英偉達(dá)售華產(chǎn)品解禁后,阿斯麥也著急了,目前正在極力游說美國政府放開對中國出口先進(jìn)光刻設(shè)備的限制,對于阿斯麥甚至對于整個(gè)西方芯片產(chǎn)業(yè)的上游霸權(quán)而言,這或許是最后的機(jī)會(huì)了。因?yàn)橹袊恢v武德,居然開始搞起了邪修。
阿斯麥賣的是光刻機(jī),光刻機(jī)好不好賣,取決于生產(chǎn)先進(jìn)芯片的需求多還是不多,而先進(jìn)芯片多少的需求,又跟它的下游市場,也就是搭載芯片的機(jī)器賣得如何。
以前芯片特別是先進(jìn)芯片最大的一塊下游市場,是消費(fèi)級電子產(chǎn)品,比如說手機(jī)、智能表、平板、電腦、電視。但這兩年全球經(jīng)濟(jì)普遍低迷,連累消費(fèi)級電子產(chǎn)品出貨量暴跌,去年智能機(jī)下降3%,電腦下降13%,電視下降3.5%,顯示面板下降8%,均創(chuàng)下近十年來最低紀(jì)錄。好在這兩年新能源汽車和人工智能大爆發(fā),市場對車規(guī)級芯片和算力芯片提出的龐大需求剛好彌補(bǔ)了消費(fèi)級電子產(chǎn)品衰退的份額。
阿斯麥CFO羅杰·達(dá)森喊話美國放開對華管制
據(jù)業(yè)內(nèi)預(yù)測,今年AI算力芯片和車規(guī)級芯片占先進(jìn)生產(chǎn)工藝的產(chǎn)能,將分別達(dá)到9%和43%,兩者加起來的份額高達(dá)52%,完全超過了消費(fèi)級電子產(chǎn)品的需求了。所以說未來會(huì)購買先進(jìn)光刻設(shè)備的用戶,基本上就是用來生產(chǎn)AI算力芯片和車規(guī)級芯片的。而這也就意味著阿斯麥能不能盈利,能不能活下去,就看能不能吃下搞這兩大芯片的光刻設(shè)備市場了。目前全世界AI算力芯片的工藝制程集中在4nm到8nm的區(qū)間,蘋果M1到M3芯片用的是5nm工藝,英偉達(dá)最暢銷的AI芯片H100用的是4nm工藝,微軟AM100用的是5nm工藝。
而在車規(guī)級芯片這一塊,基本集中在5nm到7nm,吉利龍鷹一號用的是7nm工藝,芯馳科技的X10芯片用的是4nm工藝,特斯拉HW4.0采用 5nm工藝,蔚來自研的神璣NX9031也是5nm。以前普遍認(rèn)為7nm以下的先進(jìn)制程工藝,只能靠EUV極紫外光刻機(jī)生產(chǎn),而全世界能夠量產(chǎn)EUV的公司就只有荷蘭的阿斯麥。因此阿斯麥磨刀霍霍,準(zhǔn)備趁著車規(guī)級芯片和AI算力芯片的崛起,狠狠地賺他一筆大錢,從而挺過因?yàn)槊绹鴮θA管制所導(dǎo)致的經(jīng)營困難期。但誰都沒想到,上個(gè)月中科院傳來一條幾乎離譜到家的消息,把整個(gè)阿斯麥領(lǐng)導(dǎo)層都給打懵了。
六月上旬,阿斯麥CEO在接受媒體采訪時(shí)表示,中國早已研發(fā)出國產(chǎn)光刻設(shè)備,并且中科院魔改的DUV光源技術(shù),已經(jīng)能生產(chǎn)3nm芯片了。用DUV深紫外光刻工藝,搞出3nm芯片,每個(gè)字都認(rèn)識(shí)吧,但放在芯片界純粹就是逆天的存在了。
