芯片战争

华为的难题

“很遗憾在半导体制造方面，华为没有参与重资产投入型的领域、重资金密集型的产业，我们只是做了芯片的设计，没搞芯片的制造。”

2020年8月7日，在中国信息化百人会2020年峰会上，华为消费者业务首席执行官余承东表示，将于当年9月份发布新一代华为Mate 40系列手机，搭载的华为麒麟9000芯片。麒麟9000也是全球首款成功流片的5纳米工艺制程的芯片，将与搭载在苹果iPhone 12系列手机上的A14处理器芯片在款的手机市场上对决。不过，麒麟系列芯片在9月份以后就无法再生产，华为Mate 40系列将成为搭载高端麒麟芯片的“绝版”机。华为智能手机2019年的全球销量仅次于三星，2020年冲刺全球销量的计划就此破灭。智能手机为华为贡献了一半的销售额，华为的整体业绩也受到重大影响。

麒麟芯片之所以在9月份以后无法生产，是缘于美国商务部当年5月15日针对华为出台的第二轮出口管制措施。美国商务部下令，任何厂商若使用美国设备或美国软件为华为设计或制造芯片，都必须额外取得美国政府的出口许可证。这意味着如果没有许可证，三家垄断芯片电子设计自动化(EDA)工具的美国企业不能为华为旗下的海思半导体提供芯片设计的工具服务，台积电和其他芯片制造厂也都不能为海思制造芯片。美国商务部对这一禁令给出了120天的过渡期，将于9月15日开始正式执行。此前华为已经挺过了美国商务部的轮制裁，在美国不供应芯片和操作系统服务的背景下，华为成功实现了芯片的自研或从美国之外进行采购替代，并且推出了自主开发的鸿蒙操作系统，自建手机应用生态。鉴于对华为的轮制裁无效，美国将打击对象升级到了芯片的设计与制造环节，而且将“美国技术占比在25%以上”的限定修改为“只要用到美国技术就都属受限范围”。

美国商务部的新禁令出台的同一天，台积电宣布将投入120亿美元在美国亚利桑那州建5纳米制程晶圆厂。两个月后，台积电正式对外宣布：受美国政策影响，9月14号之后台积电无法再向华为继续供货。台积电是华为5纳米制程麒麟芯片的供应商。这意味着，华为自研的高端手机芯片将断供。三星电子虽然也有能力代工5纳米制程芯片，但它明显也不可能为华为提供代工服务。至于全球第三家芯片制造能力接近5纳米制程的公司英特尔，则是一家老牌的美国半导体企业。

至于中国大陆自己的晶圆代工厂，目前技术的中芯国际才刚刚完成28纳米制程芯片的量产和14纳米制程芯片的试产，7纳米制程芯片还在研发中。且不说中芯国际的技术还有几年的差距，即使它要为华为代工5纳米制程芯片，还将面临一个无法解决的瓶颈问题：中芯国际拿不到生产5纳米制程芯片所必需的关键设备——极紫外线(EUV)光刻机。全球仅有荷兰的阿斯麦尔(ASML)一家企业能够生产极紫外线光刻机，中芯国际曾经从阿斯麦尔订购了一台，因受美国政府的阻挠，迟迟不能到货。中国本土的光刻机供应商上海微电子，目前还只能造出生产90纳米制程芯片的光刻机。

迫不及待的华为，竟传出消息要亲自招兵买马，采购相关设备，打算自己制造光刻机。半导体是所有制造业的核心产业，光刻机又被誉为半导体制造业皇冠上的明珠。曾经在移动通信、智能手机和网络设备领域无往不胜的华为，这回能够攻克极紫外线光刻机难关吗？

2020年8月底到9月初，美光(Micron)、三星电子和SK海力士(SK Hynix)相继宣布，9月15日起无法向华为供应存储芯片。全球存储芯片亦控制在少数几家企业手中，中国本土企业在存储芯片领域才刚刚起步。

华为、中芯国际、英特尔、台积电、三星电子、阿斯麦尔、SK海力士、美光……在全球风起云涌的芯片战争中，这些商业帝国各自都扮演着怎样的角色？在这些企业的背后，中国、美国、欧洲、韩国和日本，又在围绕芯片进行着怎样的高科技角力？

