2023年,中国芯片进口量占全球比例达到67%,出口量也达到26%,更重要的是中国消费了全球1/3的芯片。
很多网友不太理解,为什么中国会消费如此多的芯片?接下来我们就聊一聊这个问题。
首先,中国是全球最大的电子产品制造基地,生产着全世界80%的电视机、电脑、手机、便携式游戏机等。
以2023年为例,中国电视机产能达到了1.38亿台,销量达到了1.37亿台,手机产能达到了15.7亿台,计算机产能达到了3.4亿台。
这些电子产品需要大量的芯片,包括CPU、GPU、存储芯片、电源管理芯片等等。
而国产芯片,无法满足庞大的需求,这就需要大量进口。
根据统计数据,2022年,中国进口芯片5384亿件,进口额为4156亿美元;2023年进口芯片4795亿颗,进口金额3494亿美元。
虽然数量和额度正在下降,但是依然超过了25000亿人民币。
这些进口芯片大都性能一般、功能也不是很强大,高通骁龙芯片、英特尔的CPU已经算是最顶级的芯片了。
例如高通骁龙8Gen2,搭载在荣耀、小米、OPPO等手机上,效果很明显。但是价格很高,单颗售价达到了1400元,对此雷军甚至表示小米手机不赚钱,利润率仅有4%。
更过分的是我们真正需要的AI芯片、高性能计算芯片是限制出口的,例如:英伟达的A100、H100、A800、H800,AMD的RX7900系列、MI300系列。
限制我们使用AI芯片的原因就是因为,“AI代表着第四次工业革命”,它可以让一个国家、一个经济体脱胎换骨。
那么这种情况下,我们再继续大量进口芯片的话,只会沦为廉价的劳动力,高端产品、高端制造依然与我们无缘,怎么办呢?搞自主研发,做国产芯片。
国产芯片的崛起
我们都知道芯片的重要性,是高新技术的“发动机”,也是AI、物联网、数字技术的核心底座,甚至可以改变一个经济体,让其由劳动密集经济体转型为技术创新型经济体。
所以,我国一直在政策、经济上支持国产芯片的研发和制造。出台了包括财税、研发、人才、知识产权、市场应用等多方面的措施。
同时我们也意识到,芯片是一个全球化的产业,所以我们一直秉着合作共赢的态度,积极与海外企业、研究机构合作,旨在共同推动全球芯片产业的发展。
但是,漂亮国似乎并不在乎什么“全球合作”,更愿意独享“芯片发展红利”,对中国芯片产业实施了打压限制政策。
2018年,把华为及其63家子公司列入了实体清单,限制其出售、购买高科技类产品,限制台积电为其代工芯片。
2019年,把中芯公司列入实体清单,使其在技术、设备、零部件等方面的获取,受到了很大限制。
2022年,把长江存储、长鑫存储、上海微电子、中科院计算所等36家企业列入了实体清单。
2023年,又联合日、荷出台半导体限制政策,限制先进的EUV和DUV光刻设备。
这真的是在技术、专利、零部件、设备等全方位的打压限制中国芯片发展了,我们自然不能坐以待毙。
我们要加快国产芯片的研发,加大国产光刻机的研发,怎么加快呢?
就像任正非老先生说的:用10倍资金、10倍人力,向着一个点轰,一定会撕开一个口子。
事实上的确如此。
2023年8月,华为未发先售Mate 60Pro智能手机,这款手机搭载了麒麟9000S芯片,工艺制程达到或超过了7nm。
并且CPU、GPU、NPU都采用了国产架构,制造、封测也由内地企业完成,搭载在Mate 60系列手机上,使用效果绝不亚于iPhone 15,小米14 Ultra。
这下震惊了全世界,美国内部也出现了不同的声音,部分议员公开质疑拜登政府的芯片政策,怎么越是打压限制,对手越强大呢?
美情报部门,还秘密调查这款芯片的来源,最终将目标锁定在中芯公司旗下的南方工厂,果断的实施了半导体材料方面的限制。
不过这些限制并不会影响华为的手机芯片,根据英国《金融时报》报道,尽管受到了美国的制裁,但华为或将在今年量产5nm芯片。
不知道,拜登政府看到这些报道后会是什么感觉?
除了华为外,中芯国际、华虹集团、晶合集成斥资上千亿新建晶圆代工厂,在成熟芯片领域争夺市场份额。
上海微电子、中科院、清华大学等,在光刻机领域快速发力,攻克了多项EUV、DUV光刻技术。
长江存储、长鑫存储在存储芯片领域不断的攻城略地,已经拿下了全球4%的市场份额,并且量产了232层3D闪存、18.5nm DRAM芯片。
国产芯片在不断的发展、不断的崛起,不断的蚕食市场份额,截至目前,我国芯片产能已经达到了760万片/月,超越了美国,位居第一位。明年产能进一步提升至860万片/月。
海外调研机构预测,在2030年,中国芯片产能将突破1500万片/月,产能比现在翻一番。
按照这种发展速度,到2030年,中国出口芯片数量将超过进口芯片,我们也将成为世界上最大的芯片出口国。
当然,前提是我们要解决国产光刻机问题。
如果按照木桶理论,一个木桶能够装多少水,是由最短的那块板决定的,而非最长的那块板。
国产芯片想要发展起来,就要解决最短的那块板,也就是国产光刻机。
其实光刻机最难的问题就是极紫外光源和光学镜片。
自然界中没有极紫外光源,需要人工制造,受限打造一款25KW以上的大功率激光发射器,单单这个任务就难倒了许多国家。
之后再打造一个锡滴发生器,将金属锡加热至液态,每分钟连续产生超过300万个27μm液滴。
当锡滴下落时,CO2激光器发出两个连续脉冲照射锡液滴,第一次塑型、第二次电离液滴,产生数千瓦的极紫外光。
这些极紫外光是分散的,每个角度都有,想要把它收集到一起,就需要极为精密的光学镜片,目前只有德国蔡司能够做到。
蔡司的光学镜片的平整度是普通浴室镜的100倍,打个比喻:如果把浴室镜的长度拉伸到北京至上海的距离,那么表面凸起会高达2米,而蔡司的光学镜头只有2厘米。
这种严苛的要求,难倒了众多厂商,国内厂商也在挑战这些技术,但貌似还需要一段时间才能解决。
不过可以预料的是,这些技术迟早会攻克。
未来,中国芯片也必然会越来越先进、性能越来越先进,进口量逐年下降、出口的逐年上升,成为真正的芯片强国。
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国家应设立巨额专项资金,支持企业、科研院所等进行光刻机、芯片等尖端技术的研发。