[心得] 芯片战争

楼主: joowei (瓜g)   2023-04-16 21:08:23
网志图文版:
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书本内容:
芯片战争
硅时代的新赛局,解析地缘政治下全球最关键科技的创新、商业模式与台湾的未来
作者:Chris Miller
推荐指数:☆ ☆ ☆ ☆ ☆
前言
台积电台积电台积电,身为台湾人你不能不知道我们的护国神山,除了中央山脉之外,全
球最大的半导体晶圆制造厂台积电不只影响台湾股市大盘的走向,更存在于你我的生活之
中,在阅读这本书之前,我对于半导体真的是一无所知,尤其身边有不少人在台积电、AS
ML、LAM、Intel等公司工作,但我也只知道他们在半导体业,实际上在干什么是完全不了
解的,而这本书用历史、重要人物以及地缘政治来让读者一窥半导体的内幕,更运用了一
些客观加上主观的想法来聊聊台湾目前的困境,我相信这本书对于想初步认识半导体的人
是非常适合的。
我这篇心得会简单介绍一下晶圆、半导体供应链、中美贸易战以及我自己对台湾目前的想
法,尤其近来的几则国际大新闻包含法国总理马克宏的一番话、蔡英文访美、马英九访中
以及中共军演等等其实多少都跟芯片是有关的,很多人说政治归政治、经济归经济,这根
本就只是假象,在全球化的影响底下,所有的东西都是环环相扣的啦,别再骗自己了。
所以芯片到底是什么?
在“电晶体”尚未被发明之前,电脑的运算是靠“真空管”来运作的,借由真空管的开关
来编码0跟1去执行不同的运算,而因为真空管会像灯泡一样发光并吸引昆虫,科学家必须
真的去把昆虫赶走来避免电脑当机,因此我们现在常常提到的debug是这样来的。然而在1
948年,由贝尔实验室的一群科学家提出了电晶体的概念,这个概念是在硅或锗等半导体
材料加入磷或锑,就能让几乎不导电的材料产生负电流,这个概念他们预计将能彻底颠覆
电脑的运算力并取代真空管,而事实也真的超越了他们的想像,由无数电晶体结合并置放
于硅片上就是我们现在所谓的“芯片”,其运算力也如知名的“摩尔定律”不断的呈指数
成长,现在一块芯片可能有数十亿个电晶体,相较于以前真空管顶多几千个又超级占空间
,芯片所带来的真的是意想不到。
而芯片又主要分成三大类,一是“逻辑芯片”,主要功能是驱动智慧型手机、电脑以及伺
服器的处理器,例如苹果电脑的M2或者Intel的i7 cpu,二是“内存芯片”,简单可拆
分成DRAM-提供电脑运行所需的短暂记忆,以及NAND-提供长时间记忆资料,最后是一部分
比较广泛,包含类比芯片、无线射频芯片以及管理设备用电方式的芯片等等,除了最后一
类的芯片,另外两类芯片希望借由不断地缩小来达到更高的运算力以及更省电的结果,这
也是为什么你拿现在的iphone 14去跟iphone 7比,它不只更省电,也跑得更快更顺。
那芯片是如何制造的呢?
这边想讨论的不是科学家是怎么不断把芯片缩小、怎样把硅刻在芯片上并保持稳定等很专
业的制造(毕竟我看完书也不是很懂其原理),而是要谈它整条供应链,就好像星巴克的咖
啡,你想要喝到这杯咖啡,首先必须先从拉丁美洲运送咖啡豆到台湾,而磨咖啡豆并泡出
咖啡的机器又必须从别的国家采买,机器的制程又是另一种采买途径,用来装咖啡的杯子
也是透过其他的供应商提供的,最后到你手上的这杯咖啡其实是借由非常多不同的供应链
而达成的结果。
芯片也是一样,它大致可以分成三大块,芯片设计、芯片制造以及产品组装,芯片设计的
公司以美日韩为主,包含像是苹果、Intel、Sony、三星等等,它们只负责芯片的设计接
著把制造的工作给外包,芯片的制造则是台积电的天下了,但制造不能只靠台积电这家公
司,它强烈的依赖ASML制造的EUV机,也需要Applied Materials、LAM、KLA等公司制造的
机台来协助他的制程,这些机台也需要蔡司提供最高级的镜片来运作,而台积电也需要大
量的工程师去学习不断更新的机台并不断地提高最新芯片的产量以及良率,除了台积电,
Intel、三星也是芯片制造的代表,当这些芯片制造完后就会被送去进行组装成完成品,
代表的厂商如鸿海,简单举例,iPhone是“美国”苹果设计、“台湾”台积电制造、“中
国”进行组装,而芯片制造又非常仰赖不同国家的企业所制造的机台,任何一家企业有供
应短缺的问题,芯片供应就会中断,彼此依赖性是很高的。
中美贸易战
在知道了芯片制造的过程之后就无法否定全球化的影响力,那中美贸易战对这又有什么影
响呢?这要回推到美俄冷战时期了,很多人把冷战结束的原因归给小小的芯片,在芯片这
东西出来之前,许多武器的运算力不足,因此当一个国家想摧毁另一个国家的某个重要的
设施时,丢出的一千枚飞弹可能只有五枚能打中,但芯片的出现大大地改变了战争,书里
称之为精准打击,简单来说,美国因为芯片技术的大跃进而大幅提升了命中率,俄国因为
无法量产并看到了美国武力的提升而宣布冷战结束。
这又跟现在的美中贸易战有什么关系?客观来说啦,美国现在世界第一的地位一直被中国
虎视眈眈,而芯片的产量以及运算力成了各国武力强弱的关键,中国拥有足够的资金、人
才,而政府又愿意砸下大量的补贴来支持其企业,也一直希望芯片的技术以及制造能在国
内完成,而美国为了要确保世界第一的地位,除了会管制技术转移,也会限制其盟友禁止
向中国出口重要的机台来防堵中国,这么做当然限制了中国的成长,但这么做一定有其限
制,因为组装甚至是芯片的需求量都是中国的筹码,当中国去限制禁止进口外国芯片以及
禁止外国产品在中国组装,这绝对会导致全球科技停止进步好一段时间。
台湾在这中间的角色?