本书是一部从企业竞争和国力较量的角度讲述全球芯片产业发展历程的书籍。全书分上部全球芯风云和下部中国芯势力，上部主要讲述了全球芯片产业的发展史和芯片产业链的变迁，下部主要讲述了中国芯片的崛起与芯片产业发展的*新动态。本书为大众读者而写，力图用通俗易懂的语言讲清楚芯片产品与芯片市场从历史、现状到未来的发展脉络，特别适合打算投资芯片产业的投资者、尚未决定自己职业志向的校园学子、半导体及信息产业的从业人员和关心中国芯片发展的普通读者等群体阅读，读者可以快速了解何以一块小小的芯片会成为大国竞争的焦点并牵动亿万人的命运。

余盛，战略咨询专家、消费品营销专家及财经作家。1999年进入移动通信行业，2002年离开中兴通讯后，先后就职于益海嘉里、恒大集团等多家世界500强企业，担任过恒大粮油集团营销中心副总经理、山东渤海集团营销公司总经理等高管职位，现为厦门咏盛智财数字科技有限公司联合创始人，致力于人工智能在财务领域的应用。擅长营销管理、企业管理、行业研究及战略咨询，已出版《食用油营销第1书》《金龙鱼背后的粮油帝国》《鲁花：一粒花生撬动的粮油帝国》《手机战争》等财经书籍。本书是《手机战争》的姊妹篇，也是作者继《手机战争》之后关于信息产业领域的第二部力作。个人微信号：eyu2007。

楔子 华为的难题

上部全球芯风云

章

从晶体管到芯片晶体管替代真空管8

德州仪器和仙童发明芯片13

芯片从军用走向民用18

第二章

存储器公司英特尔提出摩尔定律26

内存与微处理器的诞生29

个人电脑时代来临34

日本VLSI计划39

第三章

英特尔向CPU转型美日芯片战争46

只有偏执狂才能生存53

愤怒的超威与沮丧的IBM57

第四章

存储器新势力“土豆州”出了个美光64

闪存的诞生66

三星内存崛起70

跟风的中国台湾内存产业77

第五章

丑小鸭阿斯麦尔被业界笑话的飞利浦光刻机82

阿斯麦尔在愚人节成立87

从超威获得市场突破94

第六章

芯片食物链被迫下海的工研院院长100

阿斯麦尔的转机106

蔡司镜头传奇112

第七章

美国完胜海湾战争日本可以说“不”？118

韩国内存击败日本122

苏联被摩尔定律抛弃125

中国卧薪尝胆130

第八章

亚洲金融危机大冲击三星神话背后的美国式成功136

海力士峰回路转141

台湾内存产业盛世危局147

第九章

晶圆代工群雄逐鹿台湾晶圆双雄对峙154

超威分拆出格罗方德157

阿斯麦尔解决镜头问题160

光刻干湿大战165

第十章

全球金融风暴大洗牌尔必达的苦恼172

内存大败局176

存储器三分天下181

第十一章

日本芯片的黄昏东芝出售闪存190

日本智能手机和液晶面板的失败196

日本电子工业的衰败200

下部中国芯势力

第十二章

“909工程”始末谈定合作伙伴日电210

华虹NEC的建厂与技术引进215

华虹的芯片设计与风险投资220

第十三章

设计中国芯自主CPU攻关228

哪里冒出来的展讯？233

汉芯骗局239

第十四章

张江的中芯国际江上舟是一面旗帜246

张汝京北上250

建厂高手的杰作254

第十五章

中国芯片的至暗时刻江上舟对中国芯片的四大贡献264

中芯国际输了官司270

江上舟临危受命274

第十六章

十年坎坷芯路从新昇到芯恩282

成都成芯和武汉新芯艰难求生285

紫光整合展锐292

第十七章

中国大陆存储器突破长江存储崛起300

福建晋华停摆307

合肥长鑫破局311

第十八章

越过28纳米节点3D晶体管的发明320

台积电和三星电子争霸战324

摩尔定律走向终点331

第十九章

极紫外线光刻难题EUV LLC攻克世纪难题338

极紫外线光刻机问世342

中国拿不到极紫外线光刻机349

二十章

被特朗普打压的中国芯片中芯国际冲刺7纳米356

中国半导体的差距与潜力361

芯片背后的政治与资本368

第二十一章

处理器的新战场ARM架构的崛起374

“不断在打仗”的苏妈377

表舅与表甥女的战争386

第二十二章

云计算与人工智能云计算大较量392

云端处理器争夺战396

AIoT的换道超车401

尾声美国芯焦409

主要参考书籍413

后记417

本书是一部从企业竞争和国力较量的角度讲述全球芯片产业发展历程的书籍。全书分上部全球芯风云和下部中国芯势力，上部主要讲述了全球芯片产业的发展史和芯片产业链的变迁，下部主要讲述了中国芯片的崛起与芯片产业发展的*新动态。本书为大众读者而写，力图用通俗易懂的语言讲清楚芯片产品与芯片市场从历史、现状到未来的发展脉络，特别适合打算投资芯片产业的投资者、尚未决定自己职业志向的校园学子、半导体及信息产业的从业人员和关心中国芯片发展的普通读者等群体阅读，读者可以快速了解何以一块小小的芯片会成为大国竞争的焦点并牵动亿万人的命运。

