我(wǒ)國芯片行業要多久可以趕上美國？

在芯片領域，中(zhōng)美差距到底有多大(dà)？

因爲中(zhōng)國經濟起步太晚，在追趕方面我(wǒ)們肯定是按先易後難的順序搞的。芯片技術遵循摩爾定律，在同樣價格的前提下(xià)，每18~24個月元器件的數目就會翻一(yī)倍，也就是性能翻一(yī)倍。這恐怖的進化速度代表整個芯片産業鏈能每2年就把一(yī)個先進技術搞成落後技術，慢(màn)一(yī)步你之前所有的投資(zī)都會全部廢掉，根本不是以前的中(zhōng)國玩得起的。因爲芯片技術的追趕難度在所有行業裏明顯屬于最高級，所以我(wǒ)們放(fàng)到後面去(qù)發展是非常正常的。

那麽中(zhōng)美的芯片技術差距有多大(dà)，是不是大(dà)到壯漢打小(xiǎo)孩那種？

中(zhōng)國芯片技術不如美國很多，但雙方的技術差距，也沒大(dà)家想象的那麽大(dà)。完整的芯片制造鏈共有九大(dà)核心設備，隻要有一(yī)個被卡斷，整個芯片生(shēng)産系統就會中(zhōng)斷。光刻機，隻是九大(dà)核心設備之一(yī)而已，并不代表你有了光刻機就能生(shēng)産芯片。在這九大(dà)核心設備的領域，如果所有零件都采用純粹的國産，不含一(yī)絲一(yī)毫的外(wài)國零件，那麽中(zhōng)國到底能打造出什麽程度的芯片産業鏈？

還是讓數據說話(huà)吧。

列數據之前，要先列總綱，先介紹下(xià)芯片制造究竟需要哪九大(dà)核心設備。

氧化擴散機，薄膜沉積設備，光刻機，塗膠顯影機，刻蝕機，離(lí)子注入機，CMP抛光設備，檢測設備，總共是八大(dà)設備。除此之外(wài)，還有一(yī)個清洗機，貫穿多個工(gōng)序，不清洗是沒辦法進入下(xià)一(yī)環節的，因此總共是九大(dà)核心設備。

這九大(dà)高精尖設備組合在一(yī)起彼此配合，才能組成一(yī)個完整的生(shēng)産線，然後才能生(shēng)産出一(yī)顆小(xiǎo)小(xiǎo)的芯片。少了其中(zhōng)一(yī)個，你整個生(shēng)産線都得癱瘓。

先談清洗機，因爲這東西看起來很不起眼，不就洗個東西麽。芯片的清洗機，和你家的洗碗機那完全就是兩碼事，可不是沖沖水就完事了，那可是超高精密度的芯片。

1 毫米=1000000 納米，也就是說，5納米=0.000005毫米，在這麽細的縫隙裏會有多種雜(zá)質需要無損清除，每個生(shēng)産環節都會給縫隙内增加新的雜(zá)質，你說難不難？

清洗機分(fēn)幾種原理，又(yòu)各自由多少道工(gōng)序組成，我(wǒ)今天就不說了，但你要知(zhī)道清洗對于芯片制造意義非常重大(dà)，如果清洗達不到要求，那麽産品的良率會低到慘不忍睹，直接導緻經濟效益喪失。

在清洗機領域，馬太效應非常明顯，全球前四大(dà)企業總共占據了98%的市場份額。排第一(yī)是不是美國，而是日本，前兩大(dà)廠商(shāng)都是日本的，合計占據70%的市場份額，第三名是韓國的，占14.8%，日韓合計占據84.8%的市場。

日韓很強，但中(zhōng)國在這個領域已經實現了從0到1的突破，擁有了上牌桌的資(zī)格。全球第五大(dà)清洗機公司，是中(zhōng)國的盛美半導體(tǐ)公司，雖然隻占2.3%的全球市場份額，但已經擁有了一(yī)戰之力，因爲美國公司的市場份額也就12.5%，這還是中(zhōng)國企業占了後發劣勢，别人不願意冒險用中(zhōng)國産品的緣故。

2021年5月25日，盛美半導體(tǐ)的SASP兆聲波清洗技術，榮獲中(zhōng)國科技進步一(yī)等獎。

目前，全球最先進的清洗機是日本的，可以匹配5nm生(shēng)産線。美國也能搞定5nm生(shēng)産線，但市場競争力不如日本。中(zhōng)國最先進的清洗機，可以匹配14nm生(shēng)産線，目前在研技術5/7nm。我(wǒ)這裏指的14nm級别清洗機，是純國産零件組成的，哪怕美國帶着全球一(yī)起斷供中(zhōng)國也能自己造出來的純國産清洗機。除此之外(wài)，中(zhōng)國還有替補梯隊，北(běi)方華創目前可以造28nm的清洗機，至純科技目前可以造28nm的清洗機，芯源微目前可以造28nm的清洗機，技術等級僅落後盛美一(yī)代。

