二十一世纪的半导体战争

编译：侯 兵

8月13日，俄“军事评论”网站发表了叶夫根尼·费奥多罗夫题为《二十一世纪的半导体战争》的文章，内容如下：

一、半导体战争愈演愈烈

疫情爆发后，世界半导体业每况愈下。由于防疫、供应链中断和订单取消，分支过多的晶体管生产企业开始出现混乱。例如，西方经理人喜欢的“精确、按期”体系无法及时适应瞬息万变的现实。一些企业根本不考虑库存，多个领域陷入持久的危机。

例如，迄今为止汽车制造业仍能感受到简单半导体的匮乏。新冠疫情爆发后，汽车制造集团预计需求会降低，减少了微电子元件订单，但晶体管生产厂家并未无所事事，获得了大量新合同，尤其是来自家电和办公设备制造商—— 应对各类来访者的防疫需求成倍增长。当汽车巨头们幡然醒悟，决定通过订购“廉价”的半导体、微电路满足日益增长的需求时，制造商却拒绝了。因为没有空闲的产能，没有预见到这种情况。由于电子元件不足被迫停工，去年汽车制造业至少损失了2100亿美元。

全世界169个领域不同程度感受到芯片的不足，当然这主要是疫情造成的。保证半导体主权成为发达国家未来几十年面临的主要挑战。简言之，“进口替代”不仅是俄罗斯的“特权”，而是全世界的大势所趋。但芯片的生产很不简单—— 这是资本高度集中的工业领域。

看一下统计数据。两家最大的公司——“三星”和“英特尔”占世界半导体产量的约三分之一。当然，这与航空业还是无法相提并论，“波音”和“空客”几乎控制了全世界，但可以进行类比。著名的台积电在全球处于十分重要的地位，按照去年的收入，在这一领域位列第三位，仅次于“三星”和“英特尔”。台积电是根据合同生产芯片的企业，自己几乎不独立研制，但能力足以满足世界一半以上的需求。而且这一切都集中在中国大陆岸边的一个小岛上，近日世界大国为此剑拔弩张。

顺便说一句，此前俄罗斯莫斯科SPARC技术中心、贝加尔电子等公司向台积电订购了芯片。公司仅从事芯片的设计，而昂贵的组装交由外包完成。如果公司与生产厂家关系良好，这没什么可怕的，例如，“苹果”就是这么干的。在制裁压力下芯片公司仅剩下设计，不具备独立的生产能力。俄罗斯微电子元件研制商正是这种情况。

在芯片生产市场上，台积电控制了55%，三星—— 17%，台湾的UMC和美国的格芯 ——各7%，最后，大陆的中芯国际—— 4%。从上述数字可以看出，大陆的微电子业目前处于何种发展阶段，在台湾利益何在。实际上台岛是美国芯片、包括军用芯片的制造工厂。技术越先进，获利越多。采用7纳米、5纳米技术的先进半导体元件，目前只有韩国（三星）和台湾（台积电）能够生产。这是真正的高科技，六月韩国三星已经启动3纳米半导体的量产：“与5纳米芯片相比，第一代3纳米芯片可以让能耗降至原来的45%，效率提高23%，配置密度提高16%”。

下一步台湾计划于2022年年底前掌握类似芯片的生产技术。

但事情不仅局限于美国影响下的台湾和韩国。还有欧洲，很少生产自己的芯片，但有能力组装生产芯片的机器，即光刻机。每台光刻机价值约1.5亿美元，一年仅生产几百台，甚至几十台。荷兰的ASML是这一领域的垄断者，而它对美国言听计从。能够制造生产芯片所需真空蒸发器的日本，也很听美国的话。例如，他们不会把技术设备卖给中国，迫使中国不得不寻找低质量的替代产品，或者独立研制复杂的技术设备。但做到这一点绝非易事，根据最粗略的计算，目前中国的微电子业处于世界2017-2018年的水平。上面提到的中芯国际只能掌握14纳米芯片的生产技术。

二、俄罗斯的现实

半导体战争不可能不波及俄罗斯。早在2012年美国，作为这一领域的主要玩家，就对俄罗斯的微电子工业实施制裁。当时42家俄罗斯生产印刷电路板和其他关键元件的公司受到限制。2016年清单扩展至11家大型生产企业，如泽列诺格拉茨克的“微米”，“埃斯特罗姆”集团，“俄技术”国家集团和托木斯克的“米克兰”。今年台积电拒绝为俄罗斯生产 “厄尔布鲁士”和“贝加尔湖”芯片。今天俄罗斯的微电子业处于何种水平？落后约20年—— “微米”生产股份公司以自己的力量仅能组装90纳米的芯片。顺便说一句，英特尔早在“奔腾 4”和“普莱斯考特”时就已使用类似的结构。俄罗斯计划建造生产28纳米以下芯片的半导体工厂，但所有人还记得吧，谁控制着上述工厂的生产设备？65纳米芯片的方案尚处于试验-设计工作阶段。最终在2022年年底前俄罗斯在世界芯片市场上的份额不会超过0.7%。我们能否说，俄罗斯工业部门参加了世界的半导体战争？这是一个修辞问题。

这一灾难性落后可以解释为近几十年来对科研和试验设计工作投入少。对科研和试验设计工作的绝对投入方面，俄罗斯处于世界第九位—— 在美国、中国大陆、日本、德国、韩国、法国、英国和台湾地区之后。台岛，甚至在地图上不会马上找到，2019年对科技的投入达到430亿美元，而俄罗斯仅有392亿美元。美国和中国超过1.1万亿美元。不能说，俄罗斯没有经费—— 对科研试验设计工作的投入仅占自己GDP的约1%，与“世界科技强国”土耳其差不多，即增加投入的比例潜力巨大。

想介入世界半导体战争吗？那就需要投入巨资。例如，疫情爆发后美国决定加强自己的主权，在亚里桑那州建设微电子工厂。造价550亿美元，其中200亿美元来自英特尔，其余的—— 台积电。而俄罗斯2024年在整个领域的投入不超过110亿美元。这些计划还是在乌克兰特别军事行动之前制定的。中国打算在近五年投入1.4万亿美元，明显缩小与世界的差距。显然，俄罗斯无法独立建立现代微电子业。生产设备受到制裁，要想实现“进口替代”需要投入巨资。

但是与中国，可能与印度合作，将是有前景的想法。但是迄今为止没有听到类似项目。在技术上完全依赖中国，采购它的芯片，也是不适合的。中国自己也受到严格的制裁，而且呈加强趋势，不会与俄罗斯分享自己的高科技。中国的高技术落后“西方集体”4-5年—— 对工业而言，这一期限并不短，具有重要意义。大陆以自己的方式制衡世界其他国家，现在建立了对台湾的海上封锁。据媒体报道，大陆的演习正在具有持久性，已经导致世界多家公司无法获得台湾的芯片。

俄罗斯也可以直接影响世界半导体业。首先，封锁每个芯片都要用到蓝宝石衬底的供货。在这一领域俄罗斯控制着世界市场的80%。其他生产企业想实现替代绝非易事—— 需要高素质的人员，30年不间断的工作，创造出非常纯净的状态和零地震活动度条件。其次，俄罗斯手中掌握着微电路蚀刻所需的稀有金属。最后，俄罗斯的采矿业保证45%的钯和90%的氖，对于半导体的生产必不可少。在当前的半导体战争中俄罗斯是否会利用上述资产，让我们拭目以待。

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