根據《環球時報》的消息，美國、日本、荷蘭三國已經達成了一份限制向中國出口先進芯片制造設備的秘密協定，旨在打擊中國的半導體產業。
目前，這份協定還在嚴格保密之中。但顯然，絕對不會是對我們有利的安排。
今天，我們就來談談這一輪緩緩展開的“對華包圍網”。
01
美國為什么要聯合日本和荷蘭
這一次的“攻勢”，其實非常好理解——四個字“全面封鎖”。
盡管我們都知道半導體產業鏈背后是整個發達國家集團的科技成果，但在這個網絡里，美國、日本、荷蘭是最重要的三個節點——美國、日本、荷蘭，三個國家加起來，就是整個半導體產業鏈的上游。
先說美國。
眾所周知，一塊芯片的誕生需要經過設計、制造、封裝、測試四個環節。我們都知道中國大陸的短板在于芯片制造，但其實美國的芯片制造水平也未必多高——區別在于美國能買到我們買不到而已。
在現在這個階段，美國本土其實也沒辦法生產5nm/7nm這種先進制程的芯片。特朗普和拜登雖然不對付，但在把芯片工廠轉移到美國本土這件事兒上是有共識的——這也側面說明制造環節的確是美國的短板。
美國在全球半導體產業中的地位不在制造，而在于設計。
現在的芯片上動不動就幾十億個晶體管，靠人工設計肯定是不現實的，因此就必須依賴EDA（電子設計自動化）軟件來幫設計師們排布芯片里的各種電路結構和區塊。而如果你想開發出足夠好用的EDA軟件，那么你首先要有豐富的芯片知識——這個恰恰就是美國的強項了，畢竟芯片就是在美國誕生的。
在EDA領域，Synopsys、Cadence、Siemens EDA三家合起來占了全球78%的市場，而這三家全部都是美國企業。
而更要清楚的是，我們說美國的地位主要在設計和知識，不代表美國只會設計和知識——只是這一塊太強了，掩蓋了其他成就而已——美國的泛林、應用化學、陶氏等企業在半導體材料和設備市場上也是響當當的存在。
然后我們再來說說日本。
日本對全球半導體產業的貢獻，主要來自于它提供的半導體材料——芯片制造的每一個環節幾乎都需要材料的加持：硅片（基底材料）、掩膜版（光刻機的“底片”）、特種氣體（去除雜質、實現化學反應）、光刻膠（“底片”伴侶）、濕法電子化學品（清洗劑和刻蝕劑）、靶材（給芯片提供微量元素）、拋光液……
顯然，這些東西的背后是一個國家的化工實力。
很不巧，日本就是一個化工強國。
日本的化工實力有多強呢？科研上，從2000年到2019年，一共有7個日本人獲得了諾貝爾化學獎。產業上，前兩年日韓因為領土問題鬧糾紛，日本反手斷了給三星的半導體材料，讓韓國人狠狠地摔了一跟頭。
在半導體材料市場上，日本企業主要活躍在硅片、光刻膠領域。
硅片市場上，信越化學和SUMCO兩家企業占了近50%的市場份額，而中國大陸所有相關企業加起來不到5%。
光刻膠市場上，世界前五大光刻膠企業總共拿下了87%的市場，其中有四家都是日本企業——JSR、信越化學、東京應化、住友化學，四家加起來有82%的份額。
說實話，日本的半導體產業真的是可惜慘了，80/90年代的時候，日本芯片產品的地位和美國不相上下，結果在美國的操作之下，現在日本只能在半導體領域安安分分地做一個材料供應商，再也別想做“整機”了。
至于荷蘭，其實沒有什么太多要說的——ASML的地位不必多說，懂的都懂。
美國、日本、荷蘭聯合起來對中國搞禁運，其實就是徹底掐斷了我們獲得最高端半導體軟件、材料、設備的路——三家聯合，意味著中國所遭遇的是“產業鏈”層面的封殺。
02
中國面臨什么樣的局面
芯片工廠漫長的生產線上，集中了幾十種設備。光刻機雖然重要，但放在幾十種設備里也不過是其中的一個環節而已。買不到光刻機雖然說很難受，但也就是難受而已，中國的半導體行業還不至于因為這就有個三長兩短。
之前局長寫過一篇專門講中國半導體裝備行業的文章，盤點了中國半導體裝備行業的國產替代進度——總的來說，中國大陸半導體最大的困難是難以去沖擊3nm/5nm/7nm這樣的先進制程——屬于是“上限不高”的問題。在28nm以上的成熟制程的領域，我們的供應安全還是可以保證的。
既然掌握EDA的美國、掌握材料的日本、掌握設備的荷蘭現在聯合在即，那么我們也從EDA、材料、設備上來看看中國的狀態。
這里先說說EDA代表的軟件。
這個行業比的是技術和人才，之前也說了，EDA作為設計芯片的工具，內部其實也根據功能不同有所分類。但不管怎么分類，造EDA的人必須自己也很懂半導體技術的各個環節。
從美國那些EDA大廠的業務上也能看出這種特點：美國EDA大廠們的兩大收入來源，一個是收取EDA軟件的授權使用費，一個就是賣IP（可以簡單理解為是某些成熟的通用模塊）。
中國EDA行業最慘烈的是1994年往后的日子——美國1994年取消了對中國的EDA限制，結果國內芯片設計企業果斷就用起了成熟先進的進口EDA軟件，國內的EDA徹底躺平。反倒是最近幾年，隨著美國的強力封鎖，進口EDA斷供，國產EDA反而開始猛轟油門向前沖了——EDA作為一個很依賴人才的行業，最近幾年，本土EDA企業的人才數量開始增加，這是個非常好的信號。
