芯片是當(dāng)今許多重大技術(shù)故事的核心。
沒有它們,世界各地的汽車廠就停止了?,F(xiàn)在,制造它們的技術(shù)被美國視為與中國貿(mào)易摩擦的關(guān)鍵武器。
當(dāng)前短缺的原因是什么?
從美國的福特和通用汽車,到英國的本田,再到中國的電動汽車制造商蔚來:由于芯片短缺,主要的汽車公司不得不削減產(chǎn)量。為什么?好吧,疫情似乎是罪魁禍?zhǔn)?,它不斷使關(guān)于芯片需求的所有預(yù)測都顯得過時了。首先,隨著數(shù)年的數(shù)字轉(zhuǎn)型在數(shù)周內(nèi)發(fā)生,電子產(chǎn)品需求飆升?!岸嗄陙?,我們一直在談?wù)撛诩肄k公、5G、物聯(lián)網(wǎng)和云計算。而現(xiàn)在,這突然變成了現(xiàn)實,”世界半導(dǎo)體協(xié)會(World Semiconductor Association)首席執(zhí)行官Jodi Shelton表示。與此同時,新車銷量大幅下滑,汽車行業(yè)高管取消了芯片訂單。但隨后,出人意料的銷售反彈讓它們和芯片供應(yīng)商措手不及。Jodi Shelton表示,擁有“及時”供應(yīng)鏈的汽車制造商遇到了半導(dǎo)體行業(yè),半導(dǎo)體行業(yè)不能迅速地打開或關(guān)閉龍頭?!八麄儗⒉坏貌徽J(rèn)識到,這并不是真正的工作方式。這些都不是現(xiàn)成的產(chǎn)品?!?/p>
誰在制造最好的芯片?
短缺已經(jīng)使一件事變得很清楚:芯片不再只有一種。
隨著需求的變化,半導(dǎo)體行業(yè)的實力也在變化。數(shù)十年來,英特爾(以其營銷口號“ Intel Inside”)是許多人心中唯一的芯片制造商。但是,情況已不再如此。自由移動廣播電臺的分析師Richard Windsor說,世界在不斷發(fā)展。
他概述了兩個趨勢:使用芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲,以及圖形芯片(GPU)的重要性日益提高,這不僅使游戲栩栩如生,而且在人工智能應(yīng)用中也起著至關(guān)重要的作用。他還提到了這個行業(yè)中的新巨鱷,尤其是中國臺灣臺積電(TSMC)。他解釋說:“在目前的時間點, 臺積電 是全球排名第一的尖端硅芯片制造商。”
“它與英特爾完全不同。英特爾所做的是設(shè)計芯片;制造自己的芯片;然后出售這些芯片。臺積電所做的就是為其他人生產(chǎn)芯片。”而且,建造芯片工廠(或稱為代工廠)是一項非常昂貴的業(yè)務(wù)。Richard Windsor告訴我們,用最先進(jìn)的設(shè)備開一家新代工廠可能要花費250億美元(180億英鎊)。
芯片制造中最重要的公司是哪家?
Windsor先生還談到了ASML的重要作用,該公司是有效地為最新,最小的硅芯片印刷機(jī)的唯一供應(yīng)商。
英國廣播公司(BBC)技術(shù)部門編輯Leo Kelion去年在一篇文章中這樣形容該公司是“一家相對默默無聞的荷蘭公司”。
盡管不是家喻戶曉的名字,但它的市值卻高達(dá)1840億歐元(約合2200億美元;1590億英鎊)。
無論如何,ASML都非常喜歡該說明,以至于把它印在了員工的連帽衫上。
ASML的Jos Benschop說:“我們建立了木匠用來建造房屋的工具?!彼忉屃伺_積電(TSMC),英特爾(Intel)和三星(Samsung)之類的公司都是如何使用其設(shè)備的。
該公司于1984年成立時,在芯片光刻市場上有10家大型公司?,F(xiàn)在,僅剩它一個。
“隨著技術(shù)越來越難以掌握,所需的投資也越來越大,于是就出現(xiàn)了適者生存的現(xiàn)象。越來越少的公司能夠跟上。”
但這意味著ASML陷入了中美之間的貿(mào)易摩擦。特朗普政府向荷蘭政府施壓,要求其停止向中國客戶出售ASML技術(shù)。這似乎起了作用——設(shè)備的裝運被推遲了。
為什么芯片在中美貿(mào)易戰(zhàn)中發(fā)揮作用?
在中國和美國爭奪人工智能霸主地位之際,獲得制造最新人工智能芯片的設(shè)備是一個關(guān)鍵武器。
George W. Bush總統(tǒng)的前顧問Pippa Malmgren博士表示,這一賭注與另一場技術(shù)戰(zhàn)爭——太空競賽的賭注一樣高。
地緣政治層面的新太空競賽是關(guān)于計算能力的。誰能收集最多的數(shù)據(jù)并以最快的速度處理這些數(shù)據(jù)?這就是為什么中國和美國,坦率地說歐盟,都在量子計算機(jī)上花了很多錢,這是一種速度驚人的超級計算機(jī)。所有這些都需要芯片,”她解釋道。
摩爾定律結(jié)束了嗎?
自1960年代以來,芯片行業(yè)一直受摩爾定律的支配。該定律預(yù)測,隨著制造商將越來越小的晶體管塞入芯片中,計算機(jī)的能力將每兩年翻一番。
但是,鑒于晶體管現(xiàn)在是如此之小,我們可以期望這種模式繼續(xù)下去嗎?
我問Sophie Wilson,她在1980年代在設(shè)計當(dāng)今世界上最受歡迎的芯片Arm處理器中扮演了關(guān)鍵角色。
她告訴我們,進(jìn)步仍然是可能的,因為該行業(yè)一直在尋找新的方法來將更多的東西塞入更小的空間。
“我們已經(jīng)多次走到了路的盡頭。每次我們走到路的盡頭,總會找到一條出路?!彼忉尩馈?/p>
未來可能是3D的。
“在接下來的幾年中,您將看到在三維空間上起作用的東西。我們?nèi)匀豢梢酝ㄟ^在彼此之上構(gòu)建越來越多的硅層來提高給定體積中的密度。硅層非常薄,因此您可以將它們堆疊在一起?!彼f。
而且不要指望中國退出這場戰(zhàn)斗。
由于無法獲得現(xiàn)有的芯片設(shè)備,中國將投入巨資研究新方法,目的是在芯片經(jīng)濟(jì)的下一個時代超越美國。
責(zé)任編輯:tzh
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