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在2022年10月的一个夜晚，在华盛顿的一个秘密会议室里，一项历史性的决定被做出，这项决定将在未来几十年重塑世界秩序。没有枪声，没有军队，只有一本厚厚的、包含数百页细致规定的文件，但它的力量比历史上任何一场战争都更为可怕。美国决定收紧对中国芯片产业的“紧箍咒”。任何使用美国技术哪怕是微小一部分的芯片，如果未经特别许可，今后都不得出售给中国。美国工程师也不得为中国芯片公司工作。先进的芯片制造设备被完全禁运。这场对抗是一场技术战争，是21世纪一种新型的战争形式，其武器不是枪炮，而是比指甲还小的硅片。这场战争的战场从台湾的工厂延伸到深圳的AI实验室。然而，要真正理解为什么这些微小的硅片能够引发自冷战以来最重大的地缘政治紧张局势，我们必须来到台湾，来到那些干净得令人难以置信的实验室。空气被过滤到每一个分子，昏暗的黄光照射下来。在薄如纸的硅晶圆上，数百道工序正在进行，逐渐将它们变成比人类制造的任何东西都更精细、更复杂的电路。这个过程似乎只出现在科幻电影中，但现在它们是一个将塑造世界的产业的心脏。每一片晶圆都包含数十亿个晶体管，其尺寸甚至比冠状病毒小数百倍。如果与一座城市相比，每个晶体管只相当于一块砖头。数十亿块砖头，每一块都精确到百万分之一毫米，以惊人的速度同步运行。这就是技术奇迹，也是21世纪权力的钥匙。没有芯片，就没有智能手机，没有电脑，没有互联网，没有社交媒体，飞机无法起飞，银行无法交易，医院无法运行机器，军队无法使用现代化设备。更重要的是，没有先进的芯片，就没有人工智能，也就不会有任何科学革命。因此，美国愿意通过禁运和贸易战与中国对抗。中国则通过投入数百亿美元建立自己的芯片产业来回应。谁掌握了最先进的芯片，谁就掌握了AI。谁掌握了AI，谁就掌握了未来。这场战争实际上已经酝酿了七十年，经历了许多幕剧，演员们不断地轮流登台又退场。美国曾经拥有绝对的统治地位，但在20世纪80年代，它将存储芯片的领域拱手让给了日本。当时的日本似乎坚不可摧，但随后又被韩国和台湾超越。中国是后来者，但决心以空前的规模和速度弥补。而所有这些巨头现在都必须面对一个苦涩的现实：如果没有一家名为ASML的荷兰公司，没有人能够生产最先进的芯片。如果你不了解这家极其重要的公司，有一个事件可以帮助你回忆。中国工程师曾拆解ASML的光刻机，试图复制这项现代技术，但失败了，并损坏了机器。有趣的是，这场半导体芯片的故事还没有结束。人类正站在一个决定性的时刻，今天的选择将塑造未来半个世纪的世界。因此，让我们和Spyroom以及作者Sonic Kiều一起，回到1947年新泽西州一家小实验室的起点，追踪技术史上最奇特的旅程，看微小的硅片如何成为全球权力的中心。第一部分，硅谷的起源。1947年，在新泽西州贝尔实验室的一个小实验室里，三位科学家——威廉·肖克利、约翰·巴丁和沃尔特·布拉顿——创造了一种小到可以放在手掌中的设备，但足以放大电信号。他们称之为晶体管。他们中的任何一个人都无法想象，这项发明将在下一个世纪重塑整个人类文明。晶体管迅速取代了之前笨重且易损坏的设备。它们的优点是更小、更快、更耐用、功耗更低。最重要的是，晶体管由硅制成，这是地球上仅次于氧气的第二大化学元素。硅具有一种非常神奇的特性。它是一种半导体，可以控制电流的流动。当达到适当的纯度和结构时，硅可以变成几乎完美的电子开关。威廉·肖克利后来于1955年离开贝尔实验室，在加州帕洛阿尔托成立了自己的公司。肖克利选择这个地点并非出于任何伟大的战略眼光。原因极其简单，他想离家近一点照顾母亲。但正是这个个人决定，无意中为世界上最大的技术中心奠定了第一块基石。肖克利确实是一位科学天才，但却是一位灾难性的管理者。他偏袒白人，并以专横的风格经营公司。才华无法弥补他的傲慢。到1957年，八位杰出的年轻工程师，被讽刺地称为“特鲁斯8叛徒”，集体辞职并创立了Fairchild半导体公司。肖克利认为这是背叛。历史称之为硅谷真正诞生的时刻。如果你想更深入地了解这个事件，请参考我们屏幕上正在播放的视频。离开后，在这八位叛徒中，有两位将塑造未来的技术。他们是罗伯特·诺伊斯和戈登·摩尔。诺伊斯有着银发和明亮的笑容，是每个人都想与之共事的那种人。摩尔则更安静，话不多，但拥有罕见的长期视野。正是在Fairchild半导体公司，诺伊斯发明了集成电路，一种将多个晶体管置于同一硅片上的方法。与此同时，德州仪器的杰克·科比也得出了类似的发现。但诺伊斯的方案更实际，更容易生产，最重要的是，它可以大规模复制。集成电路的发明标志着技术上的飞跃。不再需要单独焊接晶体管，现在人们可以将整个电路印在硅片上。芯片中能容纳的晶体管越多，计算机就越强大。正是在那时，摩尔定律诞生了。1965年，戈登·摩尔发表了一篇论文，预测每个芯片上的晶体管数量将每年翻一番，后来调整为每两年翻一番。