這麽短的時間内搞出14~28nm的技術強不強？反正，我(wǒ)覺得不算弱了。

氧化擴散設備，目前最先進的國家是日本，技術等級是5nm，占據了全球總共81%的市場份額。這個領域美國能造5nm産品，但市場份額就是打醬油的，自己都引用日本設備，目前日本擁有全套自産零件，因此美國的技術制裁令管不到日本的氧化爐身上，所以在這個領域我(wǒ)們很少提及，因爲無需擔心美國卡脖子，裏面的美國零件很少

但中(zhōng)國的對手不止是美國，雖然日本目前和中(zhōng)國關系還可以，願意提供設備，但我(wǒ)們也要防一(yī)手。隻要不是中(zhōng)國的，那就是外(wài)國的，判斷标準非常簡單粗暴。目前，中(zhōng)國的北(běi)方華創可以獨立生(shēng)産14nm的氧化擴散爐，足以匹配14nm的芯片生(shēng)産線。北(běi)方華創的産品目前占據國内市場6%，國際數據暫時沒有。市場份額不多，但隻要你要，産品還是可以提供的。

薄膜沉積設備領域最強的是美國和日本，都可以搞定5nm技術，兩國合計占據70~80%左右的市場份額。目前，中(zhōng)國國内的存量薄膜沉積設備98%來自于進口，國産化率僅爲2%，因爲中(zhōng)國以前造不出來。但最近幾年，中(zhōng)國取得了技術突破，最先進廠商(shāng)爲北(běi)方華創。目前，中(zhōng)國28nm級别的設備已經成功實現銷售，14nm設備正在生(shēng)産線進行磨合驗證。

中(zhōng)國最先進廠商(shāng)已成功實現銷售，成功實現銷售這六個字，足以看出國産設備要取得技術突破，要取得市場認可，到底有多難。除了北(běi)方華創，沈陽拓荊也很強，雙方的技術等級都是一(yī)緻的，目前都可以搞定14nm的技術，都正在研發7/5nm的技術。

技術産品是研發出來了，甚至已經突破到了14nm，7/5nm的技術過幾年也能搞出來，但産品很難賣，一(yī)直在虧本砸錢，悶頭搞研發，暫時不考慮大(dà)規模銷售的事。

後發者想追趕，就是很難。怎麽說呢，總算是突破了，中(zhōng)國已經掌握了14nm的技術。沒辦法買産品支援來盡自己一(yī)份心意，我(wǒ)這裏鼓個掌，不過分(fēn)吧。

4.光刻機設備

來到最出名的光刻機環節了，光刻機是整個芯片産業鏈中(zhōng)國最落後的一(yī)個環節，因此也成了各路媒體(tǐ)報道最多的對象。大(dà)家想必已經很熟悉了，但爲了保持九大(dà)設備環節的完整性，我(wǒ)這裏還是多說幾句。

目前全球光刻機設備最厲害的企業是荷蘭的ASML，占據84%的市場份額，其他的市場份額基本是日本佳能和尼康的，再然後就沒有了，所有國家都是打醬油的，包括美國。美國甚至都沒有做光刻機的企業，隻能造光刻機裏面的光源。當然了，荷蘭也有辦法單獨造出光刻機，核心零件被多個國家掌控着，光源來自于美國，鏡頭來自于日本，納米級數控機械系統來自于德國，總共十萬多個零件由西方各國幾百家企業進行提供，然後由荷蘭ASML組合成光刻機。

美國的工(gōng)程師說過：僅僅是光刻機其中(zhōng)的一(yī)個小(xiǎo)零件我(wǒ)都調了整整十年！荷蘭ASML表示：我(wǒ)就算公開(kāi)圖紙(zhǐ)，别人也造不出光刻機。其實，如果全球對荷蘭ASML斷供，他自己對着圖紙(zhǐ)也造不出光刻機。簡單的說，光刻機是所有芯片核心設備裏最複雜(zá)的一(yī)個，目前全球沒有任何國家都實現完全的國産化，都必須通過國際合作才可以實現生(shēng)産，包括美國和荷蘭。

