中国芯片技术全套机器可以制造吗(举国体制还造不出高端芯片？中国“造芯”如何破局？)

第一芯片使用国，怎么就被掐脖子呢？

中国有句话叫“千金之子，不死于市”。意思是有钱虽然不能为所欲为，但是的确可以有所作为。中国是世界第一芯片使用国，中国GDP即将成为世界第一，中国有世界最多的理工科人才。这样一个国家在芯片上被人卡脖子，无论如何都是说不过去的。

冷静分析，芯片是一个极为特殊的行业，有自身的逻辑和发展规律。它有如下一堆关键节点：

*搞芯片设计的公司很多，也容易达到高水平，但设计用的软件是美国的；

*能制造最高端光刻机的，只有荷兰ASML一家，而ASML的主要技术专利和关键供应商是美国的；

*能生产高端芯片的，只有台积电、三星和英特尔三家，其中台积电最为先进；

*硅片等原材料由日本控制，而日本听美国的；

*存储芯片和专用芯片要求的工艺不高，包括中国在内很多公司都能生产。

芯片跟政府和地缘政治关系密切

“亚洲模式”特别喜欢扶植像芯片这样的高科技产业，美国和欧洲虽然不一定直接给多少补贴，但政府也是经常干预。在地缘政治上跟美国关系越近的经济体越容易搞芯片，但这并不是说它们跟美国就没有矛盾。

韩国已经把以前作为驻韩美军基地的一个港口城市，平泽，搞成了「芯片城」。三星公司准备在2030年之前，在逻辑芯片业务上投入超过1000亿美元。台湾方面，张忠谋虎老雄心在，台积电要在2022到2024年之间，投入超过1000亿美元升级工厂。

中国也曾经想用砸钱补贴的思路搞定芯片制造，但事实证明简单粗暴是行不通的。政府主导的很多项目都失败了，拿一大笔补贴拉倒，更有的直接就是骗子项目。

比如“武汉弘芯（HSMC）”就是一个著名的诈骗案，打着台积电副总裁的名号骗了政府很多钱。你也不想想现在建个芯片厂有多难……地方政府的有些愿望只有骗子才能满足。

进入21世纪，高端芯片是未来科技的核心，基本在国际上得到共识，惧怕中国崛起，也让美国这几届政府费尽心机掐中国芯片发展的脖子。

光刻机，人类有史以来最复杂的机器

造芯难，还有另外一个关键，就是光刻机。

光刻机，是人类有史以来最复杂的机器。它比大飞机、火箭、宇宙飞船、包括詹姆斯·韦布太空望远镜都要复杂，都要高难度。因为那些东西的制造技术至少在原则上可以由一个国家掌握，但是没有任何一个国家能掌握最尖端光刻机的全套制造技术。

研发光刻机，是一个绝对意义上的跨国工程。

光刻的基本原理一直都没有变，就是用光把芯片蓝图缩小，投影到硅片上，跟表面化学物质发生反应完成刻蚀。整个光刻过程差不多是像下面图中这样：二氧化碳激光器轰击锡球得到极紫外光，再用镜子把极紫外光收集起来透射到硅片上——

光刻机虽然只有火车头大小，但却有数十万个零部件……

世界上最成功的光刻机制造商是荷兰的ASML，ASML一方面是直接赞助研发，比如它给德国蔡斯公司提供了10亿美元去搞镜子；另一方面强调标准和纪律：如果有哪个供应商不听话，ASML可能会收购他。到2010年代末，经过了二三十年，ASML终于把极紫外光刻技术光刻机给做出来了。

光刻机是非常，非常昂贵的机器，每台价格超过一亿美元不说，买回来还有极高的维护成本。ASML尽了最大的努力，让光刻机的每个零部件平均至少可以使用三万个小时而不坏。但是考虑到光刻机有那么多零部件，它们不会同时坏，ASML还开发了一个预测性的算法，能大概判断什么时候哪个零件该坏了……但就是这样，它也必须派人在现场盯着，随时维修。

所以，生产光刻机是一件投资惊人、风险巨大而又十分麻烦的事。

不追求全面掌握芯片行业

意识到造芯是一项难度巨大，投入不菲且需要跨国协作的项目，中国其实无需追求全面掌控芯片行业，但是要追求减少对美国的依赖。

这是中国绝对可以做到的。其实美国并不能一手遮天，有很多东西它控制不了。

一个办法是开源。逻辑芯片的架构主要有两种，一种是X86，只有英特尔和AMD可以用；另一种是ARM，需要花钱买授权，美国可以随时禁止中国公司使用。但是现在又出了一种新的架构叫做RISC-V，性能比X86和ARM更好。而最好的一点是，它是开源的，任何人都可以免费使用。而且因为它开源，会有很多工程师检验这个架构，所以它出问题的风险更低。

英特尔和苹果已经上了X86和ARM的路径依赖，但是中国公司刚起步，正好可以用RISC-V。阿里巴巴已经在使用于这个架构设计芯片。

另一个办法就是先搞一些不是最先进的技术。旧技术简单、便宜而且美国不至于管得太严。并不是所有领域都需要最先进的芯片。像汽车上的很多芯片，你不需要比别人的快，够用就行。冰箱、电视机、电饭锅，不会跟你谈论摩尔定律，让中芯国际生产绰绰有余。

别忘了中国的最大优势是中国是世界最大芯片使用国。哪怕只把这些不太先进的芯片做好，中国大陆在芯片制造上的份额也可以超过台湾和韩国。

弯道入圈，反掐脖子

要想对最先进芯片制造有发言权，中国必须掌控其中的一个节点。要想掌控节点，中国就必须提前做好研究，力争拿出几项尖端技术。最好有几家中国公司可以成为ASML不可替代的供应商。

这就叫“伤其十指不如断其一指”。哪怕中国能有德国三分之一的研发能力，如果光刻机的激光器依赖哪怕一项中国独门技术，美国能把跟中国的互相依赖给武器化吗？

防止你卡我脖子最好的办法不是我独立自主，而是确保我也能卡你脖子。而挖人才出研发就是一个不错的方法，比如挖半导体设计师吉姆·凯勒（JimKeller）这种级别的人物。

此人在AMD、苹果、特斯拉和英特尔的芯片上做出过革命性的变革，堪称是大宗师。凯勒刚刚加入一家叫Tenstorrent的创业公司，正在设计领先于时代的AI芯片，而且他还在研究用AI设计芯片。更为重要的是，他头脑中有把晶体管的密度再提高50倍的清晰路线图。如果这样的人物能主导中国的研发布局，或者华为有个这样的人，在下一代芯片技术上抢得先手，中国还怕什么卡脖子。

极紫外光刻机早晚会被淘汰，将来会有新的光刻技术出现，芯片技术只会水涨船高，不进则退，而世界上没有经久不衰的公司。台积电、三星、英特尔，它们将来只要有一个失误，没赶上下一个潮流，也许华为就有可能取代它们。

搭建高端芯片的产业链，是一项投入巨大，及其复杂，且要跨国合作的系统工程，它比制造大飞机、火箭、宇宙飞船、甚至詹姆斯·韦布太空望远镜都要复杂，都要高难度。所以中国用举国体制，投入巨额补贴仍未能在“造芯”上突破是情有可原的。

追求全面掌控芯片行业不可行，但减少对美国的依赖是可行的，中国应该全力挖全球芯片的顶尖人才，力争拿出几项尖端技术。最好有几家中国公司可以成为ASML不可替代的供应商，重新在全球芯片产业链占有一席之地，这才是中国造芯“弯道入圈”的好策略。