随着去年乌俄战争的开打,台海战争的议题也随之热络了起来,强如俄罗斯怎么打到现在
都还没赢呢?芯片,但这要是发生在中国与台湾就不一样了,中国在芯片方面的技术与产
量是非常可观的,布及在华南沿海的战斗机,几分钟就能飞越台湾海峡抵达台湾上空,而
他们的目的有很大一部分的原因是台积电。
台积电既是我们最重要的资产,当然也会是中国最觊觎的资产,身为全球最领先的芯片制
造业者,其拥有的技术与产量在先进芯片的市场可是高达了37%,主因是台积电创办人张
忠谋当初的愿景,他认为芯片设计与制造是可以完全切割的,且制造因为成本极高,必须
要有很大的规模才能降低他的成本,因此他承诺台积电只会“制造”芯片,借此来消除许
多无晶圆厂的公司对于台积电可能与他们竞争的疑虑,中国要是成功地取得台积电,其控
制芯片(武力)的能力将有可能一举超越美国而成为世界第一。
这也是为什么美国一直希望台积电、三星等先进芯片制造厂商到美国设厂,如此一来即使
台湾这个锁喉点被中国拿下了,他们仍然可以在美国国内取得先进芯片的制程,这当然很
理想,但要在美国复制台积电没那么容易,其中原因也满可笑的,前台积电营运长蒋尚义
曾说过:“在美国,如果机台在凌晨一点发生故障,工程师会等到清晨再处理,但在台积
电(台湾),他们凌晨两点前就会把它修好。”人力与薪水将大幅提高美国芯片厂的成本
并降低产量,因此想完美复制台湾台积电并不像想像中那么简单。
总结
能够自在地批评执政党并且拥有集会游行、言论自由等权利是很可贵的,站在我的角度我
当然不希望中国占领台湾,但有太多原因让中国会想要侵略台湾了,我认同作者提到的若
不幸发生战争,其模式不会像以前诺曼第大登陆那样,而是借由精准打击摧毁台湾主要的
设施并切断台湾对外的贸易,甚至可能也不需要打,就环台并切断台湾所有的网络,进而
慢慢吞食台湾领土。
芯片的重要性在我读完这本书有更近一步的认知,护国神山真的不是被叫假的,虽然我在
之前的心得有评过台积电的愿景,但台积电举足轻重的地位加上最先进的制程技术真的还
是让其他公司望尘莫及。全球化是一个趋势,也是各国之间相互竞争成长的基础,这才是
“自由”市场的初衷,不论是让美国独霸一方或者是让中国鹤立鸡群都不是一个好的结果
,台湾或许可以在别的市场中找到第二个台积电,使台湾更有筹码也在国际地位更加重要
,进而确保台海和平,毕竟再怎么说,战争总是最残酷的结果。
作者: timonting (满满)   2023-04-16 21:09:00
最近也想买这本,谢谢推荐!
作者: medama ( )   2023-04-16 21:22:00
这本最近很红
作者: levs (levs)   2023-04-16 21:54:00
我最近在图书馆看了半导体地缘政治学,那本是讲最近这几年的,不像这本有提过去早期历史。感谢分享。
楼主: joowei (瓜g)   2023-04-17 01:37:00
这本因为讲到美中日荷韩台整个芯片历史,因此满精彩的
作者: myislet (以为忘了却记得牢牢的。)   2023-04-17 19:52:00
作者: Nojudge (小恩予)   2023-04-19 18:50:00
作者: shidome (汐留)   2023-04-21 17:20:00
作者: levs (levs)   2023-04-21 19:57:00
今天去图书馆借到了,写法好像讲战争的历史小说,感谢推荐
作者: kk10519 (星辰)   2023-04-23 09:41:00
所以chip 4真的是兴盛开始吗?还是棋子

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