全球“芯”荒

近日，中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年7月，汽車產(chǎn)銷分別完成186.3萬輛和186.4萬輛，同比分別下降15.5%和11.9%，環(huán)比分別下降4.1%和7.5%。值得注意的是，自5月份以來，汽車銷量已經(jīng)連續(xù)三個月出現(xiàn)下滑。除了疫情影響消費的因素，乘用車芯片短缺，也是造成產(chǎn)銷下滑也是重要原因。

由于現(xiàn)階段全球汽車供需缺口較大，芯片供給不足導致國內(nèi)部分車企減產(chǎn)，損失嚴重。尤其部分合資品牌近幾個月批發(fā)端銷量驟減，經(jīng)銷商訂單需求和現(xiàn)有庫存不匹配，繼而導致零售端偏弱。以至于在車企內(nèi)部，最近流行的段子是—誰是你們公司的人類高質(zhì)量男性？能要回芯片的！

當車輛的電子化程度變得越來越高，如今哪怕只是缺少一小塊看似并不起眼的芯片，都會影響到車輛的正常交付。對芯片供應商而言，他們主要優(yōu)先供應相對來說利潤率水平比較高的合資企業(yè)，特別是旗下有豪華品牌的企業(yè)，以及智能化程度比較高的新勢力企業(yè)。

芯片缺貨從最開始的汽車芯片打響，代表為MCU（微控制芯片），到半導體設備乃至二手設備，再到上游的基板材料短缺，最后到如今晶圓代工廠開始公開調(diào)價。

臺積電董事長劉德音此前總結(jié)全球缺芯片的三個原因：一是疫情造成的產(chǎn)業(yè)鏈銜接不順利;二是中美貿(mào)易爭端造成的市場占有率變化和政策不確定性;三是疫情加速了數(shù)字轉(zhuǎn)型。

不只是芯片，半導體設備的缺貨在今年也是從未停歇，交貨延期已成為常態(tài)。材料的短缺也不可忽視。英特爾首席執(zhí)行官 Pat Gelsinger在財報電話會議上指出，整個行業(yè)的短缺可能會持續(xù)到2023年，并預計“該行業(yè)還需要一到兩年的時間才能完全滿足需求。”

這就是全球芯片行業(yè)的現(xiàn)狀，可能很多朋友聽到芯片短缺后的第一反應就是我不打游戲、不買車、也不換手機，芯片短缺和我沒什么關系吧。如果你這么想，只能說明你格局小了。

隨便打開一家全球電子供應鏈采購網(wǎng)站，找到商品目錄里關于芯片的選項，我們會發(fā)現(xiàn)芯片至少也有40萬個品類，其中包括了充電寶里的電源IC、硬盤里的儲存IC、磁卡里的射頻IC，耳機里的音頻IC、甚至相機鏡頭里也包含有控制芯片。這還是我們能看得到的地方，在我們看不見的地方，半導體芯片早已成為了制造業(yè)中必不可少的一部分。

可能大家關注的都是電腦CPU或是顯卡GPU這些特別高端，采用7納米、5納米先進工藝的芯片。現(xiàn)在不只是它們在缺貨，連成熟制程的芯片也漲得山呼海嘯的。

前幾個月有新聞報道，一批8英寸晶圓的競標價格高達每片1000美元，什么概念呢？在不區(qū)分晶圓尺寸的前提下，去年每片金額的均價僅為684美元，1000美元的標價創(chuàng)下了最近10年以來晶圓價格的最高紀錄。何況這還是多用于加工中低端制程芯片的8英寸晶圓。

我們這里所說的芯片是集成電路IC。作為半導體產(chǎn)業(yè)中最重要的部分，芯片功能主要可以分為儲存芯片、功率芯片、邏輯芯片三大類。而當下需求量最大的就是以電腦顯卡、手機SOC、汽車MCU為代表的邏輯芯片。投資銀行高盛在分析報告中更是指出，全球以制造業(yè)為代表的169個行業(yè)都受到了此次芯片短缺的影響。

從基礎的工業(yè)生產(chǎn)到家用電器生產(chǎn)，甚至肥皂之類的日化產(chǎn)品生產(chǎn)也受到了波及。毫不夸張地說，此次缺芯浪潮，波及了我們生活的方方面面。

