从2018年中芯国际被制裁到华为长公主孟晚舟女士被扣留,再到2021年全世界引发的芯片荒,一个热词“芯片”飞入寻常百姓家,有很多人都说,中国什么都有,就是没有“芯”,的确,我国芯片荒已经不是一天两天了,就连外国人都知道,卡住了中国人芯片的脖颈,很有可能比中国人就范。
但是其实不是中国芯片荒,世界上很多国家、很多企业包括美国都陷入了“芯片荒”,究其原因是因为两年的新冠疫情导致了原材料短缺、工厂无法正常开工,因此我国缺芯片的情况更是雪上加霜,并且现在已经蔓延到了汽车、家电的领域,如果芯片问题再不赶紧解决,很多企业都要面临无货可卖的状态。
于是,不少人就产生了疑惑,中国既然是世界工厂,为什么无法做到芯片的自给自足?是资金问题还是技术问题?别着急,让我们深入了解一下这个问题。
一,全球家电企业正在面临“芯片荒”
在很多人的心目中,芯片应该是只用在手机电脑中的必要原件,但是其实不是的,像空调、洗衣机、电视机等智能电器的组成中都需要芯片的参与,只不过手机需要的芯片可能是5nm,而家电的可能用7nm、11nm的就可以了,而我们现在面临的问题就是,不管是5nm、7nm的芯片完全供不应求。
根据国际报道,全球芯片正在面临紧缺的危机,而且已经从汽车、手机行业蔓延到了家电领域,导致芯片紧缺的原因是因为产能不足和某些企业还在增加半导体库存。2020年,全球半导体的营收入达到了四万六百亿美元,同比2019年上涨了10%左右,这背后蕴含的信息是世界因为5G的推出,而陷入了新一轮的设备更新换代,所以,很多电器都面临着重新生产的局面,所以半导体的消耗量也在逐渐上升。
在韩国,三星电子公司和LG电子公司表示芯片的制造已经陷入了停滞,并且预计芯片短缺的情况将在2022年之前都不可能缓解,面对这种情况,韩国某知名电视机制造厂商宣布所有产品即将涨价,只有把成本转嫁给消费者,电视厂商才有可能以高价买到芯片用以生产。
有调查数据表示,2020年的全球芯片总消耗量为102亿枚左右,预计2021年全球芯片需求量在103亿枚,基本持平,但是2021年全球驱动IC的芯片的需求量可能会上涨2.7%,这和5G技术的来临有着密不可分的关系。
在汽车领域的芯片荒也不容忽视,IHS Markit预测,2021年全球汽车的产量将会减少一百万辆左右,直接损失的金额达到了600亿美元,我国的电动车龙头企业“蔚来”宣布,目前造车计划因为芯片的短缺而陷入停滞,并且将在之后的几个星期、数月内都有可能无法回复。蔚来都已经这样了,其他品牌的汽车也不会好到哪里去。
由此可见,中国乃至世界目前面临的芯片危机已经非常严重了,搞不好真的有可能在未来两年市场上的电子科技产品逐渐缩减,像华为就已经陷入了减产状态,前两天还有新闻说华为暂时无法生产新的Mate 50手机,原因就是芯片的缺少。
那么,芯片的发明与生产距今已经过去了数十年,为什么我国拥有世界上最全面的工业体系,还是无法攻克小小的芯片,完成“中国芯”的独立自主呢?
