国的整个产业啊。看来在合作上，日企还是太封闭，咱们还是要多学学美国企业。

| 讲到这里你就明白了：芯片产业是个复杂产业，光刻技术只是其中一环，大家的深度协作造成各自优势不断提升的同时，整个芯片产业实现了飞跃。

你肯定听说过摩尔定律，但估计只会觉得那是个必然规律。其实，摩尔定律的持续有效，是一大批精英企业长年精诚合作、通力研发的结果，是研发人员用汗水堆出来的。要是哪天研发合作停止了，摩尔定律就该失效了！

对于林本坚，我们也确实应该铭记他的贡献，但是应该在整个芯片产业协作攻关的大背景下，作为重要推动者之一来铭记，而不是把他描绘成芯片产业的救世主。

故事讲完了，这就是真实的产业！没有那么多热血沸腾，但有更多通宵达旦的努力；没有单骑救主的精彩，但有长期合作的信任和团结。

中国的芯片产业真正要学的，不是找到下一个林本坚来拯救我们，而是愿意认认真真地与其他业界精英精诚合作。

我前几天写了两篇文章，分别评论华为面临的困境和寒武纪面临的挑战时，就总结说中国芯片产业不是没有机会，而是不会把握住机会，因为我们的合作精神真的需要提高了。我们的政府也可以帮帮忙，尽快把中国的Sematech建起来吧。想回顾那两篇文章，可以到【得到】的知识城邦里找，也可以从我们的微信公众号【全球风口】里看到。

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