这并非一个纯粹的物理定律，而是对当时正在发生的技术趋势的观察。然而，它很快就成为整个芯片行业半个多世纪以来为之奋斗的目标。到1968年，诺伊斯和摩尔离开Fairchild，成立了自己的公司。他们将其命名为Intel。他们招聘的第三个人是安迪·格鲁夫，一位性格坚韧的匈牙利工程师。后来，正是格鲁夫以一种极具纪律性的管理风格，将Intel打造成了世界上最强大的芯片巨头。第二部分，技术服务于战争的黄金时代。在20世纪60年代和70年代，美国的半导体产业得益于五角大楼和NASA的需求。阿波罗登月计划需要计算机进行导航。洲际弹道导弹需要精确的控制系统。战斗机需要雷达和复杂的武器。所有这些都对芯片有着共同的需求。美国政府不仅是最大的客户，也是最慷慨的投资者，愿意为最先进的技术支付高价。1962年，当集成电路还是一种全新的昂贵技术时，美国军方购买了该行业总产量的90%以上。当时一枚芯片的价格高达数百美元，在当时是极其昂贵的。但对五角大楼来说，性能比价格更重要。这些巨额订单使Fairchild、德州仪器和Intel能够大力投资于研发，改进生产工艺，并逐步降低成本。越南战争进一步加速了这一进程。美国不断需要更智能的武器和更精确的通信系统。1968年，Fairchild生产了用于“泰坦”洲际弹道导弹的控制计算机芯片。这些芯片必须在高温、剧烈振动和高辐射等恶劣条件下完美运行。正是这些复杂的要求迫使美国工程师不断突破技术的极限。回顾这段时期，人们会发现一个有趣的对比。当军队推动芯片发展以服务于战争时，芯片本身却引发了一场文化革命。20世纪70年代末，史蒂夫·乔布斯和史蒂夫·沃兹尼亚克使用Mostek公司的芯片制造了Apple II，这是最早的个人电脑之一。Intel于1971年发明的微处理器将计算机从笨重的机器变成了可以放在书桌上的设备。与此同时，比尔·盖茨看到了每个家庭都拥有一台电脑的未来。他与保罗·艾伦一起创立了微软，为这些潜力巨大的小型机器编写软件。硅谷这个名字从此出现，是在1971年被一位记者命名之后。这里开始吸引来自世界各地最聪明的头脑。在现代技术发展的历史中，这段时期被认为是纯粹的乐观。技术被视为所有问题的解决方案，而美国则处于绝对领先地位。到1980年，美国公司占全球半导体市场的约60%，似乎没有人能与他们竞争。但在太平洋彼岸，一个小的国家一直在默默地观察、学习、模仿，并耐心准备着超越美国的时刻。第三部分，日本的崛起。第二次世界大战后，日本被废墟掩埋，经济崩溃，基础设施被毁，民族精神受到严重打击。然而，日本人有一种罕见的特质，很少有国家能做到。他们学习速度快，工作勤奋得近乎疯狂。起初，他们只是通过购买专利来模仿西方技术，拆解产品以了解内部结构，然后以更低廉的成本重新制造。但渐渐地，日本不仅模仿，还不断改进。当美国公司专注于突破性创新时，日本人则专注于一点一滴地完善生产流程。他们痴迷于质量和效率，不允许出现任何瑕疵。在20世纪70年代，NEC、日立、东芝和富士通等公司开始生产DRAM存储芯片。这不是复杂的技术，但它是一种需求巨大且需要大规模生产的产品。日本人很早就发现美国公司的生产流程混乱，故障率高。Intel芯片的故障率通常为10%到20%。对日本人来说，这个数字是不可接受的。他们大力投资于洁净室，严格控制温度和湿度，细致地培训工人。结果得到了显著改善。日本芯片的故障率为1%到2%，比美国芯片好十倍，而且通常更便宜。到20世纪80年代初，日本涌入DRAM市场。随着产品的泛滥，芯片价格立即暴跌。美国公司显然无法竞争。发明DRAM的Intel被迫于1985年退出市场。但DRAM的失败却敲响了美国的警钟。他们第一次意识到，仅仅发明是不够的，要统治，芯片技术的领先地位随时可能失去。在20世纪80年代中期，日本公司占全球芯片市场的50%以上，在DRAM领域占据绝对优势，并开始渗透到其他领域。美国制造商开始向政府抱怨，指责日本倾销芯片以挤垮竞争对手。里根政府虽然支持自由市场，但这次不得不介入。1986年，美日签署了《半导体协议》。根据协议，日本同意停止倾销并向美国芯片开放市场。作为交换，美国将不实施惩罚性关税。但这只是一个暂时的解决方案。事实上，美国已经失去了对日本的生产优势。公司意识到他们需要改变战略，而不是与日本竞争成本，而是专注于创新和设计，创造出别人做不到的芯片。正是在这里，一种全新的商业模式诞生了。第四部分，无厂革命。在传统的半导体行业，一家公司必须做所有事情：设计芯片、制造、封装和测试。这种模式被称为IDM（集成器件制造商）。Intel、IBM、摩托罗拉等公司都是IDM，拥有价值数十亿美元的芯片制造工厂。问题在于巨大的成本。一座现代化工厂耗资数十亿美元，几年后就会过时。随着技术的发展，你必须投资于新工厂。只有巨头公司才有足够的资金参与这个领域。在20世纪80年代，一些企业家看到了新的机会，并提出了疑问：为什么不分离设计和生产呢？一家公司可以只专注于芯片设计，而无需建造工厂。