其實在芯片行業(yè)里，每隔三年都會有一次短缺現(xiàn)象。但以往當芯片市場的供需關系不匹配時，產(chǎn)業(yè)內(nèi)往往可以通過調(diào)整價格來過渡，但這次的芯片危機和以往都不一樣—新冠疫情成了芯片行業(yè)的轉(zhuǎn)折點。

2020年的新冠疫情使得全球經(jīng)濟都在下滑，以汽車、手機、電器為代表的消費品銷量斷崖式下跌。但是你知道作為現(xiàn)代化企業(yè)的必修課—精密供應鏈管理，為了利潤最大化，都采用的是低庫存甚至是零庫存的方式。而芯片產(chǎn)業(yè)就是這種精密供應鏈的典型代表。

用大塊來分芯片產(chǎn)業(yè)的話，主要由設計、生產(chǎn)、封裝三個步驟構(gòu)成。像消費者經(jīng)常接觸到的蘋果、英特爾、英偉達等公司本身都是設計公司。

設計公司一看經(jīng)濟這么不景氣，自然就調(diào)低了生產(chǎn)預期，避免庫存積壓。然后發(fā)給像臺積電這樣的代工廠生產(chǎn)，接下來到封裝測試、產(chǎn)品組裝，最后把手機、CPU、顯卡這些東西交付到消費者手上。

但是疫情的發(fā)展顯然和西方的預測不一樣，開始長期化起來，大家紛紛居家辦公。出不了門只能玩游戲，反倒提升了PC、游戲機這些東西的產(chǎn)量。今年還偏偏是個新產(chǎn)品發(fā)售的大年，游戲主機換了代、黃姓皮衣刀客的30系顯卡又擠爆了牙膏，類似的因素加起來導致了大家對電子消費品需求猛增，晶圓廠產(chǎn)能拉滿。

疫情好轉(zhuǎn)之后大家能出門了，像汽車、手機這類的需求迅速開啟了報復性回彈。當汽車廠商收到猛增的汽車訂單后，趕緊找代工廠追加芯片訂單，結(jié)果發(fā)現(xiàn)工廠的產(chǎn)能早就被一眾科技公司搶完。即使是加錢加單，芯片的交付日期也一推再推。

于是從去年到現(xiàn)在，計劃趕不上變化的汽車廠商紛紛宣布減產(chǎn)、停工、停產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計，受到芯片影響的全球汽車廠商，累計損失達到千億美元的級別。

全球各個廠商面對全球芯片的情況，為了應對未來芯片供應的不確定性，開始對芯片進行超量備貨，加大庫存。

魔幻的是，全球廠商們的恐慌性備貨，讓芯片代工廠的訂單遠遠超過了實際產(chǎn)量。于是上游廠商越缺貨越加單，越囤貨越缺貨，短缺造成了短缺，芯片供需的惡性循環(huán)開始，全球芯片短缺徹底爆發(fā)。

緊接著這場全球芯片荒逐漸由汽車行業(yè)逐步影響到了其他行業(yè)。例如錯判芯片行情的電視廠商，也因為缺少所需的各類芯片開始漲價。如果你關注過電視價格，就會發(fā)現(xiàn)同型號今年比去年還貴。之后，冰箱、洗衣機等家電也出了類似的問題。所以，極度失衡的供需關系是疫情對芯片行業(yè)的主要影響。

或許在消費電子企業(yè)中，唯二沒怎么受影響的就只有蘋果和三星了。蘋果是因為占據(jù)市場頭部位置，在疫情前后市場的需求量并沒有較大的變化，所以即使是最新的iPhone12、M1芯片版本的MacBook也沒有缺貨。

三星則是自己就有全棧產(chǎn)業(yè)鏈，消費電子這棵樹上的東西就沒有三星沒涉足的，所以三星也沒怎么受影響。有趣的是，國產(chǎn)汽車品牌比亞迪也是因為有著自己的芯片生產(chǎn)線，所以才在全球車企缺芯之時還能保證汽車產(chǎn)量。所以說不被外部因素卡脖子是多么的重要。

