全面解讀中西差距：中芯國際任重而道遠

01

5月5日晚，中國最大、也是最先進的半導體晶圓廠——中芯國際，突然宣佈將在國內科創板申請上市，募集大約234億資金，用於12英寸晶圓廠及先進工藝研發。據瞭解，中芯國際去年底已經正式量產了14nm工藝。

受此影響，AH兩地，科技股炒紛紛高潮，$中芯國際(00981)$ 的股價抵近歷史新高，網友一片叫好，喜迎中國芯。

然而，可能大家不知道的是，美、韓、臺已經具備了生產7nm芯片的能力，比中芯國際量產的14nm強了不止一代（中芯國際還在攻研12nm中）。

究竟是什麼制約了中國芯的發展呢？

今天正好有時間，查了點資料，給大家講講。

02

首先，來聊一下，我們探索這個問題的必要性。

這裏是炒股社區，討論一件事兒，大家最關心的就是，買什麼股票能賺錢，那麼思路就清晰了。

我們知道，炒股想賺錢，必須旗幟鮮明的跟“國家意志”走，上面說了，房住不炒，那麼你買一堆地產股真沒什麼意思。

最近幾年，上峯最常掛在嘴邊的就是“工業升級”，中國製造走向高精尖。完成這個目標的核心，就是攻克芯片。

所以，國家在芯片領域的投入逐年增大，不斷的給芯片企業融資、投錢，尤其是去年與美國貿易Z開始之後，更加大了對國芯企業的扶持，芯片產業鏈的“國產替代”已成爲萬分緊迫的事情。國內的諸多企業政治覺悟也很搞，訂單能給國芯企業的，就基本不給外國企業了。華爲的一款新手機，國產組件採購成本比例，達到了60.7%。於是，相關上市公司的業績開始體現了出來。

比如，紫光國微，完全不懼疫情，一季度業績同比增長183%，這就是國產替代的結果。中芯國際也一樣，從2019年就開始暴漲，又快創新高了。其他芯片概念股，也是高歌猛進。

所以，跟國家意志走，有肉吃，還爲國家做貢獻，何樂而不爲？

03 晶圓

扯了一大堆廢話，接下來說中國芯片與國外的差距在哪裏，哪些是我們急需攻克的難關？

芯片（組）的定義是：將電路製造在半導體晶圓上的集成電路。

首先，科普一個誤區，我們以爲的芯片，其實叫芯片組。

如下圖中的麒麟980芯片組，而芯片是打開980之後，裏面那些密密麻麻的東西：

如果要生產芯片的話，就涉及到了第一個東西：

半導體材料——晶圓

晶圓是由高純度硅切片形成的，生產它，需要高純度硅。

我國不缺硅這種材料，生產太陽能電池板的99.9999%高純度硅，全世界上有一半以上是中國產的，早就成了白菜價。

但生產芯片需要電子級的純度是99.999999999%(別數了，11個9)，幾乎全賴進口，直到2018年江蘇的鑫華公司才實現量產，目前年產0.5萬噸，而中國一年進口15萬噸。

題外話：有人會問，鑫華公司爲啥不擴大產能呢？

同樣的問題，發生在了呼吸機上。

上個月，生產呼吸機的
$魚躍醫療(002223)$ 表示：“公司訂單飽滿，但受制於核心原材料的制約，實際產能只能達到三分之一水平。”意思就是說，我有工人、有訂單、有生產線，但是我沒有核心原材料，有力使不出。

鑫華公司的問題，是有30%的製造設備需要進口，大意是：我有訂單、有工人、有材料，但是我沒有那麼多機器擴大產能……

不過整體上來看，電子級高純硅也算是積累了技術，未來產能會慢慢跟上。

得到高純硅之後，需要把它切成片，於是就形成了晶圓。

04 設計芯片

芯片是由用數以億計的器件組成的電路，想想就頭皮發麻，所以芯片設計異常重要，重要到了和材料技術相提並論的地步。

一個路口的紅綠燈設置不合理，就可能導致大片堵車。同樣，電子在芯片上跑來跑去，如果哪個設計不合理，一樣會造成卡頓。

設計的難點除了創新外，更需要大量的實際應用（測試），所以芯片設計不光要燒錢，也需要時間沉澱，屬於“燒錢燒時間”的核心技術，壁壘極高。

當然，研發成功，形成專利後，利潤也極高。

像美國的$高通(QCOM)$ 、$博通(BRCM)$ 、$AMD(AMD)$ 都是專門做設計的，中國臺灣的還有聯發科，大陸的有華爲海思、紫光展銳、$紫光國微(002049)$ 、$士蘭微(600460)$ 等。但中國做利潤較高的，高端電腦、手機芯片設計的只有華爲海思和紫光展銳，並且纔剛剛起步。

美國：

大名鼎鼎的高通就不多說了，世界上一半手機裝的是高通芯片；博通是蘋果手機的芯片供應商，手機芯片排第二毫無懸念；AMD和
$英特爾(INTC)$
基本把電腦芯片包場了。美國世界霸主真不是吹的。

臺灣方面：

聯發科走的中低端路線，手機芯片的市場份額排第三，很多國產手機都用，比如
$小米集團-W(01810)$
、OPPO、魅族。

大陸方面：

華爲海思是最爭氣的，麒麟芯片的市場份額隨着華爲手機的增長排進了前五；紫光展銳目前主攻的是5G中低端手機芯片，馬上要在科創板上市了，因爲麒麟只對華爲銷售，這麼來看，展銳的市場也是挺大的。

