踏入芯片角逐場，無問西東

施晶晶

在全新的大國角逐場上，芯片是最誘人的戰略獵物。半個多世紀以來，芯片供應鏈建立在全球化合作基礎之上。而在當前圍繞制造高端芯片的競爭中，原材料、生產設備、技術缺一不可。

自8月1日起，中國針對廣泛用于高端芯片制造的金屬原材料鎵、鍺及其相關物項，實施出口管制，出口經營者需要從商務部那里辦理出口許可手續。這兩類金屬及其化合物并非難以獲取，但多年來，中國憑借更低的價格成為這兩類金屬最大的供應商，美、日、德、荷等國多從中國進口它們。

說到荷蘭，繼去年10月美國就高端芯片及其制造設備對華管制出口后，荷蘭也在不久前推出針對最新型號“光刻機”的出口管制計劃。該計劃9月1日生效后，中國將難以從荷蘭公司阿斯麥處，獲得全球最先進的芯片制造設備。

8月9日，拜登又簽署一項行政命令，在半導體和微電子、量子信息技術、部分人工智能領域里，禁止私募股權和風險投資公司投資中國的高科技企業。一位高級官員解釋，此舉目的不在于錢，重在限制中國獲得技術和知識專家。在45天討論期結束前，這一行政令尚未生效。

《芯片戰爭》一書作者、美國學者克里斯·米勒說：“半導體定義了我們生活的世界，決定了國際政治的形態、世界經濟的結構和軍事力量的平衡。”踏入這片角逐場，每個國家拼的不是當下，而是未來，依賴的不是單個優勢，而是綜合實力。

芯片巨無霸

當你用手機發出一條微信，屏幕之下，上百顆芯片正同時運行。芯片，既簡單又復雜。

在科學原理上，芯片的確很簡單，它就是把真實世界的圖像、文字、聲音、無線電波等訊息，用最簡單的兩個數字“0和1”進行編碼。當它倆組成密密麻麻的字符串，那就是計算機能讀懂的語言，0表示“關”，1表示“開”，以此來控制電子的流動，傳輸和處理信息。

說它復雜，指的是制造。這些電子開關存儲在一個個微小的、可以導電的晶體管里。每一個晶體管比人體細胞小，高端的甚至比冠狀病毒還要小。而一顆手機芯片里，就由幾百萬個甚至幾十億個這樣的晶體管組成。

2021年，蘋果公司在7個月內賣出了1億部iPhone12。為此，光是制造它最具賣點的A14處理器芯片，制造商臺積電最先進的18號工廠，就穩定生產了超過100億億個晶體管（每個A14處理器芯片包含118億個晶體管）。

完成這一筆訂單，臺積電最寶貝的生產設備是EUV光刻機，只有它才能大規模地制造出如此精細的晶體管，集合成一塊指甲大小的高端芯片。這些EUV光刻機從荷蘭阿斯麥公司采購，那是世界上最貴的設備，生產一臺的成本就超過了1億美元，目前全世界只有阿斯麥公司造得出來。

芯片制造這一工程遠比我們想象的更偉大。60年前，一個尖端芯片上的晶體管數量只有4個，現在已經達到了118億個，沒人知道它的極限究竟在哪里。

持續更迭的技術和工藝，讓晶體管越來越小、越來越穩定，它更省電，更輕便；巨大的規模效應下，單個晶體管的制造成本更低廉，得以面向大眾。一個對比更直觀突顯這個規模的龐大：2021年，芯片行業生產的晶體管數量，超過了人類歷史上所有其他行業的產品數量總和。

《芯片戰爭》一書作者、美國學者克里斯·米勒說：“半導體定義了我們生活的世界，決定了國際政治的形態、世界經濟的結構和軍事力量的平衡。”

正是因為擁有最強大腦的工程師們學會了在硅片上控制電子的微小運動，并在半個世紀里將它的單個成本控制到微不足道的程度，芯片行業才得以崛起，數字時代才真正到來。

如今，中國每年進口芯片的花費比進口石油還要多。據國家統計局，2022年，中國進口芯片5384億顆，花了2.8萬億元人民幣，而進口5億噸原油，總花費是2.4萬億元，芯片繼續成為我國第一大進口商品。

同樣是需求迫切的資源，但芯片和原油卻有很大的不同。中國可以從48個國家購買原油，很容易讓它們彼此替代，但芯片生產卻有很多卡脖子難題，從原料、元件到生產設備，有不少高度集中在少數幾家公司，有時僅有一家公司生產，就像荷蘭的阿斯麥是唯一的 EUV光刻機廠商一樣。