從技術上看，國產EDA和國際水平的差距也沒有那么嚇人——華大九天、概倫電子的產品很多已經被臺積電、三星之類的一流廠商所采用了，說明國產EDA還是非常有前途的。
物理學法則在中國在美國都是一樣的，美國EDA巨頭的成功離不開長期以來從客戶生產實踐里獲得的各種數據和資源。
在美國斷供前，國內企業多數都在用進口EDA，國產EDA沒有足夠參與生產的機會，也就沒啥數據積累，改進潛力薄弱。
說白了，中國EDA的問題主要是在市場份額上，問題不是國內有沒有，而是有沒有人愿意用。
套用網絡上的一句俗語，“最高端的技術往往面臨著最樸素的問題”。國產EDA的大敵不是美國巨頭，而是盜版軟件。國內的很多芯片設計企業有一部分甚至還在用“破解版”的進口EDA——看來，“打擊盜版、支持正版”這件事，其實不僅僅是游戲行業的痛點，對中國EDA來說也緊要的。
再來說說國產半導體材料的問題。
和EDA類似，國產廠商很多時候面臨的問題不是技術問題而是市場問題——有很多東西我們也能造出來，技術上也未必差多少，但因為后發劣勢，所以市占率上差很多。
這里我們主要就講一下國內硅片和光刻膠上面的情況。
硅片方面，品類上可以細分為：拋光片以及在拋光片基礎上做出的外延片、擴散片、退火片、SOI硅片等不同的產品線。指標上，越大越好，12寸比8寸好，8寸比6寸好，一張更大的硅片意味著單位芯片的成本降低，客戶為了降低成本會更喜歡用大尺寸。
當然，大尺寸也意味加工難度的提高——拋光、去除雜質等工藝的難度和工作量也會越來越大，最終反映到硅片產品的品質和價格上。要知道，做芯片基底的硅片材料要求5億個硅原子里只能有1個缺陷，表面高低落差和細微顆粒要低于10nm。
全球市場上，日本信越化學是絕對的龍頭，基本上所有的產品線都有而且都能做到12英寸的水平。國內的來看，拋光片、外延片已經做到了12英寸，擴散片、退火片基本空白，SOI的水平基本停留在在8英寸級別。
由于不同的硅片類型有不同的電學特性，所以產品越多越能滿足客戶的要求。國內廠商目前主要還是在做基礎的拋光片和外延片，因此市場競爭力上還有一定差距。
光刻膠方面，情況比較不樂觀。較為低端的微米級芯片，國產光刻膠的國產化率都只有20%，越往高端走，問題越大——到了7nm以下的先進制程領域，適配13.4nm波長極紫外線的光刻膠，國內目前是一片空白。
問題的關鍵主要在于原材料和品控設備——造光刻膠需要對不同波長起反應的特殊光引發劑以及把各種成分聚攏在一起的特種樹脂，這倆東西國內目前都還不能生產，所以都是要進口的。
至于品控設備，這種精密儀器也是中國的老短板了——我們的確還是需要努力的。
END
尾聲：這輪攻勢有何不同
中國半導體產業被美國壓制封鎖也不是一天兩天了，這輪攻勢與之前的不同，個人認為主要體現在兩個方面：
首先，它是一個產業鏈級別的攻勢。
之前美國搞的“Chip4”芯片聯盟，成員是美國、日本、韓國和中國臺灣地區——但仔細看，韓國和中國臺灣地區的企業都是以制造見長的，沒有材料和設備上的實力，而且彼此的龍頭企業之間都是有競爭關系且都和大陸市場上有利益相關——這種關系讓Chip4看上去就很尷尬。
甚至連《經濟學人》這種經常陰陽怪氣我們的媒體都覺得它不靠譜。
或許是為了彌補“Chip4”的bug，這一次美國找的是日本和荷蘭，一個是生產材料的，一個是生產設備的，都是產業鏈的重要節點——比Chip4那種從制造末端下手更來得兇險。
第二，這一次的打擊范圍更大。
拉上荷蘭，就意味著拉上了ASML——和以往不同，這一次連生產成熟制程的DUV光刻機都可能被禁運。也就是說，現在美國對我們半導體的攻勢已經不僅僅是之前的“斬斷高端”，現在連“成熟市場”都要被盯上了。
總體來看，情況的確還是比較危險的。但另一方面，老話說得好，虱子多了不嫌咬——四五年過去了，大家電腦照樣用，手機照樣換，汽車照樣跑，也并沒有遇到什么變化。
對我們來說，安全始終是第一位的，所以成熟制程的市場上我們下了很大的功夫，目前基本上能夠做到自給自足。和之前一樣，問題主要還是在先進制程上。在我看來，這一輪攻勢可能是想把我們在成熟制程上的防線也給破壞掉，可以說是非常狠毒了。
某種意義上來說，我們現在遇到的問題比當年蘇聯嚴酷得多——蘇聯民用工業非常薄弱，重心都在軍工和重工業上，一門心思準備打世界大戰，而且蘇聯關起門來過日子，自己成一套體系，禁運不禁運，他都不會和外面有太多的商業交流。
但我們不同，我們早已把自己深深嵌入了全球價值鏈，成為了全球工廠且和絕大多數國家都有極其深厚的貿易關系。中國作為全球化進程最大受益者，也背上了一些“debuff”——受益于全球化的我們，在那些需要全球分工合作、產業鏈較長的領域發揮不佳——典型的就是芯片、大飛機這樣的復雜行業。
我想，對手也一定是看到了這樣的事實，所以才極力希望把我們從全球科技產業鏈中排擠出去。
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