因此，在光刻機領域，中(zhōng)國突破起來最爲困難。

光刻機的零部件實在是太多了，而光刻機整機的等級由最弱的那個部件來決定。因此，光刻機整機目前最先進的企業是上海微電(diàn)子，目前成功突破90nm的技術，反複曝光下(xià)可強行生(shēng)産28nm的芯片，但成本較高，沒有經濟價值，在研技術爲65nm。雖然中(zhōng)國的純國産光刻機隻能達到90nm的技術等級，但你可别忘了這是在全球技術封鎖的前提下(xià)實現的。像美國這種力度的技術斷供制裁扔到了美國自己頭上，他能造出什麽等級的光刻機還真不好說。你隻有個光源強，沒用的，光刻機等級是由主要零件裏最弱的那一(yī)環決定的。

全球塗膠顯影設備市場中(zhōng)，日本TEL這一(yī)家公司的市占率達到87％，達到了絕對壟斷地位。DNS公司，西美事公司，SCREEN公司，這三家公司合起來才占了13%。這個領域中(zhōng)外(wài)差距極大(dà)，以前根本就沒有中(zhōng)國公司什麽事。目前塗膠顯影設備中(zhōng)國已經取得了突破，芯源微和沈陽芯源可以制造國産替代産品，目前已經達到了28nm的工(gōng)藝水平，14nm設備即将研發成功。在中(zhōng)國國内市場，隻有芯源微打開(kāi)了市場，目前占據了4%的市場銷售額，國際市場暫時就不想了。

很可憐，但短短幾年取得了這種技術突破，很可貴。塗膠顯影機設備的國産化替代率，已經取得了零的突破，而且目前的技術等級并不算太低，趕超速度非常快。

如果說光刻機是中(zhōng)國最弱的一(yī)個環節，那刻蝕機就是中(zhōng)國最強的一(yī)個環節。

中(zhōng)國可以生(shēng)産出5nm技術等級的刻蝕機！生(shēng)産公司是中(zhōng)微半導體(tǐ)。目前，中(zhōng)微半導體(tǐ)的5nm級别刻蝕機已經賣掉了50多台，甚至成爲了目前最先進5nm芯片生(shēng)産線台積電(diàn)的設備供應商(shāng)。

目前，中(zhōng)微半導體(tǐ)正在研發3nm級别的刻蝕機技術，完全站在了國際最強第一(yī)線。但是中(zhōng)微半導體(tǐ)沒賺多少錢。

2015年2月4日，美國商(shāng)務部簽署命令，解除了針對中(zhōng)國的“刻蝕機禁令”，給出的理由是“中(zhōng)國已經從事實上獲取了來自中(zhōng)國企業的、和美國産品數量、品質相當的刻蝕設備，繼續實施國家安全出口管制措施已然毫無意義。”因爲禁令的完全解除，後方劣勢的中(zhōng)微公司很難推銷出自己的産品，别人的生(shēng)産線不願意冒險采用你的機器。因此，中(zhōng)微半導體(tǐ)雖然有技術，但隻拿下(xià)了全球1.4%的市場份額，這已經是中(zhōng)國第一(yī)強的刻蝕機企業了。

沒什麽好辦法，這是美國的陽謀，他解除了技術禁令你總不能自己封掉吧，這和改革開(kāi)放(fàng)的宗旨相違背。現在，隻能等中(zhōng)國3nm的刻蝕機研發成功了，誰先行一(yī)步，誰就占據天大(dà)的先機。

離(lí)子注入機屬于僅次于光刻機的卡脖子環節。在這個領域被卡脖子，是因爲此領域美國産品占據了絕對壟斷地位，拿下(xià)了全球89%的市場份額。

離(lí)子注入機市場規模很小(xiǎo)，不值錢，在整套芯片生(shēng)産線裏，刻蝕機價值占比20%，光刻機價值占比20%，而離(lí)子注入機占比僅爲3%，整個2020年的全球市場銷售額隻有18億美元，屬于一(yī)個小(xiǎo)環節設備。但是整套芯片生(shēng)産線是環環相扣的，缺一(yī)個就能斷你整條生(shēng)産線，哪一(yī)個環節都不能少。沒有離(lí)子注入機，你其餘97%的設備全部搞定都沒有，這3%就能讓你全線停工(gōng)。

所以離(lí)子注入機屬于僅次于光刻機的卡脖子環節。

目前，中(zhōng)國的中(zhōng)科信公司、凱世通公司，已經成功生(shēng)産出工(gōng)藝達到28nm的離(lí)子注入機，目前正在研發14nm的技術。市場份額幾乎沒有，畢竟是個市場新人，取得生(shēng)産線企業的信任非常困難，但設備畢竟是研發出來了，目前還在繼續砸錢研發。這麽短時間弄出了28nm的設備，雖然因爲時間短暫還沒有成功打開(kāi)市場。

