深度解析|美国对华为“卡脖子”,为什么要从芯片入手

勒令课程 2024-03-16 01:05:25
前言

5月15日,美国商务部宣布正扩大对华为的制裁力度,试图切断其与全球芯片商的联系。具体措施要求禁止使用美国软件和技术的外国半导体制造商,在没有获得美国官员许可的情况下向华为提供产品。

这是美国最近一次对华为采取的制裁政策,如果说前几次的动作,让华为感觉到了危机;那么这一次,华为将会面临巨大的压力。为什么美国一定要在半导体领域设置门槛来限制华为呢?华为又为什么对半导体领域的制造商依赖性那么强呢?下面我们来深度解析下。

芯片的制造过程

首先需要弄明白半导体的制造过程,简单来讲包含以下几步:

获取芯片的原始材料是硅将原始硅片进行高纯度(99.99999%)提炼得到晶圆然后在晶圆上涂上一层感光材料,这种材料见光就会融化,融化的位置就会露出晶圆利用光刻机发射的精准光线,在晶圆上刻出需要图案利用刻蚀机将露出的晶圆刻出沟槽

上图中,大家看到的晶圆被分割成很多小的方块,每一个小的方块就是一块芯片。

所以从这里可以看出来,芯片和半导体是个子母关系,美国卡住半导体就是卡住了芯片。

芯片的核心参数

根据上面的制造过程,可以看到,一块半导体被分割成很多块小小的芯片。这里就引入的另外一个概念:芯片工艺,通俗来说就是芯片的制作能达到的最小尺寸,14nm、7nm等等。这个就是我们所说的芯片的核心技术。

试想,一个同样大小的半导体,如果芯片工艺越小,能分割出的芯片数量就会越多(这个是数量级变化的),产生的利润必然就会越大,这对于晶圆加工厂来说是非常有竞争力的。

另一方面,芯片越小,同样的的面积下储存的晶体管就会越多,处理效率就会越快,性能越好,功耗越低,从使用产品(比如手机)上来说这也是一个核心竞争力。

了解了芯片的核心参数之后,我们来看下目前世界上主流的芯片供应体系。

芯片的供应圈

芯片的供应体系可以分为三类:设计商、制造商、设计+制造供应商。

只设计芯片的公司比如:高通、博通、AMD等这几个都是美国,中国台湾的有联发科,中国大陆的有华为海思、展讯等。

只生产芯片的公司(也称作芯片代工厂或晶圆加工厂),比如:中国台湾的台积电,中国大陆的中芯国际等。其中台积电算是芯片代工的龙头老大,几乎包揽了全世界晶圆代工业务的56%(2017年统计数据),规模和技术全球第一。

既设计又加工芯片的公司,比如:因特尔,三星,东芝,意法半导体,华润微电子等等。

目前芯片制造商,台积电作为老大地位,芯片工艺也处于领先水平。

华为手机的麒麟芯片系列用到的就是台积电的12nm和16nm工艺。所以,目前来看,台积电在华为手机芯片的供应体系中的地位是非常高的。

芯片的核心设备

晶圆加工厂的整体水平很大程度上取决于芯片的加工精度,而加工设备的先进水平直接决定了芯片的加工精度。这里面的核心设备就是光刻机

世界上能做光刻机的厂商比较少:日本的尼康和佳能,荷兰阿斯麦等,但是阿斯麦的先进水平远远超过了其他厂商,可以说高端市场阿斯麦一家独大。

阿斯麦的光刻机每台售价1亿美元以上,每年也就做几十台基本上都给了台积电和三星,去年,中芯国际有幸拿到了一台。

大家可能会问:荷兰的设备为什么会被美国控制呢?

十几年前,阿斯麦的光刻机光速发展,美国华尔街资本开始大举买入这家公司股份,并实现控股。如今,ASML的三大股东资本国际集团、贝莱德和英特尔均来自美国。阿斯麦几乎算是半个美国公司了,美国说能卖给谁那就只能卖给谁。

所以说美国控制光刻机就能控制全世界的芯片

华为的芯片体系

华为海思是华为的芯片设计中心,华为海思芯片设计出来后,主要交给台积电进行加工,特别是华为的麒麟芯片,订单几乎都是由台积电包揽。

随着麒麟芯片的崛起,美国高通的霸主地位被威胁,于是美国开始步步打压后,华为将部分订单转移给了中芯国际,这也是华为目前位置为数不多的退路。

讲到这里,大家基本上可以看到美国以限制芯片为手段,打压华为的野心了

后记

在美国如此猛烈的打压下,华为确实感觉到了空前的压力,看看华为中国的官方微博就能看出来了

“没有伤痕累累,哪来皮糙肉厚,英雄自古多磨难”,确实,不经过一番“浴血奋战”,如何能打败强大的对手。

这个时候,对于华为来讲,是苦难也是机会,谁都不想一直在别人的控制下生存,只有自身强大才有可能挣脱束缚,自由发展。既然美国控制住了设备,华为完全可以联合国内的设备供应商自主研发,技术没有绝对的屏障,只要有足够的研发投入以及试验成本,突破是迟早的。

对于国内其他芯片制造商来说,比如中芯国际,更是机会。有了资金的支持,就可以投入更多的成本完成就技术的突破,14nm、12nm、10nm、7nm都会实现的。

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