一邊是拉滿產(chǎn)能的代工廠，一邊是過載的需求，擴大芯片產(chǎn)能是解決此次芯片并走出惡性循環(huán)的唯一辦法。

事實上從2020年開始，全球晶圓代工廠以及IDM（Integrated Device Manufacture）廠商都開始瘋狂擴產(chǎn)。

根據(jù)國際半導體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SEMI）預估，2020年到2024年全球?qū)⑿陆ㄖ辽?8個12英寸晶圓廠，8英寸晶圓廠也因模擬芯片需求量的提升，預計產(chǎn)能在4年內(nèi)有17%的提升。

似乎一切都在朝好的方向發(fā)展，那么這些晶圓廠最早什么時候可以開工？答案是兩年后！一家晶圓廠的建造是相當復雜的事情，先不論前期投入需要的數(shù)10億資金量，晶圓廠的建設需要基礎水電資源、當?shù)氐恼摺⑾嚓P供應鏈的建設情況、地區(qū)人才儲備等眾多復雜的考量。

臺積電能成為地表最強晶圓廠，其中一個原因就是我國臺灣地區(qū)的經(jīng)濟很大程度上圍繞著半導體產(chǎn)業(yè)展開，給予了臺積電合適的外部環(huán)境。一座新廠僅是從動工到設備安裝就需要兩年左右的時間，并且就算到了這一步，事情也沒這么簡單，因為即使強如臺積電也得買生產(chǎn)設備才能投產(chǎn)。

半導體生產(chǎn)設備的需求量也隨著去年的擴展潮開始暴增。可問題在于制造設備的設備也是要廠商花時間去生產(chǎn)，零件也是需要去向上游采購的，這個鏈條越往上就收的越窄。畢竟高端制造業(yè)龍頭就那么幾個，能造這些東西的廠商也就那么幾個。時間這個東西，對所有人來說都是公平的。

如果我們把視野拉到全球近20年的半導體上來看的話，除去2016年開始的超景氣周期之外，全球每年的半導體產(chǎn)能都是在穩(wěn)步增加的。這意味著正常年份下，上游半導體生產(chǎn)設備的制造商也是按照廠商的需求穩(wěn)定生產(chǎn)，突然的全球性擴產(chǎn)讓設備生產(chǎn)商們手足無措，設備上面所需要的零件嚴重缺貨。

日本超半數(shù)的廠商都表示面臨零件供應不足，導致設備交付延期的問題。這還不算完，就算廠子明天可以建好，你也得有原材料可以用。大家都知道芯片是用沙子做的，硅片的需求量也達到了歷史新高。

日本硅片大廠SUMCO會長更是表示，解決硅片供應也不得不考慮重新建廠，原有的產(chǎn)線產(chǎn)能早已滿足不了需求。

芯片生產(chǎn)中的關鍵耗材光刻膠也是同理，離譜的是今年2月日本福島的地震，還讓光刻膠生產(chǎn)線受到了很大的影響，供需問題更加嚴重。

上面這些還只是提到了缺芯的部分因素。芯片制造還只是芯片生產(chǎn)中的其中一個環(huán)節(jié)，包括后面的芯片封測廠在內(nèi)的整個芯片供應鏈都要進行擴張。所以，我們能做的可能就只有慢慢熬過這段買不到顯卡的時間了。

可是，事情真的這么簡單嗎？各位讀者有沒有想到過一個問題，我們?yōu)楹文芤载摀闷鸬膬r格買得到智能手機、PC這樣的高科技產(chǎn)品呢。要知道，蘋果在1984年發(fā)布的麥金塔初代電腦在考慮通貨膨脹后的售價約為現(xiàn)在的8000美元。而在30多年后的今天，250美元就能買到一臺全新的筆記本電腦，并且足以應付大多數(shù)基礎辦公內(nèi)容。

筆記本里的處理器芯片在美國完成設計，在中國臺灣地區(qū)加工生產(chǎn)，在大陸完成封測與組裝并銷往世界各地。極度復雜的半導體芯片產(chǎn)業(yè)正是因為形成了高度專業(yè)化的全球產(chǎn)業(yè)鏈，不同國家和地區(qū)各取所長，在產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮不同的優(yōu)勢，資源得到合理的分配，半導體技術(shù)才能夠保持高速發(fā)展，并且成本還能逐年下降。

