2020 年 5 月 15 日，美國商務部發布公告，稱美國商務部稱華為 “破壞” 實體清單，所以要限制華為使用美國技術軟件設計和生產半導體;這則消息引發了外界對于華為和中國半導體產業的擔憂。今天的先進計算機芯片的設計和制造離不開美國技術。美國公司，比如楷登電子(Cadence Design Systems)和泛林集團(Lam Research)制造的產品，幾乎不可替代。美國商務部可以通過切斷這些產品及其生產的芯片讓全球幾乎所有技術企業停止運行。

因此，即使是美國以外的公司也必須遵守商務部的這些新規定?？偛课挥诤商m的阿斯麥公司(ASML)已停止向中國銷售其最先進的設備。阿斯麥是全球唯一一家生產最先進光刻機的公司，它的機器使用光粒子將電路刻在硅晶片上。全球領先的半導體生產商之一、臺灣的臺積電已表示，在美國商務部的監管規定生效之后，將停止為華為生產產品。那么，面對美國的科技霸權，華為公司該如何面對，中國半導體行業該如何走向自主可控，這些問題也引起了廣泛關注。

現在半導體領域是“一超多強”的格局，美國擁有世界上最大的半導體市場，其半導體行業產值占全世界總產值的47%，是當之無愧的老大。除了美國，韓國三星、海力士的存儲芯片占了65%；從80年代起，歐洲的英飛凌、意法半導體、恩智浦，一直都是模擬芯片領域的佼佼者；信越、日立等日本公司，幾乎壟斷了半導體的上游材料，比如高端光刻膠等；中國臺灣則在芯片代工領域獨步天下，臺積電和聯電占據了越60%的市場，日月光等公司還搶下芯片封裝測試一半的份額；中國則依托龐大的下游應用市場，近年在芯片設計領域快速發展，華為海思擠進芯片設計前十，設計規模跟上位居世界第二。

從表面上看，儲存芯片有韓國，芯片生產代工有中國臺灣，模擬芯片有歐洲，再加上華為擁有芯片設計能力，似乎拋開美國攢一臺手機也并不是什么難事。現實情況卻比這個要復雜得多，拋開政治因素，其他國家或地區能在半導體領域有所建樹，背后多多少少都有美國人的影子，或者說是得到美國的認可。

以臺積電為例，臺積電最開始的專利技術來自IBM授權，英特爾不光給訂單，還對芯片加工的幾百道工序，進行手把手指導，美國則通過資本市場，掌握了臺積電80%的股份。

誰的拳頭大，誰就有話語權。這是亙古不變的真理，在半導體領域也一樣，美國及其盟友日本，擁有三張王牌，分別是設備、材料和設計軟件，管控任何一樣，都可以讓你停工歇菜。

一、設備：

目前，全球前五大半導體設備廠，其中三家是美國企業，日本的東京電子、荷蘭的阿斯麥，好巧不巧，都是喝美國奶長大的，這五家公司加起來，占了全球半導體設備近60%的營收，2019年超過了500億美元。

芯片加工的核心設備包括光刻機、刻蝕機、化學拋光機、離子注入機，以及檢測設備等，幾乎都被這五家公司壟斷，或者說是被美國壟斷。

而美國能實現壟斷，除了時間積累上的優勢外，還要歸功于其高超的工藝技術。

就荷蘭的光刻機來說，其技術核心是極紫外光源，EUV，全球最先進的EUV研發是由美國主導的，由英特爾和美國能源部牽頭組件EUV LLC聯盟，成員包括摩托羅拉、AMD、IBM，以及能源部下面的三大國家實驗室，可以說為了研發EUV，美國把家底都掏出來了。

在深紫外光DUV時代，日本尼康也是光刻機巨頭，但是由于美國視日本半導體為對手，尼康沒有拿到EUV的入場券，從此沒落。阿斯麥非常懂事，保證55%的零部件會從美國進口，同時接受美國的定期審查。于是阿斯麥成為天選之子，在高端EUV光刻機領域一家獨大。

投桃報李，美國同意阿斯麥收購幾家美國公司，包括掩膜技術龍頭、紫外光源龍頭等，進一步鞏固其行業老大的地位，同時，阿斯麥也深深烙下美國的印記。

二、材料：

2019年，日本占領了全球半導體材料66%的份額，19種主要材料中，有14種份額超過50%，有好幾種核心材料，甚至達到了70%以上。美國不是不想吃下這塊肥肉，主要是材料這塊，還真得日本人來做，因為半導體材料的“純度”、“配方”，都需要專注和堅持，在一個捏飯團都能成傳奇的國度，最不缺的恰恰是極致的專注和耐心的堅持。

以硅片為例，半導體硅片純度要求是11個9，什么概念，相當于兩個足球場的面積里，只有一粒沙大小的雜質。如果雜質過多，將直接影響良品率，半導體材料成本極高，上千道工序，每一步的廢品率都要做到萬分之一，甚至十萬分之一，才能保證不虧本。

在材料生產過程中，為了保證高純度，就必須使用大量精密測量儀器，能夠檢測十億分之一的雜質含量，這就需要其他基礎學科的協助，比如光學、化學、物理學等。除此之外，人員的經驗，即業內常說的“know-how”，也是至關重要的。

做到99.99%，努努力是可以實現的，但是如果要做到十個九以上，所付出的努力可能是四個九的百倍千倍，而且可能要花費數年才有可能實現。

控制住設備和材料，代工廠連議價權都很弱，想要對抗美國的禁令，幾乎不可能。美國可以輕易的斷了你的糧，甚至砸了你的鍋。

三、設計軟件：

美國除了拿住了生產制造的上游，芯片設計的上游，也牢牢握在美國人手中。

芯片的設計是一件非常復雜的事情，一塊芯片動不動就是數以億計的晶體管，如果要靠人工來完成，根本不可能。所以，設計芯片就必須要用到電子設計自動化軟件，也就是EDA來輔助。

EDA的核心是知識產權庫，即IP庫，IP庫將經常使用的功能標準化、模塊化，設計公司只需要調用即可，不需要重新設計，大大減少了設計難度。2019年，全球芯片IP市場前三強，EDA就占了兩個，僅次于ARM。

除此之外，EDA的仿真功能也是必不可少的，芯片一次流片成本并不低，普通芯片1平方毫米都要十多萬人民幣，高端芯片一次流片費用更是可能高達數百萬美元。

尷尬的是，我國最大的EDA廠商，華大九天在全球EDA市場僅占1%左右的份額，而美國控制的三大廠商，新思科技、楷登電子、明導科技，則占據了80%以上的市場。

從這個事件當中便可以看出國產自研芯片是有多么的至關重要。雖然麒麟芯片自面世以來，便被許多業界人士所看不起，受到了業界的嘲諷與貶低，但是經過多年來的技術研發與積累，華為已經能夠在基帶、AI人工智能等方面都已經做到了業內領先水平。為了能夠使其在國際地位能夠有更高的話語權，華為在世界移動通信大會上展示了自己的5G芯片，踏出了5G最重要的一步，真正意義上實現了不再受制于人的現象。

文章綜合來源：bilibili

編輯：ymf