他们会雇佣别人生产。这种模式被称为“无厂”（Fabless）。高通公司成立于1985年，是第一批成功的无厂公司之一。他们设计手机芯片，但自己不生产任何东西。黄仁勋于1993年创立的NVIDIA也遵循这种模式，设计GPU，但将生产外包给合作伙伴。但如果无厂公司不自己生产，谁来做呢？那就是晶圆代工厂（Foundry），按需生产芯片的工厂。而这种模式的先驱是台湾工程师莫里斯·张。张先生出生于1931年，在中国大陆，在战乱时期长大。他18岁时随家人来到美国。张先生在麻省理工学院和斯坦福大学学习，在德州仪器工作了近25年，升至副总裁职位。无论他的才华有多大，张先生从未被提拔为CEO，因为他不是白人。1983年，他离开德州仪器，担任通用仪器公司总裁，但仍感到不满足。1985年，台湾政府邀请张先生回国，为国家半导体产业奠定基础。当时，台湾正从农业和组装经济向高科技转型。张先生当时54岁，这个年龄许多人会考虑退休。但他接受了台湾的挑战。他很快就明白，台湾无法在芯片设计上与美国竞争，也无法在芯片生产上超越日本，但有一个市场尚未被占领：为他人按需生产芯片。他称之为“纯粹的代工”（Pure Play Foundry），只生产，不设计，不销售自己的芯片。1987年，张先生创立了台积电（TSMC），最初的投资来自台湾政府和荷兰飞利浦。当时许多专家认为这个想法是疯狂的，因为没有理由让芯片设计公司将设计图交给台湾的一家代工厂。他们不怕技术被盗或丢失吗？张先生通过建立基于绝对信任的企业文化来解决这个问题。台积电承诺不设计或销售自己的芯片，绝不与客户竞争。所有信息都得到绝对保密。起初，客户主要是小型公司，但渐渐地，巨头们开始认识到这种模式的好处。他们不必投资数十亿美元建厂，而是可以将这些钱用于研发、设计和营销。风险转移到了代工厂。到20世纪90年代末，台积电已成为世界上最大的代工厂，为数百家不同的公司生产芯片。没有一家公司，包括Intel或三星，拥有像台积电那样多样化的客户名单。台积电的成功使台湾成为世界上最重要的芯片制造中心。一个拥有2300万人口的小岛，成为全球经济不可或缺的支柱。但这种依赖也使台湾成为地缘政治的目标，成为美中权力竞争时代一个危险的弱点。第五部分，韩国的逆周期崛起。当日本在20世纪80年代仍然主导芯片市场时，一个贫穷得多的国家正在悄悄地准备超越他们。1983年，三星创始人李秉喆决定进军半导体行业。这让许多人嘲笑，因为当时的三星只生产电视和冰箱，没有芯片技术，没有专业工程师，没有经验，但李秉喆有不同的看法。三星像所有韩国公司一样开始，购买技术，学习，疯狂地工作。与此同时，他们还有一个名为“逆周期投资”的独特策略。当DRAM市场在20世纪80年代中期崩溃，芯片价格暴跌，Intel和许多公司退出时，三星却将投资翻了一番，建造了更多工厂，并雇佣了更多工程师。这是一场可能让他们破产的赌博，但李秉喆相信未来和他的长期愿景。美国人也无意中为三星打开了机会之门。1986年美日半导体协议旨在遏制日本，创造了市场空白。美国需要一个与日本抗衡的力量，但又不想自己再生产利润微薄的存储芯片。他们宁愿让当时还弱小且依赖美国安全的韩国在这个领域崛起，也不愿让日本完全统治。20世纪80年代末，随着PC市场的爆炸式增长，DRAM需求飙升，但由于公司削减产能而无法满足。三星凭借在危机期间建造的巨型工厂，现在获得了巨额利润。到1992年，他们成为世界上最大的DRAM制造商。但此时的三星仍然只是廉价、中等质量的制造商。真正的转折点是李健熙掌权。1993年，在法兰克福的一次会议上，他宣布“改变一切，除了你的妻子和孩子”。他当着员工的面烧毁了一堆劣质的三星产品，以证明他的决心。传递的信息非常明确：三星不再接受平庸。三星必须在技术上领先，而不仅仅是价格上。从那时起，公司从“快速追随者”战略转向“技术领导者”战略。他们不仅模仿，还创新，将许多新的存储芯片技术商业化，并将工作文化转变为“聪明地工作，有创意地工作”。SK海力士（SK Hynix），以前是现代电子（Hyundai Electronics），也走了类似的道路。他们曾在2001年濒临破产，不得不由政府救助。如今，他们主导着HBM（高带宽内存），这是AI所需的超高速内存，用于Nvidia的顶级GPU。韩国的成功基于“财阀”（Chaebol）模式，即一个得到政府支持的家族企业集团。他们可以进行长期投资，如果相信技术和愿景，可以接受多年的亏损。三星每年在研发上投入400至500亿美元，愿意承担巨大风险以取得领先。但付出的代价是残酷无情的严苛工作文化。工程师每周工作80至100小时，在办公室睡觉，牺牲家庭和健康。“完美或死亡”是三星的精神。自杀率很高，但总有年轻人排队准备接替，因为为三星工作是韩国职业生涯的顶峰。到21世纪初，韩国在内存芯片方面超越了日本。日本在设备和材料方面仍然很强大，但已经失去了芯片制造的地位。第六部分，从微米到纳米的技术竞赛。