大家這才用得起這些包含了人類智慧結(jié)晶的高科技產(chǎn)物，享受科技的進步。這樣的良性循環(huán)在過去幾十年里為人類科技發(fā)展起到了至關重要的作用。我國也在近些年充分利用全球產(chǎn)業(yè)鏈的力量，涌現(xiàn)出了包括華為在內(nèi)的一眾國內(nèi)科技公司，并在各領域的國際市場上取得了領先地位。

不過美國顯然看不得中國企業(yè)的全球發(fā)展，貿(mào)易戰(zhàn)的發(fā)起就是美國去全球化的一個重要表現(xiàn)。經(jīng)歷了三次制裁的華為，在去年9月禁令生效之后，消費電子業(yè)務遭到了嚴重的打擊，也引發(fā)了手機行業(yè)搶被芯片的連鎖反應。華為也早在禁令生效的一年前進行了大量備貨。

其他的手機廠商考慮到供應鏈安全與未來的市場份額也開始大舉訂購儲備手機芯片，其他行業(yè)的廠商也開始了恐慌性備貨。這就讓本來因為疫情已經(jīng)夠慘的全球芯片供應問題雪上加霜。與此同時，美國也開始通過行政命令等政治手段加快美國本土的擴產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)的回歸。拜登在今年2月的一次媒體發(fā)布會上拿出一塊芯片，將其比作21世紀的馬蹄鐵（馬蹄鐵的發(fā)明對當時社會的農(nóng)業(yè)和軍事都產(chǎn)生了正面影響）。在解決供應鏈這件事情上，美國兩黨也難得在意見上保持一致，準備合作。

這實際上是一種殺敵1000自傷800的行為，禁令對華為的影響大嗎？非常大，但是這樣的做美國半導體協(xié)會的報告顯示，去全球化需要提前準備約1萬億美元的投入，才支撐得起產(chǎn)業(yè)鏈的轉(zhuǎn)移。資源不再被集中利用，芯片的供應效率也不再像以往一樣，隨著發(fā)展穩(wěn)步上升。

這樣導致從全球加工到全產(chǎn)業(yè)鏈的成本上漲，最終買單的還是全球消費者。影響更深的則是打破了全球芯片供應的信任體系，原本這樣一個受所有玩家默認遵守的規(guī)則，被強行進禁賽之后，誰又能保證下一個被辦的不是自己呢？

華為被制裁后，全球越來越多的國家和地區(qū)不得不去考慮半導體供應的安全問題。事實上包括中國在內(nèi)的歐洲、日本、韓國都在今年宣布加大關于半導體產(chǎn)業(yè)的投入。歐洲更是要宣布未來要實現(xiàn)半導體行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的完全自主化。在過去的幾十年當中，全球許多企業(yè)都享受到了全球化浪潮下的紅利，實現(xiàn)了多贏，造就了今天的繁榮景象。但是現(xiàn)在看來，這場關于芯片戰(zhàn)爭的號角已經(jīng)悄然吹響。但是危機也是機遇，對于我們而言，這次的芯片危機徹底敲響了中國科技自主的警鐘。

美國對華為的制裁讓我們真切感受到了技術(shù)自主的緊迫性，國內(nèi)的半導體行業(yè)也在努力建設一條不含美國技術(shù)的28納米產(chǎn)線，汽車芯片的自主性將會首先實現(xiàn)。這也是新能源汽車這條賽道能否彎道超車的關鍵所在。

更為重要的是，我們是如今全球芯片當中最大的消費國，我們擁有全球最大的電子消費市場。國內(nèi)所擁有的成熟電子消費市場，半導體行業(yè)的基礎以及成熟的供應鏈體系等優(yōu)勢。既是我們過去20年飛速發(fā)展的成果，同樣也是未來10年的機會。

原來很多國產(chǎn)的芯片企業(yè)既沒有利潤也沒有訂單，就靠一口自主可控和國產(chǎn)情懷在吊著，根本沒有辦法商業(yè)化，畢竟做芯片哪有搞社區(qū)團購賣菜賺錢，玩高科技肯定不如搶菜販生意來得爽，是吧？

沒訂單、沒利潤就意味著沒有人才，就意味著沒有擴產(chǎn)的可能，沒有研發(fā)的預算。但是那個人來了，特朗普封禁華為的根本是為了壓制中國芯片的發(fā)展，但采用的手段不可避免地造成了全球芯片產(chǎn)業(yè)的混亂。

