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最近看到了這么一個(gè)話題“中國(guó)科技什么時(shí)候可以超越美國(guó)？”
科技領(lǐng)域的范圍太大太寬泛了，這里舉些例子，希望可以見微知著。
2018年，制裁事件之后，科技日?qǐng)?bào)發(fā)布了一份“中國(guó)被卡脖子的35項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)”。
時(shí)隔五年，根據(jù)中國(guó)青年網(wǎng)的搜集統(tǒng)計(jì)，上述35項(xiàng)被卡脖子的關(guān)鍵技術(shù)中，我們已經(jīng)突破了21項(xiàng)！其他技術(shù)正在攻關(guān)或因其他原因而尚未完全公開。
當(dāng)然，很多技術(shù)突破后并不能立即達(dá)到全球的先進(jìn)水平。但能夠?qū)崿F(xiàn)從0到1的突破，就已經(jīng)是邁出的一大步了。
說(shuō)到這里，就不得不說(shuō)說(shuō)近年來(lái)備受關(guān)注的芯片領(lǐng)域。
芯片大致要分成芯片設(shè)計(jì)、芯片制造、芯片封測(cè)（封裝和測(cè)試）這么三個(gè)大環(huán)節(jié)。
如果再說(shuō)細(xì)一點(diǎn)，還要包括半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備、軟件/IP支撐這幾個(gè)上游環(huán)節(jié)。
EDA軟件
EDA是電路設(shè)計(jì)所必需的軟件工具。
大家能想到的芯片設(shè)計(jì)公司，諸如華為海思、平頭哥、聯(lián)發(fā)科、Intel、高通、英偉達(dá)，沒有任何一家公司能脫離EDA軟件進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在全球被三大EDA巨頭壟斷：Synopsys新思科技、Cadence楷登電子、Mentor明導(dǎo)國(guó)際（被收購(gòu)之后更名Siemens EDA）。國(guó)內(nèi)的EDA軟件發(fā)展比較緩慢，目前有華大九天、概倫電子、國(guó)微、廣立微、芯華章等EDA企業(yè)嶄露頭角。
IP核
早期的集成電路是全定制的，但是全定制的一般都比較耗時(shí)耗錢，比如全定制家居、全定制服裝。所以考慮到cpu的很多模塊有相似的地方，能不能把這些東西模塊化？于是就有了IP核的概念。
我們現(xiàn)在是高度依賴國(guó)外公司（ARM、Synopsys、Cadence等）的IP授權(quán)。其實(shí)不光是國(guó)內(nèi)企業(yè)，放眼全球，絕大多數(shù)SOC 廠商都依賴IP 來(lái)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一款SOC 芯片。
芯片設(shè)計(jì)
芯片行業(yè)的企業(yè)目前有兩類運(yùn)作模式：
Fabless+Foundry：Fabless就是指純粹的芯片設(shè)計(jì)公司，不包含任何制造、封測(cè)環(huán)節(jié)，比如英偉達(dá)、高通、海思。Foundry就是晶圓制造廠，不包含任何設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，比如臺(tái)積電、中芯國(guó)際。
IDM：就是集設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試等多個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈于一身，比如英特爾、三星和TI（德州儀器）。
總部在美國(guó)的設(shè)計(jì)公司產(chǎn)值全球占比高達(dá)68%，大陸的占比僅有9%。也就是說(shuō)在IC設(shè)計(jì)領(lǐng)域，依然是美國(guó)占主導(dǎo)地位。我們?cè)谛酒O(shè)計(jì)上不算落后太多，但依然需要追趕。
生產(chǎn)設(shè)備
目前全球半導(dǎo)體設(shè)備的前十還是被美國(guó)、日本、荷蘭占據(jù)。
大家都比較熟悉的光刻機(jī)，就是典型的被卡脖子的生產(chǎn)設(shè)備。除了光刻機(jī)之外，還有氧化爐、刻蝕機(jī)、薄膜生長(zhǎng)設(shè)備、離子注入設(shè)備等，我們還是以購(gòu)買國(guó)外的設(shè)備為主。
我國(guó)目前在半導(dǎo)體設(shè)備環(huán)節(jié)的布局比較廣，基本上所有的設(shè)備我們都研發(fā)了自主可用的產(chǎn)品，但是要想放在12英寸先進(jìn)生產(chǎn)線上代替境外企業(yè)，還是有不小的差距。
也就是說(shuō)，雖然國(guó)內(nèi)已經(jīng)有部分廠商的制造水平接近了世界水平，但我們依然依賴于國(guó)外設(shè)備供應(yīng)商。
生產(chǎn)原材料
除了大家能想到的硅片之外，還包括掩膜版、光刻膠、電子氣體、拋光材料、濕法化學(xué)品和濺射靶材等。
半導(dǎo)體材料的大部分市場(chǎng)分布在亞洲地區(qū)，目前全球前三的地區(qū)是中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)和中國(guó)大陸。
整體來(lái)說(shuō)，在原材料環(huán)節(jié)我們的增長(zhǎng)勢(shì)頭很明顯，但依然存在著技術(shù)差距。