虽然商业模式可能改变，但技术竞赛从未停止。这场竞赛的核心是缩小晶体管的过程，使其越来越小，以便在每个芯片上容纳更多。在20世纪80年代，芯片制造商使用1微米的工艺。1微米相当于1/1000毫米。此时的晶体管大约是头发直径的1%。在20世纪90年代，他们缩小到0.5微米、0.35微米，然后是0.25微米。在21世纪初，他们突破了纳米的障碍。1纳米等于1/100万毫米。Intel于2003年推出了90纳米工艺，然后是65纳米、45纳米、32纳米。每一次缩小都是一项巨大的技术挑战。当晶体管小到原子级别时，经典物理定律将不再适用。量子效应开始出现，电子开始像幽灵穿墙一样穿过硅壁。这种现象称为量子隧穿。其后果是漏电和不必要的能耗。为了克服这些困难，工程师必须不断创新。他们尝试新材料、新绝缘体，并开发极其复杂的机器来制造这些微小的结构。如果想制造更小的细节，研究人员需要更短的波长光，普通光是不够的。制造商转向紫外线（UV），然后是深紫外线（DUV）。但对于最先进的节点来说，这仍然不够。于是，EUV（极紫外光刻）应运而生，波长为13.5纳米。但EUV并非易于开发的技术。13.5纳米的紫外线会被几乎所有物质吸收，包括空气。你不能使用普通透镜，而必须使用特殊反射镜，覆盖多层超薄、原子级精确的材料，整个系统在绝对真空下运行。产生EUV光也非常困难。你必须用高功率激光照射熔融锡滴，将它们变成发出EUV射线的等离子体。这个光源必须每秒重复50,000次，持续不断，精度绝对。这就像以每小时100公里的速度射击，击中空中飞行的硬币。目前，世界上只有一家公司能够做到这一点。荷兰的ASML。这家公司拥有地球上最先进的芯片技术。第七部分，ASML。控制一切的巨头。ASML（Advanced Semiconductor Materials Lithography）成立于1984年，是飞利浦的一个衍生公司。起初，他们只是一家小型公司，努力与尼康和佳能等日本巨头竞争。在20世纪90年代，尼康以超过50%的市场份额主导市场。他们的机器稳定可靠。ASML是后来者，努力争取客户。但ASML有一个秘密优势。他们灵活地倾听并根据客户需求进行调整，而日本公司则僵化保守。ASML的转折点是他们认识到EUV的未来。在20世纪90年代末，当芯片行业接近极限时，ASML将所有赌注都押在了EUV上，这项技术在当时甚至被许多人认为是不可能实现的。ASML建立了一个非凡的合作网络。他们与德国的Carl Zeiss合作制造超精密反射镜。他们与美国的Cymer合作开发EUV光源。他们获得了Intel、三星和台积电的投资，作为回报，他们获得了早期使用该技术的权利。经过二十多年的努力和数十亿美元的投入，EUV才真正投入使用。第一台EUV机器于2010年交付给客户，但直到2018-2019年才准备好大规模生产。每台机器价值1.5亿至2亿美元。重达180吨，高如两层楼房，需要40个集装箱运输，安装和校准需要数月。但EUV的价值是无可争议的。得益于EUV，芯片制造商可以将芯片缩小到7纳米、5纳米、3纳米甚至更小。没有EUV，就没有现代芯片的存在，ASML成为了绝对的垄断者。尼康和佳能已经退出了EUV的竞争，世界上没有其他公司能够做到。ASML拥有100%的EUV市场份额，这是一种罕见的垄断模式，因为确实没有其他选择。这种依赖性使ASML成为地缘政治的焦点。如果一个国家被禁止购买ASML的机器，他们将无法生产先进的芯片。而这正是美国在与中国进行技术战争中使用的武器。第八部分，中国的崛起和半导体强国的野心。中国从日本身上学到了教训。要想成为经济强国，就必须掌握高科技，而没有任何技术比半导体更高。然而，中国起步晚了很多。当台湾和日本在20世纪70年代和80年代进入市场时，中国直到21世纪初几乎是空白的。他们主要将别人的芯片组装到手机和电脑上。真正的价值仍然在国外。在21世纪初，中国开始认真努力进入半导体领域。政府向中芯国际（SMIC）等国家半导体公司投入巨资。他们的战略非常明确：学习、收购和模仿。
数千名工程师被派往美国、日本、台湾，试图收购西方公司，同时支持国内公司。2014年，政府宣布“中国制造2025”计划投资1500亿美元，随后增加到数千亿美元。目标是到2025年，中国必须实现70%的芯片需求自给自足，这不仅是为了经济，也是为了国家安全。每年进口芯片超过3000亿美元，比石油还多，他们不想在地缘政治日益复杂的情况下依赖西方。但追赶几乎是不可能的任务，半导体不像其他行业。你不能只建更大的工厂，雇佣更多的工人。芯片需要数十年的积累知识。一个拥有数千家专业公司和巨额研发投资的复杂生态系统。中国的努力遭遇了许多痛苦的失败。宏芯半导体，一个先进的芯片制造项目，于2020年破产。在被发现是一场巨大的金融骗局后，紫光集团，一家得到国家支持的大公司之一，于2021年违约，债务超过300亿美元。中芯国际现在是最大的希望。然而，他们仍然比台积电和三星落后几代。