現(xiàn)在幾乎所有的芯片訂單都在井噴，單價都在暴漲，大家一下子既有利潤又有訂單了，國產(chǎn)芯片的商業(yè)化市場一下子就被打開。說到底，數(shù)年全球化的發(fā)展，這個世界已經(jīng)不再是山姆大叔說一沒人敢說二的時代了。

歐盟在今年3月份提出了數(shù)字羅盤2030計劃，目標是在10年時間里市場份額翻倍，并實現(xiàn)2納米工藝制成。我國現(xiàn)有的半導體產(chǎn)業(yè)弱勢是事實，國內(nèi)成熟的市場與成熟的供應鏈環(huán)境也是事實。

盡管我們的半導體水平在三五年內(nèi)還不足以跟臺積電、三星相對抗，但海思在短短幾年在一眾國外芯片設計公司中殺出重圍。中芯國際也在美國不斷地壓制中成長，未來芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，道路雖坎坷卻又充滿希望。

現(xiàn)實情況就是如此，不管是我們還是日、韓、歐盟，都不得不發(fā)展芯片產(chǎn)業(yè)。那么芯片產(chǎn)業(yè)到底是什么狀況呢？我們簡單從芯片產(chǎn)業(yè)的設計、生產(chǎn)、封裝三個角度來說一下。咱們就以華為旗下的海思當作例子，畢竟這次貿(mào)易戰(zhàn)，受傷害最大的就是他們。

這次疫情其實就是對各國的數(shù)字基建大考驗，大部分的國家也回過味來，意識到了數(shù)字基建對于國家的重要性，所以全世界將會迎來一次大力投資數(shù)字基建的大潮。對于數(shù)字基建來說，無論是物聯(lián)網(wǎng)、AI、邊緣計算，有兩件事情非常重要，就是通信和計算。

翻譯一下就是5G和芯片，誰占領了這兩個領域，誰就能在未來幾十年的世界格局中成為不可或缺的力量。華為已經(jīng)擁有世界第一的5G專利數(shù)量，拿到了標準制定中一個比較大的話語權(quán)，已經(jīng)一只腳邁向了未來，可是芯片呢？很多人覺得海思被制裁只不過是少了一個手機芯片而已，也不至于傷到整個高端芯片產(chǎn)業(yè)。那你就太小看海思了。

海思還有AI芯片昇騰系列、服務器芯片鯤鵬系列、5G通信芯片巴龍、天罡系列、用于路由器的凌霄系列芯片等。通俗一點說就是手機芯片、移動通信系統(tǒng)設備芯片、傳輸網(wǎng)絡設備芯片、數(shù)字設備芯片等，通通都做，并且這些芯片在國際市場上都挺能打的。

畢竟在之前，海思已經(jīng)是世界第5大的芯片設計公司，僅次于我們熟知的博通、高通、英偉達和聯(lián)發(fā)科。雖然國內(nèi)的一大批半導體企業(yè)，比如說中芯國際、中微電子等都發(fā)展得不錯，但是芯片要繼續(xù)發(fā)展和突破是需要全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的，特別是需要華為這種有用戶號召力的終端企業(yè)，起到整合產(chǎn)品鏈的作用。

這樣的企業(yè)如果美國任其發(fā)展，很有可能對自己的技術(shù)中心地位產(chǎn)生威脅。華為對于我們來說就是我們的7寸，美國要打當然要打這里。拳頭雖然落在華為身上，可受傷最深的卻是海思。因為海思只是一家芯片設計公司，自己完全不生產(chǎn)芯片，一片都不生產(chǎn)。不僅是海思，蘋果也不產(chǎn)，AMD也不產(chǎn)，這種公司我們管它叫芯片設計方（Fabless）。

這些公司只負責把芯片設計好，就會把圖紙交給臺積電和三星這樣的代工廠（Foundry）去生產(chǎn)。代工廠生產(chǎn)出來的還不是成品，而是一大塊晶圓，最后又交給日月光，安靠這樣的公司去測試、切割，最后封裝成我們平常能夠看到的芯片。現(xiàn)在基本上大部分的芯片都是照這種流程做出來的。

凡事都有例外，這個例外就是英特爾，沒錯，就是那個PC玩家口中的萬年14納米牙膏廠。英特爾全流程都自己來，從設計、生產(chǎn)到封測全部一手抓。這種模式我們管它叫IDM模式。其實一開始做芯片的都是這種IDM模式，可是后來這種模式漸漸沒落了。