芯片制程越小,鋪進(jìn)去的晶體管越多,性能自然就越好,而光刻機(jī)的作用就是用它的光源在硅片上雕刻出相應(yīng)制程的電路圖。EUV光刻機(jī)使用的極紫外光,波長只有13.5nm,它的光源足夠細(xì),理論上能從7nm一路刻到2nm甚至是1nm。而業(yè)界普遍使用的DUV深紫外光刻機(jī),用的是193nm波長的光,它的光源太粗了,比EUV大十幾倍,按照傳統(tǒng)光學(xué)原理,它理論上很難勝任7納米以下精細(xì)結(jié)構(gòu)的刻畫。也是這個(gè)原因,能生產(chǎn)EUV光刻機(jī)的荷蘭阿斯麥公司,成了全球頂尖芯片制造的唯一守門人。
但中國人往往就很逆天,先有中芯國際研發(fā)出堆疊技術(shù),用DUV光源量產(chǎn)出良率完全符合商業(yè)化的7nm芯片,兩年前華為趕在美國商務(wù)部長訪華時(shí)發(fā)布的新機(jī),用的正是這項(xiàng)技術(shù)。當(dāng)時(shí)美國、臺(tái)積電、阿斯麥三方都被搞麻了,尤其是阿斯麥,連夜站出來發(fā)聲說,DUV光源再怎么魔改也就只能做到7nm這一塊了,再向下是違背物理極限的,是不符合光學(xué)原理的,不用擔(dān)心中國突破,大家該買EUV還是照樣買。
好嘛,當(dāng)初你們說中國造不出原子彈,然后我們造出來了;你們又說中國造不出空間站,結(jié)果我們也造出來;現(xiàn)在你們拍著胸脯,賭咒發(fā)誓向全世界保證中國造不出3nm芯片,那我們別的不會(huì),就會(huì)用最擅長的打臉告訴在座各位:我命由我不由天。
3nm光源太長,既然我一次刻不出那么細(xì)的線,那我就用最老最笨的辦法多刻那么幾次。簡單理解就是把原來需要一次曝光完成的超精細(xì)圖案拆解成兩套甚至三套相對簡單些的圖案。然后科研人員像進(jìn)行一場超高精度的套印,在硅片上用DUV光刻機(jī)進(jìn)行兩次或三次精密的曝光和刻蝕,讓這幾層圖案嚴(yán)絲合縫地疊加在一起,最終拼出3納米級別的超精細(xì)結(jié)構(gòu)。這方法聽起來似乎可行,但實(shí)際操作起來難度登天。
因?yàn)楣庠吹拿恳淮纹毓舛紩?huì)帶來微小誤差,兩次三次誤差疊加起來,很容易會(huì)讓最終圖案變得面目全非。這要求我們的科學(xué)家在光刻膠材料上取得重大突破,研發(fā)出性能更穩(wěn)定對多次曝光更寬容的新材料。同時(shí),他們必須開發(fā)出極其強(qiáng)大的計(jì)算光刻軟件,精確預(yù)測并補(bǔ)償每一次曝光可能產(chǎn)生的偏差,確保最終疊加的圖案完美無缺。此外,整個(gè)生產(chǎn)過程中對設(shè)備穩(wěn)定性、環(huán)境潔凈度的要求也達(dá)到了變態(tài)級別。正是這些材料、軟件和工藝控制上的全面創(chuàng)新,才支撐起了這個(gè)看似不可能的任務(wù)。
據(jù)說中科院用這種魔改堆疊技術(shù),最終獲得的激光功率跟EUV持平,線寬低于880MHz,半峰全寬小于0.11皮米,也就是千分之一納米,光譜純度跟現(xiàn)有商用準(zhǔn)分子激光系統(tǒng)相當(dāng)。這種生產(chǎn)工藝能夠大幅度降低DUV光源系統(tǒng)在雕刻中的復(fù)雜度、體積,并減少對稀有氣體的依賴,目前相關(guān)技術(shù)的原理論證,已經(jīng)在國際光電工程學(xué)會(huì)公布了。
你們知道這個(gè)操作有多離譜,多逆天嗎?就好比整個(gè)芯片行業(yè)都在嘲諷咱們沒有頂級跑車,你丫就別想上F1賽道,但咱們愣是把一輛老卡車魔改加裝精心調(diào)校,然后真把它開上了F1賽道,還跑出了頂級圈速。