当台积电正在大规模生产3纳米芯片并为2纳米做准备时，中芯国际仍在努力生产7纳米和5纳米。这种差距是经验的差距。每一代新技术都比前一代困难得多。中国根本性的问题还在于他们无法获得最重要的工具。他们可以建工厂，培训工程师，但无法自己生产先进的光刻机。特别是EUV和ASML，在荷兰和美国的压力下，被禁止向中国出售EUV。没有EUV，中国就无法生产最先进的芯片。他们被锁定在旧的节点上，这意味着他们没有竞争的基础。中国已经正式进入了一场激烈的技术竞赛，一块比指甲还小的硅片可以决定全球力量的地位。美国和中国之间的贸易战。2018年，中美贸易战爆发。唐纳德·特朗普总统对数千亿美元的中国商品征收关税。中国也同时进行了报复。但在关税斗争之后，另一个更重要的战场被打开了。半导体技术。美国意识到技术优势是他们相对于中国最大的优势。虽然中国在许多领域都在赶超，但他们仍然依赖西方半导体技术。这是美国可以收紧、减缓北京崛起的地方。2018年，美国禁止本国公司向中国大型电信集团中兴通讯出售芯片，理由是违反了对伊朗的制裁。中兴通讯几乎崩溃，因为他们不得不停止生产，因为没有芯片。禁令后来被解除，但信息很明确：美国可以通过控制芯片供应来扼杀中国科技公司。2019年，华为被列入美国的实体清单。美国公司必须获得特别许可才能向华为出售技术。起初，华为以为他们可以依靠其子公司海思开发的麒麟芯片生存，但美国已经知道了所有的漏洞。他们收紧了规定，任何使用美国技术（即使只是一小部分）的公司，如果没有许可证，都不得为华为生产芯片。因为大多数芯片行业的机器和软件都依赖于美国技术。这意味着台积电，海思的主要制造商，无法接受华为的订单，结果是华为失去了先进芯片的供应，他们的智能手机不再拥有顶级芯片。智能手机市场份额在短短两年内从20%下降到4%。这是世界上第一次看到芯片供应链被武器化。美国不需要征收关税或传统禁令，他们只需要控制关键的瓶颈。2022年，在拜登政府的领导下，美国通过了520亿美元的《芯片法案》，以促进国内芯片生产，同时对中国实施了有史以来最全面的出口管制措施。禁止出口先进的AI芯片，禁止出口芯片制造设备，禁止美国公民在没有许可证的情况下为中国芯片公司工作。这样做的目标非常明确。所有这些都是为了阻止中国发展可能威胁美国国家安全的AI和超级计算机。像英伟达GPU这样的AI芯片是机器学习的支柱。没有这些芯片，中国就无法在AI竞赛中竞争。国家安全顾问杰克·沙利文明确表示，美国的战略不仅是要保持优势，还要最大化优势。美国不再接受几年的差距，他们希望将这个差距拉得越远越好。面对美国的禁令，中国有两个选择：屈服或自力更生。他们选择了后者，以一种难以想象的、强烈而坚定的决心。中国政府以前所未有的规模投入芯片产业。他们动员了中央、地方政府、国有企业、私营企业、投资基金和银行的整个系统。中芯国际获得了几乎无限的支持。他们建造了新的晶圆厂，购买了世界上还能买到的东西，并以市场两倍三倍的薪水招募人才。中国芯片设计公司也从2015年的700家激增到2022年的3000多家。但更重要的是，中国开始专注于他们可以自己做的事情，限制对西方技术的依赖。他们投资于芯片制造设备和光刻技术，这两个最困难的领域。他们会成功吗？关于这个话题存在着各种意见。悲观者认为双方的技术差距太大了。中国缺乏创新文化、创业生态系统和全球客户的信任。乐观者则提到中国在高铁、5G、太阳能和锂电池等其他领域曾超出预期。2023年，华为推出了Mate 60 Pro，搭载了由中芯国际生产的7纳米麒麟9000S芯片。许多专家感到惊讶，因为大多数人认为中芯国际在没有EUV机器的情况下无法生产7纳米。事实证明，他们使用了DUV旧机器进行多重曝光技术，多次运行工艺以达到同等精度。这种方法很慢，成本高，错误率高，但它成功了。中国将找到克服所有障碍的方法，即使可能不完美。他们可能还无法赶上台积电的3纳米芯片，但可以生产足够用于许多应用的7纳米或5纳米芯片。拥有14亿人口的国内市场，他们不需要全球竞争，只需要自给自足。第10部分。台湾，风暴的中心。当美中激烈对抗时，台湾却处于最危险的位置。因此，台积电不仅是岛上最大的公司，占市场总市值的30%以上，而且是最重要的战略资产。他们生产了世界上90%以上的先进芯片。苹果、英伟达、AMD、高通以及数百家全球领先公司都依赖台积电。如果台积电停产，整个全球科技行业将瘫痪。iPhone无法生产，笔记本电脑没有CPU，AI无法发展。这个位置创造了所谓的“硅盾”。这个想法意味着中国不敢攻击台湾，因为这样做，他们将摧毁台积电，而他们自己也依赖它。西方出于经济利益也将干预以保护这家公司。但这个盾牌是双刃剑，它使台湾成为头号目标。一些中国分析人士警告说，由于台积电过于重要，中国需要控制它。如果他们掌握了台积电，他们将拥有最强大的战略武器来向西方施压。当然，美国也对此感到担忧。他们不想完全依赖台湾。如果中国发动攻击会发生什么？