国产DUV光刻机,还有多远?

国产DUV光刻机,还有多远?

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中国工信部发布2024年《首台重大技术装备推广应用指导目录》。在集成电路生产装备方面,有两行氟化氪光刻机与氟化氩光刻机的信息。氟化氩光刻机其光源是193纳米,分辨率≤65nm,套刻≤8nm。

可以这么理解,“重大”技术装备是指攸关国家科技与工业装备的技术突破,此技术突破是整机自主技术,涵盖零部件,拥有知识产权的设备。

可以推测为,这是在成熟制程领域的DUV光刻机国产化。

一、中国低调行事

按照中国过去的习惯,凡是由官方公布的信息,基本上都是确定了,才会公布。而不是像一些国家的官方信息,可能会带着一些水份,有吹牛、夸张的成分在里头。

2020年5月15日,美国特朗普政府宣布,对华为实施零技术的芯片封锁。之后,中国上海微电子对外宣布,将于2021年底到2022年初推出28nm光刻机。上海微电子是指成熟制程的DUV光刻机。

如果成功的话,非但28nm和以上的制程芯片可以搞定,还可以借由多次曝光技术,生产14nm,甚至7nm的芯片。

果然,上海微电子于2021年下半年推出了28nm光刻机,只不过,在年底的验证中,没有全部通过中国02专项的验收。

这时候就令人困惑了,到底上海微电子的DUV光刻机搞定了没有?为什么无法通过验收?有人因此失望,也有人对此嘲笑,但更多的人在等待。

但我们仍然认为,上海微电子的DUV光刻机应该是出来了,之所以没有“全部”通过02专项的验收,是因为还需要进行优化,或是一些零部件没有完全国产化。

详情请参考2022年5月的文章。《从台积电营收 陆28nm国产化成功?》。我们在这一篇文章做了充分的论证。

当时我们还特别强调了一点,中国处于中美芯片战下,行事会非常小心,若不是有十足的把握,不会实时宣布有关光刻机的进度,有三个原因:

一,中国官方需要确认,光刻机国产化技术是真的完成了,避免出现遗漏,省得在某一些环节又被人卡脖子。

二,避免美国进一步对中国实施芯片制裁。如果美国在中国完成国产化之前,加快步伐,对更多的中国芯片业者制裁,甚至是全面封锁,中国芯片业者会出现一段时期的窒碍难行。

例如,美国在2023年加快了脚步,催促日本与荷兰,对中国芯片设备的出口做出更多的限制。

三,避免因为过早推出,产生专利方面的纠纷。

无论如何,这些说法都只是推测。由于官方透露的细节少,大家都在等待,可说是引领企盼。

二、足球场大小的芯片工厂?

就在特朗普以零技术的模式,对华为实施芯片封锁的前夕,我们曾经推论说,中国将在2~3年后,开发出28nm光刻机技术。另外再花2~3年的时间,达成7nm的芯片制程工艺。并且,就连设计芯片的EDA软件,中国企业也将能够于2~3年内做出来。

这个说法到了2023年8月下旬,当华为宣布,将推出Mate 60 Pro手机后,获得了验证。经国外多次对此手机拆解、研究,认为这是7nm+2的制程工艺。

可是,还是留下了一个谜团,制造此手机的光刻机在哪里,是哪一家晶圆厂生产制造此芯片?

这时候说法很多,网络上还有个说法,虽然没有如荷兰ASML公司的DUV光刻机,但华为利用一个超大面积,超大体积,如同一个足球场大小的工厂,来制作所需的芯片。

还有个说法,华为生产芯片的工厂,其生产线面积约为224个足球场。

这种说法的可能性不是没有,但难以证实。换一个角度想,如果华为具备了7nm+2的制程工艺,难道非得要用足球场大小的晶圆厂,来制造芯片吗?

既然有7nm+2的工艺,难道就做不出“比较小”,至少不需要像足球场般大小的工厂吗?中国人做不出来跟ASML公司一般大小的DUV光刻机,或是说,只是稍微大一些的光刻机?

其实,真不需要妄自菲薄,对做出光刻机没有十足的信心,因而抬出一个足球场大小般的光刻机说法。

如果像足球场一般大小的光刻机做得出来,为什么做不出一般大小的光刻机?

那么这一次工信部发布的指导目录,就在某种程度上解释了,不需要用足球场一般大小的DUV光刻机,中国业者还是办得到。

虽然,工信部的指导目录不能够百分百地确认,DUV光刻机已经没问题了,但至少说明DUV光刻机的国产化程度,着实前进不少,这是大家可以放心的。

再回头看工信部公布的信息,除了重大“技术装备”的字眼外,还有四个字:“推广应用”。

这表示,在工信部所发布的技术装备已经成熟了,现在是“推广应用”的时候。

所以,一点都不需要“妄自菲薄”。

三、中国芯片出海

接下来更重要的是,中美芯片博弈会往哪个方向走?

