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被斷供4年后,華為終于要有芯片了?

2022-04-20
來源:是說芯語
關鍵詞: 華為 堆疊封裝技術

  1987年5月27日,日本東芝總部大樓前,警燈閃爍。

  由于被美國指控,向蘇聯人出口數控機床,日本警察廳被迫在自己的地盤上,抓走了東芝的兩名高管。

  這是日本產業史上,恥辱的一幕。

  30年后,當美國人故伎重演,試圖逼中國人就范時,華為選擇倔強地站著。

  01

  自從四年前,被美國列入實體清單后,華為就陷入了芯片斷供危機。

  因為缺芯,華為2021年營收銳減2500億元,跌幅近三成。

  就在大家都為之揪心時,國家知識產權局的官網上,一份華為的專利申請讓人們看到了一線曙光。

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  這就是坊間流傳多時的華為芯片堆疊封裝技術

  所謂芯片堆疊,就是將原本單獨封裝的芯片,通過重新設計整合,用全新的3D封裝工藝將其封裝在一起,從而用一顆芯片實現多顆芯片的性能。

  對于高端芯片被斷供的華為來講,這無疑是一個很現實的選擇。

  但就是這樣一條技術路線,在國內卻遭到很多人嘲諷。

  有人說,這是想把兩杯50℃的水倒在一起,變成100℃的水。更有人稱,這種技術完全沒可能,就是“花粉”的自嗨。

  華為芯片堆疊專利的公開,讓這些質疑聲煙消云散。

  就在不久前,華為輪值董事長郭平在2021年度報告發布會上也表示:

  用面積換性能、用堆疊換性能,使得不那么先進的工藝,也能持續讓華為在未來的產品里面具有競爭力。

  這是華為首次公開確認芯片堆疊技術。

  事實上,芯片堆疊并非華為的獨門秘訣,而是半導體產業發展到一個新階段的標志。

  芯片產業鏈,主要包括三大環節:設計、制造和封裝。

  自從1958年,德州儀器工程師杰克·基爾比研制出世界上第一塊集成電路以來,芯片產業就沿摩爾定律的方向前進。

  在這期間,集成電路上可容納的晶體管數量,大約每18個月翻一倍。

  然而,隨著晶體管不斷變小,工藝制程不斷向5納米、3納米……推進,物理上已經無限逼近原子尺寸(0.1納米)。

  這意味著,傳統的技術路線,再往下已經很難突破。

  面對摩爾定律可能的終結,包括蘋果、英特爾在內,全世界科技巨頭都在尋找出路,而芯片堆疊就是其中之一。

  比如,蘋果最新發布的M1 Ultra芯片,就將兩顆M1 Max芯片封裝在了一起。

  英特爾更是在最近公布了3D堆疊芯片技術,試圖以此來增強算力,在五年之內重奪業界領先地位。

  與英特爾、蘋果主動求變不同,華為發展芯片堆疊技術,更多是一種先進工藝不可獲得的困境下,無奈的選擇和倔強的努力。

  而這種努力,早在四年前,甚至更早之前,就已經開始了。

02

  在武漢,九峰一路以南,光谷七路以西,有一塊不大但很“神秘”的土地。

  幾年前,從谷歌地圖上看,它還是一片荒地。

  如今,這里已建成一片廠房。

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  在武漢市自然資源和規劃局的網站上,我們找到了這塊地的用途,即華為武漢研發生產項目(二期)A地塊。

  根據公示內容,這里建有FAB廠房、CUB動力站和PMD軟件工廠。FAB一般指晶圓加工廠。

  三年前,華為曾發行了2019年第一期中期票據。募集說明書顯示,公司擬在武漢投資18億人民幣,興建武漢海思工廠項目。

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  這塊地,大概率就是武漢海思工廠,也是華為在國內的首個芯片工廠。

  盡管18億元的投資,與臺積電、三星動輒上百億美元的工廠,相差甚遠。另外,從公開報道的信息看,這里生產的芯片也主要用于通信領域,而非手機。

  但對華為來講,這畢竟走出了第一步。

  外界也對華為造芯片,充滿了想象力。2021年6月,中國臺灣《電子時報》披露,華為首個晶圓廠,將從2022年起,分階段投產。

  網絡上,有關華為開展塔山計劃、南泥灣計劃的消息,一度甚囂塵上。這些傳言事后均被華為內部人士否認。

  外界的想象力,可以天馬行空,但半導體產業鏈極其復雜,凝集了全人類數十年的智慧。

  在現有的體系之外,重新搭建一個從原材料到設備完全國產化的生產體系,其難度堪稱地獄級,絕不可能在短期內建成。

  對此,華為有著清醒的認識。

  早在2019年,美國剛開始制裁華為時,任正非在總部接受媒體采訪時就表示:

  “芯片砸錢不行,得砸數學家、物理學家、化學家……”

