本書是一部從企業(yè)競爭和國力較量的角度講述全球芯片產業(yè)發(fā)展歷程的書籍。全書分上部全球芯風云和下部中國芯勢力,上部主要講述了全球芯片產業(yè)的發(fā)展史和芯片產業(yè)鏈的變遷,下部主要講述了中國芯片的崛起與芯片產業(yè)發(fā)展的*新動態(tài)。本書為大眾讀者而寫,力圖用通俗易懂的語言講清楚芯片產品與芯片市場從歷史、現狀到未來的發(fā)展脈絡,特別適合打算投資芯片產業(yè)的投資者、尚未決定自己職業(yè)志向的校園學子、半導體及信息產業(yè)的從業(yè)人員和關心中國芯片發(fā)展的普通讀者等群體閱讀,讀者可以快速了解何以一塊小小的芯片會成為大國競爭的焦點并牽動億萬人的命運。
華為的難題
很遺憾在半導體制造方面,華為沒有參與重資產投入型的領域、重資金密集型的產業(yè),我們只是做了芯片的設計,沒搞芯片的制造。
2020年8月7日,在中國信息化百人會2020年峰會上,華為消費者業(yè)務首席執(zhí)行官余承東表示,將于當年9月份發(fā)布新一代華為Mate 40系列手機,搭載的華為麒麟9000芯片。麒麟9000也是全球首款成功流片的5納米工藝制程的芯片,將與搭載在蘋果iPhone 12系列手機上的A14處理器芯片在款的手機市場上對決。不過,麒麟系列芯片在9月份以后就無法再生產,華為Mate 40系列將成為搭載高端麒麟芯片的絕版機。華為智能手機2019年的全球銷量僅次于三星,2020年沖刺全球銷量的計劃就此破滅。智能手機為華為貢獻了一半的銷售額,華為的整體業(yè)績也受到重大影響。
麒麟芯片之所以在9月份以后無法生產,是緣于美國商務部當年5月15日針對華為出臺的第二輪出口管制措施。美國商務部下令,任何廠商若使用美國設備或美國軟件為華為設計或制造芯片,都必須額外取得美國政府的出口許可證。這意味著如果沒有許可證,三家壟斷芯片電子設計自動化(EDA)工具的美國企業(yè)不能為華為旗下的海思半導體提供芯片設計的工具服務,臺積電和其他芯片制造廠也都不能為海思制造芯片。美國商務部對這一禁令給出了120天的過渡期,將于9月15日開始正式執(zhí)行。此前華為已經挺過了美國商務部的輪制裁,在美國不供應芯片和操作系統(tǒng)服務的背景下,華為成功實現了芯片的自研或從美國之外進行采購替代,并且推出了自主開發(fā)的鴻蒙操作系統(tǒng),自建手機應用生態(tài)。鑒于對華為的輪制裁無效,美國將打擊對象升級到了芯片的設計與制造環(huán)節(jié),而且將美國技術占比在25%以上的限定修改為只要用到美國技術就都屬受限范圍。
美國商務部的新禁令出臺的同一天,臺積電宣布將投入120億美元在美國亞利桑那州建5納米制程晶圓廠。兩個月后,臺積電正式對外宣布:受美國政策影響,9月14號之后臺積電無法再向華為繼續(xù)供貨。臺積電是華為5納米制程麒麟芯片的供應商。這意味著,華為自研的高端手機芯片將斷供。三星電子雖然也有能力代工5納米制程芯片,但它明顯也不可能為華為提供代工服務。至于全球第三家芯片制造能力接近5納米制程的公司英特爾,則是一家老牌的美國半導體企業(yè)。
至于中國大陸自己的晶圓代工廠,目前技術的中芯國際才剛剛完成28納米制程芯片的量產和14納米制程芯片的試產,7納米制程芯片還在研發(fā)中。且不說中芯國際的技術還有幾年的差距,即使它要為華為代工5納米制程芯片,還將面臨一個無法解決的瓶頸問題:中芯國際拿不到生產5納米制程芯片所必需的關鍵設備極紫外線(EUV)光刻機。全球僅有荷蘭的阿斯麥爾(ASML)一家企業(yè)能夠生產極紫外線光刻機,中芯國際曾經從阿斯麥爾訂購了一臺,因受美國政府的阻撓,遲遲不能到貨。中國本土的光刻機供應商上海微電子,目前還只能造出生產90納米制程芯片的光刻機。
迫不及待的華為,竟傳出消息要親自招兵買馬,采購相關設備,打算自己制造光刻機。半導體是所有制造業(yè)的核心產業(yè),光刻機又被譽為半導體制造業(yè)皇冠上的明珠。曾經在移動通信、智能手機和網絡設備領域無往不勝的華為,這回能夠攻克極紫外線光刻機難關嗎?