芯片制造
在制造方面， 美國(guó)（英特爾）、韓國(guó)（三星）、中國(guó)臺(tái)灣（臺(tái)積電、臺(tái)聯(lián)電等）占據(jù)了全球絕大多數(shù)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)主要以華虹半導(dǎo)體和中芯國(guó)際為主。
就制造工藝來(lái)說(shuō)，一個(gè)方向是沿著摩爾定律發(fā)展，追求先進(jìn)工藝；另一個(gè)方向是滿足多樣化的需求，發(fā)展特色工藝。
先進(jìn)工藝，各大巨頭已經(jīng)推進(jìn)到了1.4nm、2nm研究，3nm流片，5nm量產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的工藝是中芯國(guó)際的14nm（公開信息），和7nm工藝還有2代左右的差距。
特色工藝，主要應(yīng)用在模擬、攻略、MEMS各種細(xì)分領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)目前比較缺乏IDM骨干企業(yè)，代工能力也有很大的提升余地。
芯片封測(cè)
相對(duì)來(lái)說(shuō)，封測(cè)領(lǐng)域是情況最樂觀的。封裝測(cè)試是我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈里占全球份額最高的環(huán)節(jié)，大概占20%左右，位居全球第2（第一中國(guó)臺(tái)灣，50%左右）。
長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技都是國(guó)內(nèi)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁的封測(cè)企業(yè)，近些年在Sip封裝、Aip封裝、Fan-out工藝等方面加速布局，但是和日月光（中國(guó)臺(tái)灣）、安靠（美國(guó)）、泰瑞達(dá)（美國(guó)）、愛德萬(wàn)（日本）這些國(guó)際主流廠商還是有差距。
綜上所述，其實(shí)我們芯片領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)都還是相對(duì)落后于世界先進(jìn)水平的。注意，我說(shuō)的是“世界先進(jìn)水平”，而不是“美國(guó)”，因?yàn)榧词故敲绹?guó)也不能做到在各個(gè)環(huán)節(jié)都領(lǐng)先。
總而言之
再來(lái)回歸到問(wèn)題“什么時(shí)候可以超越美國(guó)？”，這個(gè)問(wèn)題放在以前，我大概會(huì)籠統(tǒng)地認(rèn)為芯片行業(yè)最起碼要十年起步吧。
1、芯片行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)且環(huán)環(huán)相扣，單點(diǎn)突破的作用不是很大，重點(diǎn)是在于產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，這也是最大的難點(diǎn)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，Mate 60系列中手機(jī)部件國(guó)產(chǎn)化率高達(dá)90%以上。據(jù)華為供應(yīng)鏈負(fù)責(zé)人表示，華為Mate 60系列將成為國(guó)產(chǎn)化率最高的智能手機(jī)。在過(guò)去的四年中，華為一方面持續(xù)投入資金和人才堅(jiān)持自研，另一方面協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈上的國(guó)產(chǎn)供應(yīng)商實(shí)現(xiàn)自主可控。
2、芯片行業(yè)有比較強(qiáng)的品牌效應(yīng)和先發(fā)優(yōu)勢(shì)。比如說(shuō)3G吧，美國(guó)高通公司研究出來(lái)了，那么他就是“游戲規(guī)則的制定者”了，他能收專利費(fèi)、能制定全球標(biāo)準(zhǔn)。所以發(fā)展起步晚的國(guó)內(nèi)企業(yè)就會(huì)處處受阻
3、需要市場(chǎng)資源。國(guó)內(nèi)采購(gòu)商以前會(huì)優(yōu)先選擇國(guó)外芯片，畢竟技術(shù)成熟價(jià)格合理，誰(shuí)會(huì)冒著風(fēng)險(xiǎn)去采購(gòu)國(guó)產(chǎn)芯片呢？但是技術(shù)領(lǐng)域需要積累大量的用戶反饋才能優(yōu)化迭代，沒有反饋就代表著更難進(jìn)步。所以美國(guó)的禁令從這個(gè)角度看，其實(shí)是對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片廠商起了積極推動(dòng)作用的。
我們以前確實(shí)起步晚，但是芯片禁令給了國(guó)產(chǎn)企業(yè)市場(chǎng)資源+5G突破的先發(fā)優(yōu)勢(shì)+產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同初見成效，這幾個(gè)buff疊起來(lái)，相信春天一定會(huì)提前到來(lái)。
夜色難免黑亮，前行必有曙光。
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