掌控芯片制造的完整供應鏈是異想天開，也沒有任何一個國家能主導全部關鍵領域，因為它已經高度全球化。從上世紀60年代開始，為降低生產成本，以美國為主的芯片制造企業就開始將諸多環節外包，半個多世紀以來，芯片產業鏈就沿著全球化的脈絡擴散。

在先后兩輪浪潮里，東亞國家和地區承接了源起于美國硅谷的芯片產業轉移。日本電氣和東芝、韓國三星，后來者居上，抓住了存儲芯片，在這一細分元器件領域，把美國企業擠到二流位置；中國臺灣的臺積電，則成為芯片代工制造廠的領頭羊，獨占半壁江山，就連美國曾經的芯片老大英特爾，都不能與之比肩；荷蘭阿斯麥最初只是行業邊緣一家小公司，如今它已獨步全球。

產業發展史波瀾壯闊，但這不是芯片跨國競爭的全貌，供應鏈格局之下，即便不再有“一枝獨秀”，仍有一條集中的脈絡。

美國的產業權力從哪里來

就像一滴墨水融入浩瀚大海會被稀釋一樣，全球化合作也會削減任何一方對于全局的控制力，但毋庸諱言的是，中國芯片產業受到的冷峻打壓表明，美國在這一產業上仍有極強的控制力，并將之轉化為打擊對手的武器。

“我們是偶然發現的，在我們真正知道如何使用這些武器之前，我們就開始使用它們了。”馬特·希恩是卡內基國際和平基金會研究員，長期關注中國科技生態系統。他的這句分析點出了一個關鍵，這種產業格局并不是完全依靠政府力量搭建起來的，它也依賴于企業自發卷入市場，在競爭與合作中進行優勝劣汰。

那么，美國對芯片產業的控制力乃至產業霸權，具體從哪里來？中國人民大學國際關系學院教授李巍認為：“美國的產業權力源于其對半導體產業在技術鏈、金融鏈和消費鏈三個方面所擁有的強大控制能力，這種產業控制力并沒有因為其產業競爭力的衰退而有所減弱。”

控制力首先建立在，美國占據了芯片產業鏈最為核心且不可或缺的技術，并且涵蓋了設計軟件和生產硬件。其中，三家位于美國的公司主導著芯片設計軟件市場，新芯片上的幾十億個晶體管怎么配置，就通過這些軟件來完成。

美國不是唯一重視核心技術的國家，上世紀70年代，它也遭遇過日本的挑戰。在存儲芯片上，日企產品殺出重圍，美國企業被擠兌，十年間，市占率從75%降至25%。80年代末，光刻機領域里，日本尼康勢如破竹，美國廠商GCA瀕臨破產。

隨后美國發起了反擊，引入第三方競爭力量，推動同樣位于東亞的韓國、中國臺灣發展芯片制造業，以此鉗制日本。在光刻機領域，美國發力攻克EUV光刻技術，并通過共享技術，扶持荷蘭的阿斯麥抗衡日本公司，后者也承諾在銷往美國的EUV光刻機中，一半以上使用美國零部件。

為保持技術優勢，即便現在，美國頭部芯片企業也在研發投入上保持領先。2020年，從研發支出占營收比例來看，美國的三家企業高通、博通和英偉達占據前三甲。

“正是在這種強化自身技術控制、削弱對手技術控制的技術鏈治理思路下，整個半導體產業鏈的順利運轉始終無法脫離美國技術，美國也就從中獲取了基于技術的半導體產業權力。”李巍總結。

芯片迭代速度無與倫比，研發技術也需要密集且龐大的資金。美國的投資機構實力最雄厚，金融市場體系也更完善，穿透全球芯片巨頭的股權，仍以美國投資者的身影最活躍。

盡管三星沒在美國上市，但其股份的28%掌握在美國投資者手里，總部位于紐約的貝萊德集團是擁有三星最多決議權股份的Top4之一。2020年，在華為向三星尋求芯片代工幫助遭拒時，美國投資者就參與其中。

光刻機老大阿斯麥也一樣，它雖是家荷蘭公司，但2020年，美國資本集團以及貝萊德集團二者共持有阿斯麥公司近1/4股份，大多有投票決議權。不只是這兩家金融機構，美國投資者更占據阿斯麥股權的半壁江山，荷蘭投資者的份額反而不到1%。

這不只是技術的事，也不只是錢和市場的事。美國在芯片產業的控制力本身，就是多要素彼此關聯的系統，是政府和企業基于技術、金融與市場通力合作的結果。

再看臺積電，2021年它托管在美國花旗銀行的股份占比高達20.52%，更不用說還有大量芯片企業在美國上市了。這些芯片企業不僅受美國明面上的監管，融資、合并收購等交易活動也可能受干擾。2021年，中國的智路資本擬收購總部位于韓國的一家芯片公司，原本兩邊談好了意向，但因為后者在美國上市，交易需要美國批準；7個月審查后，美國外國投資委員會最終否決了這一合并收購案。