因為只生產(chǎn)自家的芯片太浪費，忙起來的時候做不過來，不敢提產(chǎn)能，閑的時候設備就放在那里折舊。

代工廠模式就不一樣了，東邊不亮西邊亮，一年下來天天產(chǎn)能拉滿。這種模式又反過去催生了一堆芯片設計公司。以前你不拿出個幾千億都不好意思去做芯片，現(xiàn)在你用少則幾個小目標，多則幾十個小目標的費用去攻克設計研發(fā)，生產(chǎn)端找代工廠，門檻低多了。

這種細化分工的潮流使得現(xiàn)在堅持用IDM模式的都快絕跡了，能叫上號的IDM模式企業(yè)只剩下英特爾、三星等超大型企業(yè)。回到正題，海思作為一家只設計芯片的公司，設計完總要做出來才能賣得出去，因此只能找臺積電這樣的代工廠去幫他生產(chǎn)。那么如果我們不找臺積電，找其他企業(yè)代工行不行？嗯，還真不行。因為能完美替代臺積電的芯片代工廠目前還沒有。

以往海思都是找的臺積電合作，是因為臺積電目前已經(jīng)是地表最強晶圓廠。在全球芯片設計同行們還在琢磨著7納米工藝制程的時候，臺積電已經(jīng)開始落地5納米的生產(chǎn)線。

因此，除了海思，AMD、英偉達等半導體巨頭也一直把臺積電作為首選合作對象。畢竟像英特爾那樣，不信邪堅持自己做，現(xiàn)在還在14納米+++的路上一去不復返。

可這也造成了一個問題，無論海思以后選擇哪家芯片代工廠，產(chǎn)品質(zhì)量往往比臺積電差一截。可臺積電本身用到了大量來自美國的半導體設備，技術(shù)和產(chǎn)能領先是臺積電之所以強大的武器，如果失去了美國技術(shù)，等于失去了它的底牌，后面的三星還等著上位呢。所以盡管非常痛心要失去華為這個貢獻收入第二多，用得起最先進最貴的制程，增長最快的客戶，臺積電也不敢跟美國唱反調(diào)。

畢竟失去了華為，其他芯片設計公司的需求立馬能補足產(chǎn)能缺口，惹火了美國沒準臺積電會失去全世界。這道題換誰都會做。大家可能聽過我們國內(nèi)有一個中芯國際的公司也非常厲害，沒有了三星我們能不能選擇這樣的國產(chǎn)企業(yè)呢？要是華為海思把訂單交給國內(nèi)的廠商來處理，搞一個完全的國產(chǎn)化也很好嘛。

很遺憾，雖然這些年中芯國際已經(jīng)很努力了，特別從2019年中芯國際攻克14納米這個節(jié)點之后，中芯國際的體量就已經(jīng)躋身到國際前列。不過沒有對比就沒有傷害，臺積電早在2018年就已經(jīng)給蘋果量產(chǎn)7納米制程工藝的A12芯片了。所以中芯的實力比起行業(yè)頭部企業(yè)來說還是有些落后的。

14納米的麒麟手機芯片面對到時候已經(jīng)紛紛用上了5納米的同伴們在續(xù)航和體積性能上都占不到優(yōu)勢，恐怕也就力不從心了。更慘的是，就算我們可以將就用中芯國際的14納米，但中芯國際也不一定能給華為做。

芯片制造的步驟，可以大概分為氧化→薄膜沉積→光刻→刻蝕→離子注入→清洗，除了刻蝕環(huán)節(jié)，中微電子的刻蝕設備已經(jīng)應用于最先進的7納米和5納米生產(chǎn)線之外，其他的環(huán)節(jié)基本都落后于世界水平，像薄膜沉積設備中芯使用的是美國應用材料公司的方案。

