论华为进军芯片制造业可行性

2020-08-20 由 发布 阅读(428)

前段时间,华为消费者服务CEO余承东透露,麒麟9000可能是华为最后一款高端芯片了,mate40也将成为绝版之作。之后,华为开始进军芯片制造业,开始启动一个叫“塔山计划”的战略,准备今年内建造一条完全没有美国技术的45nm(纳米)芯片生产线,同时还和多个半导体企业合作,建立28nm生产线。消息一出,虽未实锤。但是华为以前的“鸿蒙系统”也不是官方叫法,还专门出来辟谣过,后来不知怎么传着传着华为自己也这么叫了,也许是官方炒作,也许是将计就计。

华为进军芯片制造行业是否靠谱,或者说,中国靠自主技术进军有一定门槛的芯片制造业到底行不行呢?我们来分析一下。

目前,华为只能设计芯片,并不能生产制造芯片。也就是说只会画图,不会盖房子,更没有盖房子的设备和经验。比如,生产芯片最重要的光刻机,是芯片制造的最大门槛。

美国现在要求任何使用了美国技术和设备的公司,都不允许帮华为生产芯片。这点很致命,所以现在华为想制造芯片,像中芯国际那样买光刻机肯定是没机会了。甚至还有人指望特朗普竞选总统失败,想着会不会有好转,只能说想多了。拜登和特朗普现在就是比谁对中国更狠,而且拜登要上来,像特朗普一样还想着连任,结果只会更坏。所以华为大概率是会进军到芯片制造业的,毕竟华为用了这么多年芯片在这方面的投入也是天文数字了。而且华为也算做的非常成功,属于世界领先水平。现在不让生产芯片,等于这块业务空白了,给谁也不甘心,肯定要想办法挽救。余承东自己也公开表示,在半导体制造方面,华为很可惜的是没有投入。目前来看,挽救的唯一方法就是用我国自己制造的光刻机,甚至自己参与其中。

如果华为要参与生产制造光刻机,首先,不能使用美国的技术和设备。世界上最牛的光刻机制造商ASML(中国大陆名称:阿斯麦尔),虽然表面上是家荷兰公司,但ASML的成功应该归功于整个西方国家。比如ASML用的德国蔡司镜头,美国Cymer紫外光源(虽然被ASML收购了),日本的Gigaphoton激光源等,这些都是光刻机的核心部分,也是各领域的顶尖企业来提供,还有其他部件供应商。

ASML的供应商实力都有多强呢?比如,卡尔蔡司(Carl Zeiss)是德国一家以生产镜头和胶卷相机等光学制品闻名于世的国际化大企业。在德国,蔡司和莱卡一样知名,光学外行索尼在蔡司的鼎力相助下,成为消费级数码相机的业界老大之一。ASML除蔡司以外的其他供应商,大多在各自领域都是和蔡斯同一档水准,而且大多数较为核心的上游供应商都是美国公司。

ASML主要做控制系统,并且把供应商提供的产品集成。所以中国想要生产光刻机,想要搞定这些供应商很难,更何况大多核心供应商是美国的,更难。而其他国家的供应商,美国可能也会从中作梗。

说到光刻机,必然要提到上海微电子。上海微电子是我国唯一一家可以生产光刻机的企业,目前还只能生产90nm工艺的光刻机,相当于英特尔奔腾4的水平。有消息说,上海微电子在准备2021年交付第一台28nm工艺的光刻机,但还没有官方公布。目前上海微电子还没有28nm工艺的光刻机,和ASML一样,上海微电子只是做集成与控制系统,各种部件都从国外采购。

前段时间,有消息称上海微电子老总到上海市政府工信部,投诉华为挖他们的员工,说甚至影响了他们的02专项。02专项是什么呢?早在2005年,国务院发布了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,纲要的内容主要包含了能源、水和矿产资源、环境、农业、制造业、信息产业、健康等非常多的领域。重点是这个规划纲要中有个重大专项,重大专项官方的说法是为了实现国家目标,通过核心技术突破和资源集成,在一定时限内完成重大战略产品、关键共性技术和重大工程,是我国科技发展的重中之重。重大专项又包含了16项细分领域,其中《极大规模集成电路制造技术及成套工艺》,因为是在这16项内排第二,所以被称为02专项。

01专项就是《核心电子器件、高端通用芯片及基础软件》,这也是我国目前非常短板的一方面。其余的14项又包含通信、高端机床与制造、油气开发、核电站、水污染、大飞机、观测卫星、医药疾病、航天探月等,每一项拿出来都是激动人心的大项目。比如北斗、5G、大飞机,但北斗还不算在这16项内。而这一切,国家早在15年前就开始当作重中之重来规划布局了。

02专项的目标,简单说就是光刻机及其相关半导体方面的研发。其中02专项光刻机项目就有多个企业参与,比如,上海微电子主要负责控制系统及整机的集成制造,中科院长春光机所、上海光机所和北京国望光学主要负责光学系统,其中长春负责物镜系统,上海负责照明系统,清华大学和北京华卓精科负责双工件台系统,浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室和浙江启尔机电负责沉浸式光刻机的浸液系统,中科院光电研究院、科益虹源负责准分子激光光源,南大光电和容大感光负责光刻胶等等。千万不要认为这些都是国内臭皮匠来负责光刻机的各项核心系统,因为我国这几项目前在国际上基本都处于前二、前三的位置,也就是说不少核心系统我们除了比不上ASML及其供应商,其实做的还算不错。比如,中科院光电研究院的光源,对标ASML的供应商美国Cymer公司。长春光机所和上海光机所的光学系统,对标德国蔡司。

很多核心系统和技术国内自己可以做,虽然差一点,却也可以用。但还有一部分是我国没法做的,比如晶圆传送盒,其作用是用来保护、运送并储存晶圆的一个设备。听着好像只是一个盒子,没什么技术含量,其实需要极度的密封性,而且还需要往里面充氮气,同时还要保持密封性。诸如此类的设备还非常多,我国目前都做不出来。

如果做光刻机,必须先解决三个问题:资金、技术、专利。华为的特点又是什么呢?首先,是资金充裕。比如去年1300多亿的研发费用,是多少个A股上市公司的市值加起来都比不了的。其次,相对国内来说,华为的技术算是国内的头部梯队。毕竟麒麟芯片和5G这两样已经证明了华为拥有世界顶级的技术水平,只不过这些技术都不属于光刻机领域。第三,专利。这个比较有难度,因为有些东西即使有能力做,但因为专利的原因也没法做。

所以说,华为自己研发光刻机,可能还是有点不太现实,但参与其中相互合作,理论上是能将中国的芯片制造业提高一个层次的。总体上我们还是可以乐观看待的,毕竟美国也没有统治全世界,也并不是全世界都是我们的死敌。我们也并不是所有的零部件设备都需要自己研发,因为全球贸易本身就是相互做生意,以共赢为最终目标。