如果一场大地震摧毁了岛屿，如果一场大流行病或其他危机扰乱了供应链？美国的解决方案是说服台积电在亚利桑那州建厂。2020年，台积电宣布投资120亿美元建设第一家工厂，随后增加到400亿美元。英特尔和三星也向在美国建厂投入了数百亿美元。但在美国建厂并非易事，成本肯定比台湾高30%到50%。工程师工资很高，能源和水也很贵，周围缺乏供应商生态系统。美国的工作文化也不同，因为美国工程师不习惯每天工作12小时，每周工作6天。由于亚利桑那州的项目的延迟和超支，台积电不得不派遣数千名工程师从台湾来培训当地工人。冲突由此发生。他们抱怨美国人松懈的工作态度。美国工人则抱怨台湾的严酷文化。尽管如此，项目仍在继续。如果投入运营，这将是美国最先进的工厂，尽管质量可能无法与台湾最好的工厂相媲美。即使亚利桑那州的工厂投入运营，美国也无法完全自给自足。大多数先进芯片仍将在台湾生产，并且至少在未来十年内将继续如此。第11部分。欧洲和盟友。欧洲和亚洲盟友也不能袖手旁观。他们明白，在芯片战争中，没有人能置身事外。欧洲曾是半导体技术的先驱。飞利浦、意法半导体等公司发挥了重要作用。但经过几十年的发展，欧洲逐渐失去了生产地位。如今，他们占全球芯片产能的约10%，尽管消费量更大。新冠疫情是一个重要的警钟。当供应链中断时，欧洲严重缺乏芯片。汽车行业不得不暂停生产。大众、宝马、奔驰损失了数十亿欧元。欧盟委员会对此作出反应，于2022年推出了《欧洲芯片法案》，承诺投资超过400亿欧元，使欧洲的芯片生产份额翻一番，目标是到2030年达到20%。然而，即使是包括ASML前首席执行官在内的顶尖专家也认为这个目标不切实际。欧洲没有追求2纳米等先进节点，而是将重点放在保护成熟节点芯片上，这些芯片对汽车行业和工业应用至关重要，以避免供应链中断的风险。日本曾主导20世纪80年代的芯片产业，但在90年代和2000年代衰落。尽管如此，它在生产设备和芯片材料方面仍占有重要地位。他们正在努力重振芯片产业，政府提供数十亿美元的补贴，吸引台积电在熊本市建厂。此外，日本还与IBM合作研究下一代芯片。韩国则处于不同的地位。三星和SK海力士是少数能在先进生产技术上与台积电竞争的公司。三星尤其雄心勃勃，他们希望超越台积电成为全球第一的代工厂，在10年内投资超过2000亿美元。但他们的道路并不容易。三星的代工厂持续亏损，而内存芯片部门仍然是主要的利润来源。三星的文化也难以适应代工厂模式，该模式需要与客户密切合作。而台积电在四十年里精通了客户服务艺术，三星仍在学习。SK海力士则选择了另一条道路，专注于先进内存，在HBM（用于NVIDIA GPU的超高速内存）领域处于领先地位，这在AI时代创造了战略地位。第12部分。印度，正在觉醒的巨人。拥有14亿人口和宏伟抱负的印度也希望加入芯片竞赛。莫迪政府已宣布投资100亿美元，以建立半导体产业。印度拥有一些优势，如庞大的工程师队伍和良好的英语水平，劳动力成本低，国内市场巨大，以及与西方和俄罗斯的良好关系，使其能够保持平衡。美光、AMD等公司已宣布在印度投资，但目前仅限于芯片的测试和设计，而非先进的工厂。然而，也必须坦诚面对现实，印度将从一个非常低的起点开始。他们几乎没有现代化的芯片产业。基础设施比中国和东南亚差。官僚主义和腐败是重大问题，最重要的是他们缺乏大规模生产的经验。过去，印度曾多次宣布雄心勃勃的生产计划，但很少实现。这一次可能会有所不同，因为地缘政治背景已经改变。西方希望减少对中国和台湾的依赖，而印度是少数几个在人口规模和市场方面可行的替代选择之一。如果印度在建立芯片产业方面取得哪怕一部分成功，也将改变全球力量平衡，但这有一个巨大的“如果”，需要至少10到15年才能评估。第13部分。东南亚，新兴战场。当巨头们仍在前线奋战时，一个地区正悄然变得越来越重要。东南亚。越南、马来西亚、新加坡、泰国都在吸引半导体领域的投资。他们无法与台湾或韩国竞争，但在价值链的其他环节，如组装和封装方面发挥着重要作用。全球约80%的芯片在东南亚经历了组装和测试的某个阶段。英特尔在越南和马来西亚设有工厂进行这些业务。东南亚的吸引力在于多方面。劳动力成本低于台湾和韩国，但工人技能良好。政府对外国投资友好。地理位置优越，且不易卷入美中地缘政治紧张局势。当公司试图降低对中国和台湾的风险时，东南亚是一个自然的选择。这是“中国+1”或“台湾+1”战略，即不完全放弃中国或台湾，而是增加其他生产地点以分散风险。越南尤其积极。我们已经吸引了三星将大部分智能手机生产从中国转移到越南。现在他们也想对芯片做同样的事情。越南政府提供税收、土地和劳动力培训方面的优惠。教育也得到了投资，以培养更多的工程师。但东南亚也有局限性。这里缺乏先进的基础设施，并且必须进口大部分材料和零部件。最重要的是人才问题。最优秀的工程师通常移民到新加坡、台湾或西方。尽管如此，该地区正在快速发展。在未来十年内，东南亚可能成为全球芯片版图上的一个重要极点，不是在最先进的生产方面，而是在其他关键环节。