先从中国芯片出口数量来看。数据显示,2024年上半年,中国芯片累计产量为2071亿颗,同比增长28.9%。这是非常好的数据,

表示国内、国产化的芯片数量一直在稳定,且快速增长。

另一方面,中国芯片出口金额达到5427亿元人民币,较去年同期增长25.6%。以昨日的汇率计算,约为765亿美元,超过韩国的658亿美元。

请注意,韩国是芯片出口大国,然而中国芯片业者的出口金额超越韩国。

更重要的一点,很多人到现在还是认为,中国被美国芯片制裁,而且是惨遭制裁,因此中国芯片产业很惨,拿不到芯片。

让数据说话,除了一些高端芯片外,中国已然是芯片生产、制造大国,仅管大部分是成熟制程芯片。

有关这一点,大家需要把观点翻转过来,中国已经是芯片大国,现在正要往高端芯片制造迈进。

四、美国为人作嫁?

如此,对美国与世界的冲击是:

一,中国芯片业者将大踏步,冲向世界芯片市场。

不用怀疑,从2022年起始,中国进口芯片数量持续减少,出口却增加。中国已然是芯片制造大国。

按照中国芯片出口的增长速度,两年内中国芯片出口金额将超越1000亿美元。

这表示,中国将成为全球成熟芯片市场的强大竞争者。而且,中国芯片业者的竞争力会随着制造技术的改进,越来越强。这一点也无需担心。

二,有了成熟芯片制程的国产化技术,中国将全力往先进制程推进。

这时候,中美芯片竞争才是真正的开始。或者说,中美芯片战进入第二阶段。第一阶段是中国芯片业者“图生存”。

第二阶段则是在高端芯片的竞争,这是“竞争”阶段。

此一阶段,中美两国不仅仅是在高端芯片制造上竞争,连带的也在高端芯片“设计”上竞争,包括AI芯片。

在此一阶段的后期,已经不是竞争的局面,而是“芯片战争”。这会是“短兵相接”,大范围的芯片战役。目前美国在台面上的芯片大企业,都可能会面临中国芯片业者的竞争。

这时候对美国的芯片大企业,其结果就不好说了。毕竟,中国芯片产业本就不如美国,中国业者只要在芯片市场上夺取一分,美国芯片业者就会损失一分。

这方面,中国芯片业者要造成美国芯片企业的损失,太容易了,只要芯片国产化制造成功,争取到国内市场,美国芯片企业就会少赚一分。

这方面会成为美国政府所期待的,成了零和游戏。

唯一的例外是AI芯片。

美国政府现在打的如意算盘是,全力冲刺AI芯片市场。

一, AI芯片几乎都是高端芯片,就算美国没有拿到多数的成熟芯片市场,只要掌握了大多数的AI芯片市场,美国芯片业者就能够继续享有高额利润,维持巨量的营收。如此,也就保障了美国芯片业者的股价。

那么,损失一些中国高端芯片市场又如何?

二,美国AI芯片业者持续编故事,为海外国家编织出美好前景,促使海外向美国大量采购AI芯片。

例如,英伟达公司CEO黄仁勋,于几个月前大力鼓吹“主权AI”概念,为各国勾勒出一幅美好图画。

既然是主权AI,各国都应当向英伟达公司采购AI芯片。并且,只要采购了英伟达公司的AI芯片,就会具备强大的计算能力,就能够和美国AI业者站在同一个竞争位置,能够在AI领域闯出一片天地。多美好的图画啊!

反过来看,这才是美国芯片业者的美好图画,也是美国政府所冀望的美好图画。

仍然是刚刚那句话,美国的想法是,只要把AI市场给吹大了,就算不卖中国高端AI芯片,损失这部分的收入又如何?

只要把美国国内和国外的AI市场给吹大了,即便没有从中国方面的收入,美国芯片业者依然能够维持高额利润与巨量的营收,仍然可以继续推高美国芯片业者的股价。

但中国岂能如美国所愿?

虽然中国目前在AI芯片上落后美国,但随着中国芯片业者在高端制程技术上逐渐国产化, 国产AI芯片的性能将逐渐接近美国同行。

举个例子,英伟达的AI芯片动辄一两万美元一颗,只要中国业者能够推出性能相近的AI芯片,但只需1/5的价格,那会是什么景况?

真到了那时候就好玩了,美国费尽心血为AI远景画出的大饼,将成为中国AI芯片业者的踏脚石,全球AI芯片江山,将为中国业者打开大门。

中美两国在AI芯片市场的争夺,将会是中美芯片战的第三阶段。

距离这样的日子需要多久时间?

这次可能需要稍微长一点的时间,也许不是2~3年内可以看到,但5年之内追赶上来,然后与美国争夺全球AI市场是可能的。

而且,还不需要达到超越美国的程度,因为美国AI芯片业者卖的价格实在太贵了,英伟达的AI芯片价格太高了。

到时候美国人又将多懂一句中国成语:什么是“为人作嫁”。

没办法,中国人总是能够“后来居上”,而且做得更好!

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用户评论
  • 狼仔_you

    还有呼吸声