國產(chǎn)替代公司比如說中微半導體、北方華創(chuàng)、沈陽拓荊和中盛光電要突破現(xiàn)有技術(shù)，都還需要一段不短的時間。

大家應該都知道那臺永遠都到不了貨的ASMLEUV光刻機了。國產(chǎn)光刻機中微目前僅能做到28納米的水平，其他環(huán)節(jié)甚至才剛剛起步。

所以按照美國的禁令，中芯國際也得做二選一。連中芯國際在自己科創(chuàng)板上市的招股書里都說，在獲得美國商務部行政許可之前，可能無法用于為若干用戶的產(chǎn)品進行生產(chǎn)制造。這個招股寫得真是很實在，里面提到的所謂的若干用戶，首當其沖就是華為海思，所以很可能國內(nèi)中芯國際也沒法接華為的訂單了。這就是芯片代工廠的現(xiàn)狀。

封測企業(yè)的情況也跟這個類似，可能很多人知道國內(nèi)的封測廠屬于世界領先水平，但實際上國內(nèi)的封測企業(yè)光測試機一項設備就被日美企業(yè)給壟斷了。其中來自美國泰瑞達和科修半導體分別占了中國測試機市場的46.7%和8%。目前半導體測試設備的國產(chǎn)化率仍然不足10%，這情況也和制造差不多，國產(chǎn)化還有很長的路要走。

除了上面這些顯性的因素外，還有一個大家不怎么關心，卻異常重要的隱性元素。芯片設計簡單分類一下，通常有以下這些步驟，前端設計→前仿真→后端設計→驗證→后仿真→signoff檢查→數(shù)據(jù)交付代工廠，以上的每個步驟都需要EDA軟件的參與。那么問題來了，什么是EDA軟件？我們?yōu)槭裁捶怯盟豢赡兀?/p>

打個比方，比如說你要造一間小屋子，你可以用紙筆去畫一個設計圖，因為結(jié)構(gòu)很簡單。但是當你需要造一座摩天大樓的時候，用紙筆就很扯了，這個時候你至少需要一套CAD軟件來幫你設計它。

EDA軟件廣義上其實也是CAD的一種，現(xiàn)在的一片芯片當中就跟一座超級大的摩天大樓一樣，其中的元器件可能要以幾十億級計。一個位置放錯，一條電路走錯，都有可能造成整個芯片跑不起來，而EDA能很大程度上自動化設計流程，芯片設計人員只需要決定某幾個關鍵位置的設計就好了。

那么海思現(xiàn)在是用什么EDA軟件呢？他們主要用了三家公司的軟件，明導國際、新思科技以及楷登電子。好巧不巧，這三家正是世界上最大的三家EDA軟件商。通常小的芯片設計公司會挑選一家使用，而海思更精益求精一點，他們會選擇三家各自最擅長的部分，比如說明導的前端，楷登的PCB、新思的驗證。

可是關鍵問題就在于這三家都是美國公司，所以現(xiàn)在這三家公司都已經(jīng)跟海思停止合作了，不過好在已經(jīng)買了的授權(quán)還可以繼續(xù)用，只是不更新了而已。將就用不行嗎？有些鍵盤俠就叫囂著，我還在用office2003呢，那不是照樣用得好好的嗎？或者咱用盜版不行嗎？

拋開盜版這件事情的法律風險和道德來說一下。EDA軟件有個非常重要的功能就是驗證，它的軟件可以驗證你設計的芯片是否跑得起來，能不能達到要求。這樣你最終交給代工廠的設計圖就可以保證大概率沒有什么問題。可是這些EDA軟件商是怎么做到的呢？

這些EDA軟件廠非常的雞賊，他們給代工廠也提供軟件，但是分文不要，唯一的條件是代工廠需要定時給提供數(shù)據(jù)包，也就是PDK。PDK包含了諸如金體管、MOS管、電子管、電阻、電容等基礎器件、或反向器、與非門、或非門、鎖存器、寄存器等邏輯單元基本特征信息。

這個數(shù)據(jù)包會不斷地優(yōu)化，更新頻繁，同時對EDA軟件有綁定和校驗的作用，一般只支持當前最新版本的工具。那這個頻繁是有多頻繁呢？就是可能頻繁到你一個月就得更新一次。去破解它都跟不上它更新的速度。

所以你不更新就不會得到最新的數(shù)據(jù)包，也沒辦法進行最新的校驗，基本就把你鎖死在這個不更新的舊版本上了。如果你想做一點小改動還行，萬一要做進一步設計或者更新工藝制程的芯片。要知道一片流片失敗就是幾個小目標的錢拿去打水漂了，誰能負擔起這個成本呢？