第14部分。AI革命，需求疯狂飙升。如果说2010年代是智能手机和云计算的十年，那么2020年代就是AI的十年。AI行业对芯片的需求是难以想象的。训练像GPT4这样的大型模型需要数千个GPU并行运行数月。每块像英伟达H100这样的GPU价格在25,000到40,000美元之间，功耗为700瓦。一个AI数据中心可以使用10,000到50,000个GPU，消耗兆瓦级的电力，并产生足以供一个街区使用的热量。AI的计算成本每3到4个月翻一番。OpenAI估计，从2012年到2018年，突破性AI模型中使用的计算量增加了30多万倍，此后更是呈爆炸式增长。英伟达曾仅以游戏显卡闻名，现已成为AI领域最重要的公司。其股价持续上涨。市值多次超过微软和苹果。首席执行官黄仁勋以其标志性的皮夹克成为科技界最有权势的人物之一。所有大公司都排队购买英伟达的GPU，但英伟达的所有芯片都由台积电生产。这使得台积电比以往任何时候都更重要。他们为苹果、AMD、高通以及现在塑造AI未来的英伟达生产芯片。他们疯狂投资，每年投入300到400亿美元，雇佣数万名工程师24/7工作。但即使如此，最先进芯片的等待时间仍可能长达6到9个月。AI芯片的需求也改变了力量平衡。过去，智能手机是主要驱动力，苹果占台积电收入的20%到25%。现在，AI公司和数据中心正成为新的驱动力。英伟达可能超越苹果成为最大的客户。此外，生产的芯片类型也在改变。智能手机芯片优先考虑能效。AI芯片需要纯粹的计算能力，需要不同的生产工艺，并为台积电带来了新的挑战。第15部分。环境影响，进步的代价。芯片行业是污染最严重、资源消耗最大的行业之一，尽管最终产品非常小。生产一颗独立的芯片需要数千升超纯水，过滤到不含任何杂质，甚至天然矿物质。台积电每天消耗超过15万吨水，相当于一个小城市的水需求。工厂还消耗大量电力，一个现代化的生产工厂使用数百兆瓦的电力，相当于一个中等城市的总用电量。这就是为什么工厂通常设在电力充足且便宜的地方。台积电是台湾电力公司最大的客户，占总发电量的5%到7%。芯片生产过程使用数百种化学品，其中许多剧毒，废物处理是一个重大的环境挑战。该行业的历史也充满了阴暗面。在20世纪70年代和80年代的硅谷，许多工人，特别是女性，暴露在有毒化学物质中，导致癌症、流产和其他健康问题的发病率高于正常水平。集体诉讼迫使公司改善工作条件。如今，安全标准更加严格，尤其是在发达国家。现代工厂拥有复杂的空气过滤系统，配备齐全的防护装备，并定期进行健康监测。然而，风险依然存在，尤其是在标准较宽松的工厂。该行业的碳足迹也很可观。一项研究估计，生产一颗28纳米的芯片可能产生10到40公斤的二氧化碳，是其自身重量的数千倍，还不包括使用、运输和报废时的能源消耗。一个大问题是，芯片的效益是否能抵消其生产的环境成本？答案取决于我们如何使用技术以及未来为提高行业可持续性所做的努力。第16部分。对日常生活的影响。在所有关于地缘政治、环境和技术的讨论中，我们很容易忘记，芯片战争还直接影响着数十亿人的日常生活。近年来，智能手机的价格显著上涨，部分原因是芯片成本更高。调整通货膨胀后，iPhone 15 Pro比iPhone X贵20%到30%。笔记本电脑也是如此。苹果强大的M系列芯片价格昂贵，使得Mac更加昂贵。汽车短缺导致汽车价格飙升。2021年和2022年，许多人因缺货或需要等待数月而无法购买新车。二手车市场也因需求转移而价格上涨。这尤其影响到中低收入家庭。医疗行业也受到影响。许多现代医疗设备都需要芯片。芯片短缺减缓了新设备的生产，并增加了现有设备的价格。从长远来看，芯片战争可能会影响技术创新的速度。如果碎片化导致研发成本翻倍或三倍，技术进步将放缓。新的AI应用可能需要数年时间才能开发出来。自动驾驶汽车、智能城市、个性化医疗都可能被推迟。但也有积极的一面，对供应链和经济安全的关注可能导致一个更具韧性的全球经济体系。国内投资和生产创造了就业机会，地缘政治竞争可能在某些领域推动更快的创新。第17部分。未来预测。会发生什么？展望半导体行业的未来，从碎片化到冲突再到全球合作，可能出现多种情景。情景1：最可能发生的碎片化。世界分裂成两个或三个独立的芯片生态系统。一个由美国及其盟友领导，一个由中国领导，可能还有一个中立或独立的第三方。每个集团都开发自己的供应链、标准和芯片架构，导致重复、浪费和低效。研发成本增加，由于缺乏合作和知识共享，技术进步放缓。小国必须选边站，制造地缘政治压力，而试图两面讨好变得更加困难。情景2：美国的统治和中国的瓶颈。美国的风险和出口管制变得有效。中国被锁定在旧技术节点上，而西方则向前迈进。没有先进芯片，中国难以发展AI、超级计算机和其他战略技术，减缓经济增长并可能引发政治动荡。美国及其盟友保持技术和军事优势，但风险在于中国可能采取冒险行动，从攻击台湾夺取台积电到大力投资量子计算等替代技术。情景3：中国的突破，潜力与困难并存。