余盛，战略咨询专家、消费品营销专家及财经作家。1999年进入移动通信行业，2002年离开中兴通讯后，先后就职于益海嘉里、恒大集团等多家世界500强企业，担任过恒大粮油集团营销中心副总经理、山东渤海集团营销公司总经理等高管职位，现为厦门咏盛智财数字科技有限公司联合创始人，致力于人工智能在财务领域的应用。擅长营销管理、企业管理、行业研究及战略咨询，已出版《食用油营销第1书》《金龙鱼背后的粮油帝国》《鲁花：一粒花生撬动的粮油帝国》《手机战争》等财经书籍。本书是《手机战争》的姊妹篇，也是作者继《手机战争》之后关于信息产业领域的第二部力作。个人微信号：eyu2007。

历史上，每一代半导体新巨头的出现都伴随着终端迁移：商用计算机市场成就了IBM；个人电脑市场成就了英特尔；移动智能市场成就了安谋、高通、苹果、三星电子和华为。而在AIoT市场的新机会中，中国厂商很可能脱颖而出。要知道，通用处理器和定制处理器之间的界限是很模糊的，只要用的人多了，定制处理器就能变成通用处理器。英特尔的CPU诞生之初就是一款为日本企业定制的计算器芯片。GPU原本也是专用于解决CPU搞不定的图形处理难题的定制芯片，市场做大以后就变成了图形处理和高性能计算通用芯片。现在的五花八门的人工智能处理器也是专用于解决GPU搞不定的特定计算难题的定制芯片，说不定中国企业中哪家的什么“PU”哪一天能发展壮大成为通用的人工智能处理器了呢？

在摩尔定律走向终结之际，硅管芯片很快将停止对先进制程工艺的追求，将发展重点转向实际应用的领域，而人工智能正是信息时代中一个正在爆发性增长且具有无限想象空间的偏重具体场景应用的新领域。人工智能芯片作为人工智能产业的基础层，提供了大量及特定运算所必需的算力支持，是整个人工智能产业发展的基石。人工智能和物联网有望很快将全球芯片市场的规模从4000亿美元提升到5000亿美元级别。人工智能领域基本被美国和中国两个国家主导，新兴的人工智能芯片，将是中国芯片企业崛起的一大时代机会。

中国在近年诞生了一大批人工智能公司、芯片公司，中国还有大量的智能化市场需求。一些有资金、技术、经验积累的中国企业甚至已开始了对底层的处理器架构的攻坚。在人工智能的浪潮中，中国其他企业有机会像英特尔抓住微处理器、三星电子抓住存储器、高通和华为抓住智能手机处理器一样，选对赛道、后发制人，真正切入芯片的高端和上游，改写中国芯片长期落后的历史！

“好书多读、开卷有益。无论是芯片领域的专业人士，还是仍在校园苦读的莘莘学子，相信都可以从这部史诗级别的作品中获得不小的收益。”

——上海交通大学微纳电子学系教授、博导 陈长鑫

“中国芯片大业，需要每一个中国人的努力，不管你是中国芯片的制造者，还是中国芯片的消费者。”

——华中科技大学公共管理学院教授、博导 李菁

“造芯这条路，我们走的坎坷曲折。通往风光无限好的峰顶，还有很长一段悬崖峭壁要攀爬。透过这本书，看全球造芯的尘封往事，对于我们探索未来之路，有很多值得借鉴参考之处。”

——工业视觉检测领航者，高视科技(苏州)有限公司创始人 姜涌博士

“作为一名在半导体产业摸爬滚打了二十多年的芯片老兵，这本讲述全球芯片竞争故事的书籍仍然让我心潮澎湃、激动不已。感谢作者为中国芯片产业的这段激情岁月做了非常忠实的记录。”

——专注芯片设计，上海矽朋微电子有限公司创始人 陈阜东

“本书堪称一部关于芯片的史诗，很高兴自己也在为中国芯片的发展贡献一份微薄的力量，希望智能制造能够帮助更多的企业腾飞！”

——工业4.0力行者、芯片行业MES知名厂商，杭州工互科技有限公司 郑照