2020年8月底到9月初,美光(Micron)、三星電子和SK海力士(SK Hynix)相繼宣布,9月15日起無法向華為供應存儲芯片。全球存儲芯片亦控制在少數幾家企業(yè)手中,中國本土企業(yè)在存儲芯片領域才剛剛起步。
華為、中芯國際、英特爾、臺積電、三星電子、阿斯麥爾、SK海力士、美光……在全球風起云涌的芯片戰(zhàn)爭中,這些商業(yè)帝國各自都扮演著怎樣的角色?在這些企業(yè)的背后,中國、美國、歐洲、韓國和日本,又在圍繞芯片進行著怎樣的高科技角力?
余盛,戰(zhàn)略咨詢專家、消費品營銷專家及財經作家。1999年進入移動通信行業(yè),2002年離開中興通訊后,先后就職于益海嘉里、恒大集團等多家世界500強企業(yè),擔任過恒大糧油集團營銷中心副總經理、山東渤海集團營銷公司總經理等高管職位,現為廈門詠盛智財數字科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人,致力于人工智能在財務領域的應用。擅長營銷管理、企業(yè)管理、行業(yè)研究及戰(zhàn)略咨詢,已出版《食用油營銷第1書》《金龍魚背后的糧油帝國》《魯花:一粒花生撬動的糧油帝國》《手機戰(zhàn)爭》等財經書籍。本書是《手機戰(zhàn)爭》的姊妹篇,也是作者繼《手機戰(zhàn)爭》之后關于信息產業(yè)領域的第二部力作。個人微信號:eyu2007。
楔子 華為的難題
上部全球芯風云
章
從晶體管到芯片晶體管替代真空管8
德州儀器和仙童發(fā)明芯片13
芯片從軍用走向民用18
第二章
存儲器公司英特爾提出摩爾定律26
內存與微處理器的誕生29
個人電腦時代來臨34
日本VLSI計劃39
第三章
英特爾向CPU轉型美日芯片戰(zhàn)爭46
只有偏執(zhí)狂才能生存53
憤怒的超威與沮喪的IBM57
第四章
存儲器新勢力土豆州出了個美光64
閃存的誕生66
三星內存崛起70
跟風的中國臺灣內存產業(yè)77
第五章
丑小鴨阿斯麥爾被業(yè)界笑話的飛利浦光刻機82
阿斯麥爾在愚人節(jié)成立87
從超威獲得市場突破94
第六章
芯片食物鏈被迫下海的工研院院長100
阿斯麥爾的轉機106
蔡司鏡頭傳奇112
第七章
美國完勝海灣戰(zhàn)爭日本可以說不?118
韓國內存擊敗日本122
蘇聯(lián)被摩爾定律拋棄125
中國臥薪嘗膽130
第八章
亞洲金融危機大沖擊三星神話背后的美國式成功136
海力士峰回路轉141
臺灣內存產業(yè)盛世危局147
第九章
晶圓代工群雄逐鹿臺灣晶圓雙雄對峙154
超威分拆出格羅方德157
阿斯麥爾解決鏡頭問題160
光刻干濕大戰(zhàn)165
第十章
全球金融風暴大洗牌爾必達的苦惱172
內存大敗局176
存儲器三分天下181
第十一章
日本芯片的黃昏東芝出售閃存190
日本智能手機和液晶面板的失敗196
日本電子工業(yè)的衰敗200
下部中國芯勢力
第十二章
909工程始末談定合作伙伴日電210
華虹NEC的建廠與技術引進215
華虹的芯片設計與風險投資220
第十三章
設計中國芯自主CPU攻關228
哪里冒出來的展訊?233
漢芯騙局239
第十四章
張江的中芯國際江上舟是一面旗幟246
張汝京北上250
建廠高手的杰作254
第十五章
中國芯片的至暗時刻江上舟對中國芯片的四大貢獻264
中芯國際輸了官司270
江上舟臨危受命274
第十六章
十年坎坷芯路從新昇到芯恩282
成都成芯和武漢新芯艱難求生285
紫光整合展銳292
第十七章
中國大陸存儲器突破長江存儲崛起300
福建晉華停擺307
合肥長鑫破局311
第十八章
越過28納米節(jié)點3D晶體管的發(fā)明320
臺積電和三星電子爭霸戰(zhàn)324
摩爾定律走向終點331
第十九章
極紫外線光刻難題EUV LLC攻克世紀難題338
極紫外線光刻機問世342
中國拿不到極紫外線光刻機349
二十章
被特朗普打壓的中國芯片中芯國際沖刺7納米356
中國半導體的差距與潛力361
芯片背后的政治與資本368
第二十一章
處理器的新戰(zhàn)場ARM架構的崛起374
不斷在打仗的蘇媽377
表舅與表甥女的戰(zhàn)爭386
第二十二章
云計算與人工智能云計算大較量392
云端處理器爭奪戰(zhàn)396
AIoT的換道超車401
尾聲美國芯焦409
主要參考書籍413
后記417