芯片成品最終會面向市場，雖然中國買的芯片最多，但美國也不弱，排在全球第二位，而且，美國需要高端芯片的超級企業最多，蘋果公司就是全球最大的芯片買主。蘋果和臺積電交情頗深，臺積電最開始就是蘋果不想依賴三星獨家代工芯片而培養的一個備胎。2021年，光蘋果公司就給臺積電投喂了1/4的營收，更不用說臺積電的主要客戶基本是美企。

所以，這不只是技術的事，也不只是錢和市場的事。美國在芯片產業的控制力本身，就是多要素彼此關聯的系統，是政府和企業基于技術、金融與市場通力合作的結果。

如今，美國以中國為對手持續打擊，對于效果的評估，負責美國出口執法的助理部長馬特受訪時的表態，傳遞出短期實用的邏輯：“在這個行業，一擊即中不等于成功，我們的目標是能阻止多少算多少。”各方都心里有數，管制措施做不到一勞永逸，最多只是一種拖延戰術。

科學，無盡的前沿

國與國的較量，需要看清現實和對手，但當下美國政府的危機感，也表明中國崛起的優勢客觀存在。

復旦大學世界經濟研究所教授羅長遠撰文指出，與美韓、中國臺灣相比，中國大陸最大的優勢是應用市場；龐大的消費需求、差異化的消費層次，對回報周期長、追求薄利多銷的芯片產業至關重要。尤其，高端芯片的應用若想盡快獲得投資回報，中國仍是最具潛力的市場。同時，龐大的市場可以給出更多反饋，加快芯片迭代速度，有助于催生更先進的技術。

以美國《芯片與科學法案》為背景，中國社科院工業經濟研究所研究員賀俊認為，相關措施對中國芯片產業的主要影響是：扼前路，而非斷后路。該法案推動的中美芯片產業鏈脫鉤，也只針對5納米及以下高端制程產業鏈的脫鉤，并不是全盤脫鉤。

賀俊也指出，中國已經成為全球芯片產業鏈體系最完整的國家，特別是已經形成了28納米及以上較為完備的研發體系和生產制造體系，全球約4/5以上的芯片是基于這一制程來生產。在相當長時期內，28納米至7納米工藝應用將保持主流地位。當然，中國也不會安于現狀。

如今，當“卡脖子”成為一個熱門詞，人們開始透過芯片反思。追問美國何以強大，以及美國現在為什么如此焦慮時，不少研究者提到了一份名為《科學：無盡的前沿》的報告。它寫于二戰后的1945年，作者是羅斯福總統的科學顧問萬尼瓦爾·布什博士。這份報告的分量很重，拜登也公開說，這篇報告為美國的科學探索奠定了基礎。

當我們追溯美國對芯片產業的控制力時，人們很容易忽略科學的作用，而側重于關注更實在的技術、資金、市場。但芯片的產業大廈，就建立在基礎科學的研究成果之上。

產業奇跡是從硅谷開始的，創造硅谷傳奇的八名叛逆者，最初受雇于一家名為“肖克利”的公司。他們的老板肖克利用年末的兩周時間，成功發明了第一個晶體管。肖克利可不只是個發明家，他還是個物理學家。在這之前，也是他提出的理論，正確解釋了半導體獨特的導電性，成為整個產業的開端。肖克利也因此獲得了1956年的諾貝爾物理學獎。

任正非也說，“技術創新是可以依據理論，獨立設計、發明出來的”，哪怕美國主張中美科技脫鉤，“論文都會公開發表，是大江、大洋、大山阻隔不了的”。

今天，芯片的科學原理早已不是秘密，網絡上很容易獲取。任正非也說“，技術創新是可以依據理論，獨立設計、發明出來的”，哪怕美國主張中美科技脫鉤，“論文都會公開發表，是大江、大洋、大山阻隔不了的”。

但從國家的層面去看，1945年的布什博士或許更加高瞻遠矚，他在報告里早早提醒：“一個依靠別人來獲得基礎科學知識的國家，無論其機械技能如何，其工業進步都將步履緩慢，在世界貿易中的競爭力也會非常弱……政府加強工業研究最簡單、最有效的方式，是支持基礎研究和培養科學人才。”

基于科技實力的競爭已愈發激烈，各國政府都需要更大的戰略視野，無問西東，用科學為自己織一件軟猬甲、造一塊護心鱗，在大國角逐場上更好地沖鋒，爭取更光明的未來。