二,简述我国芯片发展历史
中国芯片发展完全可以说是错过的,当年,西方世界搞出芯片的时候我国确实有想过独立自主发明创造出属于自己的芯片,但是当时我国并不富裕,手头上也没多少钱,因此对于投资芯片发展十分犹豫。
芯片的制造需要用到光刻机,当时有科学家提议我们最好赶快发展光刻机,避免以后被资本主义国家卡脖子,但是当时我国还有另外一下技术占据了大量的资源,那就是量子对撞机,相信有人听说过杨振宁科学家反对中国建造量子对撞机的事迹吧,当初,有科学家认为美国有量子对撞机,我国也要有,于是向上级申请建立量子对撞机,但是量子对撞机要花费的价钱在千亿美元,所以我国也在广泛征集所有人的意见。
杨振宁就公开探讨过这个问题,他说量子对撞机完全是浪费钱的东西,我国有这个钱,还不如拿来发展光刻机技术,不要去发展量子对撞机,但是当时有很大一批科学家被量子对撞机所吸引,因此最后秉承少数服从多数的原则,我国还是选择了建造量子对撞机,这就让我国错失了第一次发展芯片的机会。
然后又想发展光刻机生产芯片的时候,国外价格低廉、质量上乘的芯片已经攻占了我们的市场,有没有人愿意投入大量的金钱和时间发展芯片技术,而且当时欧美国家一副假好人的模样说不用发展光刻机制造芯片啦,我们卖给你们就好了,价格便宜,质量还好,我国当时又缺技术、又缺钱,无奈之下只能默认了这种模式,于是我们又失去了第二次机会。
但是这些都不是最重要的原因,最终关键的还是我们的企业。
三,发展芯片,需要企业做出巨大的投资和承担风险
目前芯片技术最强的两家工厂,一家是靠着美国的台积电,另一家是韩国的三星电子工厂,这两家工厂目前能做到的芯片极限是3nm左右,是世界最先进的水平,而我国大陆工厂目前能做到的芯片大约是7nm左右,普遍还是以28nm的芯片为主,中芯国际经过2018年的耻辱后发奋图强,目前的技术也有了喜人的进展,基本上能满足自己百分之三十的产能,有专家预估,如果按照现在的情况继续发展下去,可能两年后中国的芯片技术就能成熟,就可以满足全国百分之七十左右的芯片使用。
所以,我想问,这次之前,中国的那些工厂都去干什么了?
在中国有一种很有趣的现象,做硬件生产的工厂处于最下游,它上面是组装硬件的厂商,再往上是生产软件的厂商,这个排名是根据利润的获取能力排名的,所以,这限制了开发芯片厂商的热情。
对于企业来说,想要生存下去必须要干什么?获得短期、大量的利润,并且在未来获得更高的利润是他们主要的目标没有之一,而芯片的投入却是长期的、几乎看不到回报的,每一代芯片的研究,都需要企业投入大量的金钱和时间,这种前期的投资很有可能成为看不见水花的浪费,因为做芯片一直都是千军万马过独木桥,换句话说,做科技企业的一直都徘徊在生死之间,比如说华为,它每年在科技研发中投入上百亿才换来了5G的弯道超车,而小米、VIVO每年在研发中投入的钱能有二三十亿就不错了,所以他们和华为无法竞争,但是这对于华为来说就是一帆风顺的吗?
万一它的资金链断裂,华为面临的局面将是直接覆灭,毕竟每年投入那么多的钱,要是产出比不上投入,那它作为民营企业,它输不起。
看明白了这点,大家就明白了,为什么中国的企业不愿意搞芯片的自主创新,因为充满了不确定性,没有哪个企业能冒着巨大的风险攻克芯片大关。
其次,恶性竞争。中国企业犹如过江之鲤,一旦有一个企业搞出了一些高新科技,那肯定会引来其他企业的争相模仿,就算是核心机密非常高的科技创新,也有企业愿意付出巨大的代价获取,比如说挖走核心技术人员,或许他能顶得住百万诱惑,但是千万、上亿呢?所以,也没有哪个企业敢冒风险去培养自己的科技人才,专门从事创新研究,在这里又不得不提到华为。
华为是一个真正有格局的科技创新公司,他现在非常注重理工科的人才,在华为内部,我们能看到许多年薪百万的科技创新人才,华为的高薪养员是很多企业不舍得做的,所以芯片技术也一直没有被开发出来。
还有一个原因,芯片技术绝对机密。有人说这世界上不存在不透风的墙,但是芯片领域就有那不透风的墙,对于欧美国家来说,芯片的创造绝对是国家级机密,因此他们不允许走漏任何本国芯片机密的信息,这也导致了我们没办法借鉴别国的经验,所以,我们一直都要从零开始研究,当年制作原子弹的时候,好歹还有苏联的专家提供参考意见,但是芯片的制作真的是一步一个脚印。
因此,我们的企业需要兜兜转转好几年,把发达国家走过的弯路全走个遍才有可能创造出适合使用的芯片。 所以,我国的科技公司一直畏惧艰难,习惯了别人为我们提供芯片,这也导致了我国芯片发展一直处于困境当中,不过好在,我国政府现在将其上升到了国家战略地位,相信不用多久,我国的芯片技术就能拿出让人满意的成绩。