阿斯麥現(xiàn)在真的有點(diǎn)欲哭無淚,這幾年因?yàn)槊绹鴮θA封鎖,生意本來就很難做,好不容易等到AI和電車市場大爆發(fā),想著終于能好好回一波血,結(jié)果美國堵上面,中國就來堵下面了,DUV光源搞出的3nm芯片剛好車規(guī)級芯片和AI算力芯片的制程區(qū)間給包圓了,你這還怎么讓阿斯麥做生意?怎么賺錢?而且我們搞的這出邪修,不止說讓阿斯麥沒法做生意了,甚至連他們的基本盤都動(dòng)搖了。
因?yàn)樗蠓档土讼冗M(jìn)芯片的制造門檻,EUV光刻機(jī)價(jià)格極其昂貴,單臺(tái)成本動(dòng)輒數(shù)億美元,而且產(chǎn)能有限,購買和使用都受到諸多限制。成熟的DUV光刻機(jī)則相對容易獲得和維護(hù)得多。
中國的邪修突破,讓更多國家和地區(qū)能有機(jī)會(huì)利用現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ),參與到先進(jìn)芯片制造的競賽中,這個(gè)就叫人民戰(zhàn)爭的汪洋大海。因此擺在阿斯麥的面前的路就只有一條:盡快讓美國解封,把設(shè)備早點(diǎn)賣給中國,它搶的是一個(gè)時(shí)間差。
一項(xiàng)技術(shù)從驗(yàn)證成功到產(chǎn)業(yè)化落地,再到量產(chǎn)和大規(guī)模量產(chǎn),往往需要很長的時(shí)間,也許是一兩年,也許是好幾年。中國現(xiàn)在是有能力生產(chǎn)3nm的芯片了,但產(chǎn)能還處于爬坡的階段,而市場對AI算力芯片和車規(guī)級芯片的需求,每年都在爆炸式增長,我們未來幾年的先進(jìn)芯片產(chǎn)能,肯定是跟不上這么大需求的。所以阿斯麥它還有時(shí)間,只要美國愿意解禁,那么肯定會(huì)有很多企業(yè)來買他們光刻機(jī),畢竟市場需求你總得解決吧。
如果能把設(shè)備賣出去,剩下的就好解決了,光刻機(jī)是極精密的儀器,一臺(tái)就要十幾億人民幣,而一條月產(chǎn)1萬片12寸晶圓的生產(chǎn)線,至少需要8臺(tái)光刻機(jī),月產(chǎn)9萬片8英寸晶圓的生產(chǎn)線更是要39臺(tái),這一下就是幾百億人民幣花出去了。你把光刻機(jī)買回去了,總要給他做設(shè)備調(diào)試和流片吧,還要專門圍繞他摸索出一套先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,這又是幾百億出去了。因此阿斯麥的用戶粘性很強(qiáng),基本上只要買了他家的設(shè)備,未來二三十年都要跟他綁在一起,不愁做不成生意。
反之,阿斯麥若不能恢復(fù)對華供貨,那么中國市場必然會(huì)在經(jīng)過一段缺芯痛的掙扎后,以最快速度打通芯片全產(chǎn)業(yè)鏈的任督二脈。
眼下全世界都在等著特朗普的回應(yīng),不管是從維護(hù)西方芯片霸權(quán)的地位還是圍堵中國的角度來說,解禁當(dāng)然是最好的選擇。但問題是,你又如何保證拿到EUV的中國,會(huì)不會(huì)更快的壟斷全球芯片產(chǎn)能呢?所以說這就是一道送命題,不論怎么選,中國都立于不敗之地。
因?yàn)樗鼰o法解決一個(gè)最基本也是最核心的問題:中國的復(fù)興,勢不可擋。
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