但我(wǒ)覺得，還行。

抛光設備最先進的國家是美國，可以搞定5nm的技術，占據了全球71%的市場份額。此領域卡脖子不嚴重的原因，是因爲中(zhōng)國的華海清科和中(zhōng)電(diàn)科已經搞定了14nm的技術，正在研發7/5nm的技術。

當然，隻占了15%的市場份額，而且隻是國内市場。全球市場美國拿走了71.3%，日本拿走了26.7%，兩者合計98%，人類其他所有國家共享2%。要不是中(zhōng)國不惜血本砸技術，硬生(shēng)生(shēng)的砸開(kāi)了一(yī)道口子，我(wǒ)覺得連着2%都不會有。14nm已經相當先進，離(lí)7nm隻差一(yī)代，隻要肯砸錢，最多兩三年就能搞定。

檢測設備貫穿芯片制造每一(yī)個工(gōng)藝，比清洗機用的還要頻(pín)繁，及早檢測出不良芯片淘汰掉可以大(dà)幅提高經濟效益。

因此，這個環節的全球市場空間超百億美元，相當的值錢。在這個領域，最先進的國家是美國，可以搞定3nm的技術，占據全球70%的市場份額。目前，中(zhōng)國的檢測設備不惜重金砸出來了28nm的技術。至于市場份額和賺錢能力。

有一(yī)點，那麽一(yī)點點。報紙(zhǐ)上是這麽說的：

“目前我(wǒ)國量檢測設備基本已實現從0-1的階段，已吹響國産替代号角，有望步入國産替代的快車(chē)道。”

我(wǒ)翻譯一(yī)下(xià)，就是在暫時基本沒啥市場份額。但是，我(wǒ)國已經實現了從0到1的突破，砸出了我(wǒ)們自己的設備。28nm的已經搞定，正在研發14nm的。

慢(màn)慢(màn)來，萬事萬物(wù)總有個過程，從0到1就行。

在美國的所有技術領域裏，芯片是最強的一(yī)個，屬于美國的技術榮耀。

我(wǒ)們把芯片生(shēng)産的多個核心設備拆解之後去(qù)看，發現其生(shēng)産商(shāng)要麽是美國，要麽是日本，要麽就是韓國，德國有那麽一(yī)點點，其餘就是荷蘭的光刻機了。日本和韓國基本就是美國的殖民地，國防都由美軍負責的，美國讓幹啥就得幹啥，德國領土上有美軍基地，荷蘭也處于美國的軍事控制之下(xià)。因此，美國的芯片制裁才會那麽有威力。你以爲你對抗的是美國，實際上你對抗的是全世界。

二戰後，美國是新一(yī)代的日不落帝國，軍事基地遍布全球，和美國爲敵的國家基本都被打的經濟崩盤了，沒有能力在經濟領域和美國産品一(yī)争長短。高科技産品，要麽是美國造的，要麽就是美國的盟國造的。所以美國的技術封鎖和斷供令才會看起來那麽可怕，因爲他是在挾天下(xià)大(dà)勢來壓你，遠不止他自己一(yī)個國家的力量。

芯片領域由于摩爾定律，是典型的赢家通吃，一(yī)步快步步快，後來者根本無法生(shēng)存，所以美國系産品才得以壟斷天下(xià)。硬頂着摩爾定律的壓制去(qù)趕超芯片技術，全球沒有國家敢這麽做。

但中(zhōng)國敢，而且看起來還做的很不錯。

目前，純粹國産化的芯片生(shēng)産線隻能做到90nm的級别，因爲目前純國産的光刻機是90nm的。最弱的一(yī)環，決定了整個生(shēng)産線的技術等級。這種比較其實并不公平，是因爲這是拿中(zhōng)國一(yī)家去(qù)對比全世界，而且是拿中(zhōng)國幾年沖刺的結果去(qù)對比全世界幾十年的技術積累。2019年全球芯片營收在4123億美元左右，中(zhōng)國大(dà)陸隻占了5%，美國公司占了47%。看起來是10倍差距，但如果你把幾大(dà)核心設備一(yī)拆分(fēn)，就會發現中(zhōng)國的技術等級并不算弱，很多設備硬頂着賣不掉沒盈利的壓力，活生(shēng)生(shēng)的把技術水平給追上來的，趕超速度非常之快。