或者說你用盜版又會出現(xiàn)以下的畫面：你拿一個設計好的芯片方案給代工廠，對方問你是用哪個軟件設計的？這時你只能隨便編一個，他說你用一個我都沒聽說過的EDA軟件的方案來給我，我哪敢給你生產(chǎn)啊？

那么，這個玩意有沒有可能國產(chǎn)化呢？實際上我們國產(chǎn)的EDA軟件也不是完全沒有。比如說華大九天就是國內(nèi)EDA軟件的龍頭企業(yè)，只是現(xiàn)階段，它們只在某些環(huán)節(jié)是做得不錯。甚至有幾個環(huán)節(jié)，比如說版圖及掩模處理軟件可以說是全球領先。

只是上述的三家美國公司都可以提供全流程服務，相對薄弱的環(huán)節(jié)也有著相當成熟的覆蓋，而國產(chǎn)軟件只能做到上述某個環(huán)節(jié)當中，或者是只有某幾個點的優(yōu)秀。要全面覆蓋整個高端芯片設計流程，現(xiàn)階段只能嘆口氣說一句臣妾做不到啊。

所以看了一圈發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)也不能做，封測也不能做、設計也不能做，那海思還能活下去嗎？活還是活得下去，海思現(xiàn)在屯了大量的半導體IP，慢慢賣這些還能活下去。只是這樣只能算是吃老本，能吃多少年了，就只能看美國的臉色了。

我們國家的半導體現(xiàn)狀就可以說是美國那些發(fā)達國家的老陰謀了。當年一紙瓦斯納協(xié)定禁止向中國輸出技術(shù)，嚴重限制了中國半導體行業(yè)的發(fā)展。但是其實那還不是最難的，我們靠自己做成了很多事。最賤的是當年半導體行業(yè)的壁壘還沒有那么高的時候，每次我們自主研發(fā)成功，美國那邊馬上就解鎖、降價。

比如說20世紀80年代，我們在沒有EDA軟件可用的情況下，國家拿出兩彈一星的精神，動員了全國17個單位200多名專家，聚集到北京集成電路設計中心，開發(fā)出屬于自己的EDA。

于是命名為熊貓系統(tǒng)的原型EDA在1991年正式面世，在國外聲名鵲起，斬獲兩項國際大獎，一舉沖破了國外的技術(shù)封鎖。可就在這時美國瞬間解禁了EDA軟件的封鎖。上面提到過的國際EDA巨頭楷登和新思火速在北京設立辦事處，用成熟和低價迅速占領市場，就這樣把熊貓系統(tǒng)扼殺在搖籃之中。這樣的故事在國內(nèi)半導體領域不斷地上演，直到現(xiàn)在我們才醒悟過來，沒有自己的東西永遠都要受制于人。

其實無論是EDA也好，光刻機也好，還是代工能力也好，我們并非一無是處，國內(nèi)有很多公司在部分領域都做得很好，比如說剛剛提到的華大九天、中微電子等。但是整個半導體行業(yè)是需要全產(chǎn)業(yè)鏈的公司去協(xié)同發(fā)展、協(xié)同突破的。現(xiàn)在要做的就是讓越來越多的點冒出來，讓它變成面。但是這種做法就相當于是以中國一國之力跟全世界的半導體企業(yè)競爭，難度和壓力之大，不用說也知道。

看到這里很可能有人會說，你把情況說得這么慘，是不是想投降？我想說的是那些高呼華為不可戰(zhàn)勝，不和我們合作對方血虧的人，只不過是自欺欺人罷了。

敢于承認現(xiàn)狀，認識自我才能奮勇回擊。哪怕華為海思有一天真的無法再走下去，也阻止不了我們中國半導體行業(yè)的崛起。美國能打壓我們的廠商，卻打壓不了我們的人才，相信這些在芯片領域浸淫多年的工程師，會將星星之火傳到中國半導體領域的每一個角落。

對于芯片產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)來說，趁著這次缺芯帶來的擴產(chǎn)潮和國家在這方面越來越多的政策傾斜，好好發(fā)展自己，別搞小聰明，腳踏實地地做事。對于個人來說，在可見的未來，芯片行業(yè)是有極大機會發(fā)展的。如果你有志于此，不妨自己多多努力。當個人的追求和國家的需求重合時，將會迸發(fā)出璀璨的光芒。