  2020年7月,美國切斷華為代工之路后,任正非又親率高管團隊,馬不停蹄走訪了滬寧四高校。

  在那里,他再一次強調了基礎研究的重要性。

  與此同時,總投資超過100億元的華為上海青浦研發基地,也在2019年開工建設。

  半導體不但技術尖端,而且產業鏈很長,單靠華為一己之力,很難突破美國數十年筑起的技術壁壘。

  為此,華為打破一直遵循的不投資任何公司的原則,于2019年4月成立哈勃投資。

  哈勃投資的任務是,在半導體產業鏈上尋找那些有潛力的初創公司,幫助產業鏈成長,讓他們培養出世界級的品質。

  投資范圍從芯片設計、EDA軟件,到設備、材料……幾乎涵蓋整個半導體產業鏈。

  根據天眼查的數據,截至2022年2月,哈勃投資一共發起77筆投資,被投資企業超過60家。

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  這些投資,不但彌補了華為在產業鏈布局上的短板或空白。

  比如,科益虹源是中國第一家掌握高端準分子激光器的公司,也是上海微電子的光源系統供應商。

  同時,也正在助力中國半導體產業鏈的成長。

  半導體上游的每一臺設備、每一項材料,都非常尖端、非常難做,但全世界的需求,卻相當有限。

  高端光刻機,每年只生產幾十臺,很多材料,全世界只有幾千萬,甚至幾百萬美元的需求。

  對于晚到的中國企業來講,市場早就被日、美瓜分殆盡,要想突圍,除非有實力雄厚的下游廠商支持。

  而華為的投資,不但為這些初創企業注入了動力,也為中國半導體產業鏈的國產化,提供了更多可能。

  03

  歷史的經驗告訴我們,美國人有一個傳統:誰挑戰了他們的地位,誰必將遭到迎頭痛擊。

  30多年前,當日本半導體產業威脅到美國時,里根政府逼迫日本簽署了不平等的《日美半導體保證協定》。

  作為日本半導體企業的領頭羊,東芝因涉嫌向蘇聯出口數控機床,兩名高管被警方逮捕,其內部技術資料也被美國中情局順走。

  甚至,連時任日本首相中曾根康弘,也不得不向美國道歉。

  無獨有偶,2013年,當阿爾斯通威脅到通用電氣時,美國再出重手。

  阿爾斯通高管皮耶魯齊,剛在美國落地,就被美國聯邦調查局帶走,他的公司則被美方以《反海外腐敗法》為由,開出7.72億美元的巨額罰單。

  面對美國人的“淫威”,東芝、阿爾斯通選擇認輸。但最終,也沒能換來尊嚴。

  日本半導體產業,自此一落千丈。而作為法國人驕傲的阿爾斯通,其電力業務也被通用電氣收購。

  多年后,當美國人故伎重演,試圖逼中國人就范時,華為選擇倔強地站著。

  面對美方一輪又一輪的制裁,任正非帶領華為,努力突圍。

  2021年,華為組建五大軍團。在誓師大會上,任正非振臂一呼:

  “我認為,和平是打出來的。我們要用艱苦奮斗,英勇犧牲,打出一個未來30年的和平環境,讓任何人都不敢再欺負我們?!?/strong>

  這種努力,早在十幾年前,就已經開始。

  當時,華為還是一家很窮的公司,但任正非已經在思考一個問題:“如果有人擰熄了燈塔,我們怎么航行?”

  為此,華為創辦海思,組建2012實驗室……把賺的錢,一大半都投在了研發上。

  奮斗的過程是痛苦的,用任正非的話來講:

  “三十年來,華為全都是痛苦,沒有歡樂,每個環節的痛苦是不一樣的?!?/strong>

  但即便最難的時候,華為也沒想過要放棄。

  2020年5月,由于美國升級制裁,海思研發的芯片,已經沒有晶圓廠能代工。對此,華為表示,絕不放棄對麒麟芯片的研發。

  用華為輪值董事長徐直軍的話來講:“我們就是養著這支隊伍,繼續向前,只要我們養得起。”

  正是因為這種堅持,才有了今天的鴻蒙系統,才有了華為在芯片堆疊,乃至諸多領域里的技術突破。

  也正是因為這種堅持,以及中國政府的不懈努力,被加拿大羈押1000多天的孟晚舟,才得以成功獲釋。

  對此,阿爾斯通前高管皮耶魯齊,在接受CGTN采訪時感嘆:“我沒有孟女士幸運,我的公司和祖國沒有給予如此強大的支持?!?/strong>

  東芝、阿爾斯通,以及華為的不同遭遇,告訴我們:

  面對外部打壓,熬過去,你就是一代新王。倘若認輸,就只能永遠跪著。

  然而,站著并不容易,甚至要付出慘痛的代價。2021年,因為芯片斷供,華為營收銳減2500億元,跌幅近三成。

  如此困難的情況下,華為的研發投入卻再創歷史新高,十年累計投入8450億元。

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  過去五年,華為在全球研發投入排行榜上的名次不斷提升,2021年躍居世界第二。

  然而,這份榜單卻也道出了許多無奈。全世界研發投入最多的10家企業,有一半是美國企業,華為是唯一上榜的中國企業。

  這個殘酷的事實告訴我們:在中國,像華為一樣能打的企業,還是太少。

  有朝一日,如果在這份榜單中,有一半是中國企業,那中國高科技產業就真的是強大了。

  到那時,芯片或許再也不能卡住我們的脖子。

 

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