中国取得了超出预期的技术突破，成功开发出与ASML竞争的光刻机，掌握了EUV或找到了替代方案。中国实现了芯片自给自足，甚至出口，成为西方的全面竞争对手。由于竞争，芯片价格可能会下降，但台积电、英特尔、三星等公司将面临巨大的利润压力。在地缘政治方面，中国将更加自信。台湾的硅盾减弱，军事冲突的风险增加。情景B：国际合作，可能性最小但理想。各国认识到碎片化对所有人都有害，并试图在竞争与合作之间取得平衡。他们可能成功地建立一个国际框架来管理芯片技术。中国将获得一些先进技术的访问权，但在严格的监督下，不用于军事用途。作为回报，他们必须开放市场并保护知识产权。公司在基础研究方面进行合作，开发共同的技术标准以确保兼容性，同时优先发展清洁和可持续技术。尽管不太可能发生，但历史表明，当共同利益足够大时，合作仍然可能发生。例如，国际空间站ISS是美俄在紧张时期合作的典范。塑造人类命运的硅片。最小的东西决定了最大的事情，这是谈论半导体时最大的悖论。现代芯片比冠状病毒小几百倍。你可以在一根针的顶端排列数十亿个芯片，但正是这些几乎看不见的东西正在塑造国家的命运。决定谁将领导21世纪的世界，甚至决定人类是否会进入人工智能的新时代。回顾1947年贝尔实验室到台湾最先进工厂的历程，一个清晰的重复模式显而易见。技术从不是中立的。它总是与权力、野心和国家之间的冲突联系在一起。芯片诞生于冷战竞争，当时美国需要比苏联更先进的技术。日本芯片产业的崛起源于二战后重建的决心。韩国在内存芯片领域的统治地位是国家领导的工业化战略的成果。台积电的诞生源于台湾希望摆脱组装和廉价劳动力角色的愿望。而现在，中国正将所有资源投入芯片产业，因为他们明白，没有先进的芯片，成为超级大国的野心就无法实现。几十年来，首次，许多专家认为全球经济完全碎片化的真正风险可能发生。不仅仅是两个平行的经济体系，而是两个独立的技术世界。一个由美国及其盟友领导，一个由中国建立，每个都有自己的芯片、自己的标准、自己的生态系统。如果这种情况真的发生，人类将付出沉重的代价，不仅在经济上，而且在解决全球挑战的合作能力上。莫里斯·张已年过九旬，有时会反思自己的遗产。他将台湾变成了世界技术中心，但也使这个小岛处于本世纪最大权力对抗的中心。硅盾可能保护台湾，但也可能成为想要控制全球芯片系统的侵略者的终极目标。在太平洋的另一边，在华盛顿的秘密会议室里，美国官员们正在努力解决一个没有简单答案的问题。如何在不将中国推向全面对抗的情况下保持技术优势？如何在保护国家安全的同时不破坏已为数十亿人带来繁荣的全球供应链？而在中国，在实验室里，数千名工程师正以疯狂的强度工作，以打破技术封锁。他们知道自己国家的未来取决于他们所做的事情。他们不仅在制造微小的芯片，还在建设技术独立，这是21世纪一种新的主权。那么，芯片战争将如何结束？没有人确切知道，技术史充满了错误的预测。谁能想到在1980年，像台湾这样的小岛会成为全球芯片生产中心？谁能想到在2000年，一家只为游戏玩家生产显卡的公司会因为AI成为世界上最有价值的公司？但有些事情可以肯定，随着AI、自动驾驶汽车、智能城市成为现实，芯片将变得越来越重要，需求将呈指数级增长。地缘政治竞争将更加激烈，没有国家愿意依赖他人来获取这项生存技术。每个大国都将努力建立自己的芯片生产能力，无论成本多高。新技术将出现，量子计算、光子计算、神经形态芯片可能会带来下一场革命。最终，芯片的故事不仅仅是技术或权力的故事。这是一个关于人性本质的故事，关于无限的好奇心，非凡的创造力，但也关于野心、恐惧和分裂的倾向。如今，当芯片成为地缘政治武器时，我们忘记了像肖克利、诺伊斯、摩尔这样的科学家的最初的探索精神。但如果看看世界各地的实验室和初创公司，仍然有数百万人正在工作，不是为了地缘政治战场，而是因为对技术的热情。他们正努力使芯片更快、更小、更有效。不是为了他们的国家称霸，而是因为他们相信更好的技术将创造一个更美好的世界。也许芯片战争中唯一的希望是，尽管各国政府可能分裂，但世界各地的工程师和科学家仍然共享同一种语言、同一种热情、同一种梦想。他们明白，技术在其核心上不属于任何国家，它属于人类。有一天，当我们回顾这段历史时，后人可能会觉得奇怪，人类曾经如此努力地争夺对每一块微小硅片的控制权。或者，他们可能会理解，最大的冲突总是围绕着最有价值的东西。而在我们的时代，没有什么比计算能力、信息处理能力、将想法变为现实的能力更有价值了。芯片是物理世界与数字世界、现在与未来之间的桥梁。在我们如何定义自己与我们可能成为什么之间。谁控制了这条道路，谁就将塑造人类在21世纪的旅程。而那场战争才刚刚开始。硅将决定我们的命运，因为人类所有的希望、所有的恐惧、所有的梦想都蕴含在那些微小的晶体管中。在每一块芯片中，在每一块硅片中，都蕴含着人类文明的野心、才华和不确定的未来。希望大家喜欢本期视频。别忘了点赞、分享和订阅支持我们。如果你喜欢这类内容，请登录spyroom.com进行筛选。我是越。再见，下次再见。