下(xià)圖把國内水平和全世界最頂級的水平進行對比，隻分(fēn)中(zhōng)國和外(wài)國。

很明顯，我(wǒ)們不算太弱，技術突擊速度非常之快。

很多核心設備我(wǒ)們研發出來之後根本賣不掉，因爲是個新人，生(shēng)産線企業不敢冒險接納，生(shēng)怕替換了一(yī)個産品影響到了整個生(shēng)産線。但我(wǒ)們還是要不斷的研發，不斷砸錢去(qù)沖新技術。因爲美國的制裁就像一(yī)個彈簧，你越強它就越弱，你越弱它就越強。如果你不能生(shēng)産某個核心設備，那麽制裁的大(dà)棒就會立刻砸到你頭上。但如果你有了，根本不需要談判，對方就會立刻解除限制。

比如說，在芯片生(shēng)産線上售價和昂貴的光刻機幾乎等同的刻蝕機，美國就完全不封鎖中(zhōng)國，因爲中(zhōng)國有國産的刻蝕機，而且技術等級達到了5nm的最頂級級别，封鎖刻蝕機毫無意義。

所以你的眼光不要隻盯着光刻機，這東西之所以報道多是因爲中(zhōng)國還沒有完成突破，是整個産業鏈裏最落後的一(yī)環，但并不代表光刻機有多貴多稀罕，刻蝕機的價值占比和光刻機一(yī)樣，都是生(shēng)産線的20%，一(yī)樣昂貴，中(zhōng)國活生(shēng)生(shēng)的給怼到了5nm的級别，直接逼的美國解除了技術封鎖。

中(zhōng)國目前的芯片技術等級比美國落後，這是事實，畢竟我(wǒ)們以前沒有優先發展這個。

但你要說中(zhōng)國追不上芯片技術，那你就錯了，大(dà)錯特錯。

芯片是一(yī)定會追上的，而且隻需要幾年時間，你把九大(dà)核心設備目前的技術等級全部拆開(kāi)看之後，就知(zhī)道中(zhōng)國的技術追逐速度到底有多快了。光刻機不等于芯片生(shēng)産線的全部，而且隻是生(shēng)産線的一(yī)小(xiǎo)部分(fēn)。除光刻機外(wài)，中(zhōng)國所有的設備已經基本能生(shēng)産主流成熟芯片的水平，占了整個生(shēng)産線的80%。換句話(huà)說，中(zhōng)國憑一(yī)己之力，在短短幾年時間裏，弄出了80%的純國産芯片生(shēng)産線。

那再給幾年時間呢？

據說光刻機技術明年就能突破28nm的水平。一(yī)旦28nm的國産光刻機技術被突破，中(zhōng)國立刻就能打造一(yī)條純國産化的28nm芯片生(shēng)産線，因爲其餘80%的技術設備早就已經全部就位，隻等光刻機。不要覺得28nm的芯片沒用，其實隻有手機這麽小(xiǎo)的東西才會追逐最新的5nm和7nm芯片，絕大(dà)多數電(diàn)子産品使用的都是14/28nm的芯片。等中(zhōng)國再突破14nm的光刻機，絕大(dà)多數芯片需求都能依靠純國産設備搞定。中(zhōng)國和美國搞芯片博弈最大(dà)的底氣就是中(zhōng)國那龐大(dà)的半導體(tǐ)需求市場，每年進口額高達3000億美元。

一(yī)旦美國的技術封鎖時間長了，中(zhōng)國的設備廠商(shāng)完全可能實現趁機驅逐美國産品的市場影響，趁機上位。而僅憑中(zhōng)國本土的市場份額需求，就足以養活這麽多中(zhōng)國芯片公司。所以你封鎖也好，不封鎖也罷，對中(zhōng)國最大(dà)的影響不過是手機晚幾年升級換代而已，其他對中(zhōng)國幾乎是毫無影響。你不封鎖，對中(zhōng)國有好處，封鎖，對中(zhōng)國其實也有好處。因爲中(zhōng)國的廠商(shāng)爬技術等級爬的太快了。所以中(zhōng)國才會這麽淡定，一(yī)點都不着急，愛賣不賣。再多封鎖個兩三年，你想賣我(wǒ)們都不要了。

中(zhōng)美在經濟上較量了兩年多，美國本以爲隻要加了關稅中(zhōng)國就得崩潰，沒想到中(zhōng)國對美順差居然越來越大(dà)，出口貿易不減反增。貿易戰的爆發對中(zhōng)國來說本是禍事，但在正面戰場上取得了優勢之後反而變成了天大(dà)的好事。在經濟領域，我(wǒ)們本來視美國如天人，認爲美國陸軍不能打的人有很多，認爲美國經濟不能打的人還真沒幾個。但真打起來，那可真是不打不知(zhī)道。

原來美國所謂的經濟戰，也就那麽回事。