05 製造芯片

設計完芯片後，在上面說的晶圓片上塗一層感光材料，然後就要用【光刻機】來製造啦。

具體步驟很複雜，有“清洗烘乾、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、刻蝕“等。

說簡單點，就是把“芯片設計師”設計出電路刻在晶圓上，同時在上面形成密密麻麻的小芯片。

然後，晶圓片就變成了這樣：

說到這裏，我特意把【光刻機】加粗標重，是爲了告訴大家，這個東西是制約我國芯片工藝最關鍵的地方。

前面說了，芯片設計很難，燒錢燒時間，但是起碼能燒出來，比如我們的華爲和紫光就燒出來了。

可是，光刻機這個玩意兒，真的太難了。

06 光刻機

荷蘭阿斯麥公司$阿斯麥(ASML)$，它是全球高端光刻機唯一的霸主，產量還不高，無論是臺積電、三星，還是英特爾，誰先買到ASML最新的EUV（極紫外光源）光刻機，誰就能率先具備7nm工藝。

沒辦法，就是這麼牛B！

年初，三星怒砸33.8億美元採購了20臺EUV光刻機，臺積電是去年買了18臺，由此這兩家公司成爲了全球僅有的可以生產7nm芯片的頂級代工廠。

EUV光刻機單價接近2億美元，這是什麼概念？

我國出口給泰國的最新先進主戰坦克VT4，售價580萬美元，一臺EUV光刻機，大概能買30餘輛，這基本代表了一個小國的陸戰主力。

下圖是10輛VT4的既視感：

然而，這麼昂貴的機器，我們就是想買，ASML也不賣給我們。

今年1月6日，路透社報道，美國政府爲了限制荷蘭ASML公司向中國公司出口EUV光刻機，再次對荷蘭政府施壓。

這不是美國第一次阻撓我們購買光刻機。

2018年，中芯國際想要花費鉅額資金向荷蘭的ASML公司購買了一臺EUV光刻機，交貨的時間是2019年初。

事實上，中國是ASML公司的第二大客戶，佔其營業總收入的20%（但沒有尖端光科技），荷蘭知道中對尖端光刻機的迫切需求，也知道中國真的很有錢，所以很看重中國這個大客戶。

但是美國知道後，爲了阻止這比交易，與荷蘭進行了4輪強硬的談判，面對美國的政治威脅，荷蘭很是頭大，但還是想試試，畢竟誰和錢過不去啊。美國一看，明的不行，來陰的吧。

就在中芯國際接貨的前夕，ASML的工廠莫名其妙地突發大火，於是延長了光刻機的交付日期，交貨時間定於2020年中。

到了2019年6月，美國國務蓬佩奧直接找到了荷蘭首相馬克·呂特，要求停止這筆交易。7月份，美國又發給了荷蘭首相一份祕密情報，列出“中國獲得光刻機的可能後果”。

最終，在美國的軟硬兼施下，荷蘭政府不再續簽ASML的出口許可。

中芯國際的7nm工藝夢想破滅。

不過，荷蘭還是給自己留了一條後路，畢竟他們知道，中國也不是好惹的（夾在大哥和二哥中間，好難做人... ...）。

ASML的高端光刻機，2017年只生產了12臺，2018年能產是24臺，這些都已經被臺積電三星英特爾搶完了；但是，2019年預計生產的40臺，其中的一臺還是留給了中芯國際。

雖然不是生產7nm的EUV光刻機，但也算是開了給中國高端光刻機的口子，這應該是看在天朝的面子上給，感謝祖國的強大。

據媒體報道，這臺機器是3月份到達深圳的：

同時，這就有了前文所說的“中芯國際迴歸科創板，募集234億資金，研發12nm工藝的故事”。

明白了沒？

對於芯片製造廠來說，研發多少工藝的水平，全靠ASML給什麼性能的光刻機。

那麼，高端光刻機中國能不能製造呢？

答案是：不能！

光刻機被譽爲世界半導體工業皇冠上的明珠，是代表當今人類現代工業最高的智慧結晶。再準確點說，EUV臺光刻機的背後，其實是整個西方最頂級的工業結晶。

荷蘭ASML公司其實只是負責安裝的，剩下90%的部件都是來至於其他西方國家。

比如：

• 日本單反相機最牛，所以他提供“光學器材技術”；
• 德國車牀最牛，所以他提供“機械工藝”；
• 德國人又以專注和嚴謹著稱，他們爲了一個光學鏡頭，要打磨上百萬次……，所以鏡頭也由德國提供；
• 瑞典的軸承最厲害，提供軸承；
• 法國的閥件最可靠，提供閥件；
• 美國最愛搞激光武器，所以提供“光源設備”；
• 剩下的“製程分配技術”有英特爾、臺積電、三星來提供。

同時，這些供應商，也是ASML的股東，所以享有光刻機的優先供貨權。

所以，如果讓中國自己生產高端光刻機，就相當於中國以一己之力來挑戰整個西方世界，難度可想而知。

不過，即便比登天還難，中國人依舊在砥礪前行，我國已經生產出了自己的光刻機，但工藝水平是90nm...大家自己腦補與7nm工藝的差距。

革命尚未成功，我們還需努力！

07、封測

用光刻機制造完芯片後，還得從刻好的晶圓上切下來，接上導線，裝上外殼，順便測試，這步驟叫做封裝測試，一個芯片就完成了。

封測技術，我國已經基本吃透，$長電科技(600584)$ 、$華天科技(002185)$ 、$通富微電(002156)$ 是我國的三大封測巨頭。

最近它們的股價漲到很好，但是大家要清楚，這裏是芯片產業的末端，相對而言，技術含量不高。

... ...

說到這裏，本篇文章就到結尾了。

文中提到了很多芯片概念股票，相信有心讀完的你，已經對它們有了更清晰的認識，這樣當你打算持有一隻芯片股時，也就會有更清晰的思路。

最後，祝你投資順利，也祝中國早日攻克芯片難關。

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