观众老爷们大家好我是解密狗，本期视频，解密狗就用我能想到的最浅显的例子，跟观众老爷们聊一聊聊一聊造个芯片为什么就这么难，然后再聊一下ASML为啥不同意美国的要求。它到底是打的什么算盘。长按点赞按钮，咱们马上发车！

造芯片，绝不是有光刻机就可以

芯片就是大规模的集成电路，这个规模有多大呢？咱们拿苹果手机上一代的CPU，A15来举个例子。A15的面积有多大呢？1.077平方厘米，比很多人的指甲盖都小，然而就是比硬币还小的这么一点点空间，苹果居然塞进去了118亿个晶体管。你就想想每一个晶体管得多小吧！

要想在这么一点点小的面积上刻出几百亿个晶体管，那就得需要比牙签还细几万倍的刀子，而且这个刀子还得是机器操作，人是万万操作不来的。那啥样的材料能做出比牙签还细几万倍的刀子呢？用光就行。所以这个装了比牙签还细几万倍的光刀的雕刻机，就是我们常说的光刻机。

很显然，光刀越细，就越能在单位面积里刻出更多的晶体管，晶体管密度越高，芯片的性能就越强越先进，所以越是先进的光刻机，光刀就越细。目前，装了193纳米这么粗的光刀，叫DUV光刻机，而光刀只有13.5纳米这么粗的，就是目前最先进的，全球只有荷兰ASML公司能生产的EUV光刻机。而这个EUV光刻机核心中的核心，也就是光源技术，是美国西盟公司提供的，全球只有它能提供。所以我国的中芯国际早在2018年就买的那台EUV光刻机到现在都不给发快递，就是因为美国卡住了ASML的脖子，所以美国不同意，我们就收不到。

那有了光刻机，是不是就能自研芯片啦？当然没这么简单！

你想啊，几百亿晶体管可不是开玩笑的，就跟画一幅有几百亿笔的画一样，而且画一次还特别特别贵，所以就得先打草稿吧？动不动就是几百亿，还不能画错，那人力肯定是搞不定的，得用电脑画。专门开发画这种图的最好的软件公司，诶，那又是外国的，而且是被三大巨头垄断，所以就连这种软件咱们得花大价钱买。而且，人家开发的时间早，有经验，知道哪儿能画哪儿不能画，哪儿画上好哪儿画上不好，所以人家的软件也在升级换代。那国产的EDA软件能不能用呢？能，但始终要比人家外国的差。所以在这个EDA软件方面，我们也是落后的。

那退一步，EUV光刻机有了，好用的EDA软件也有了，是不是就能自研芯片啦？诶，当然没这么简单！

你想啊，你得让计算机看得懂你的画吧？要是计算机看不懂，那不是白瞎吗？所以啊，画画不能想怎么画就怎么画，还得遵循计算机能看得懂的规范。这个规范，就是架构。比方说电脑上最常见的架构，叫X86，手机上最常见的架构，叫ARM。X86这个架构谁规定的？美国的英特尔。ARM架构是谁规定的？英国的ARM公司。想用人家的架构，就得去跟人家买授权。人家要是不卖，那就没法用。

而且，即便是买了架构，根据架构画了图，根据图又造了芯片，这个芯片也不是一开始就好用的。比方说我国目前造或者造过手机处理器芯片的公司有好几家，其中就有华为和小米。华为自研的第一颗CPU叫K3V2，小米的叫澎湃S1，这两颗芯片在当年完全可以说得上是工艺落后造价贵、性能低下发热高。为啥呢？头一次造，大家都比较紧张，没什么经验啊！

华为一直迭代迭代，从K3V2开始几乎是每年一迭代，迭代了差不多四五年，这才算是造出了用着比较好的芯片。美国一看不管不行了，马上制裁，不让有EUV光刻机的公司给华为代工造芯片了。小米第一代澎湃S1反响不好以后，本来也是要继续迭代的，但是美国敲华为的这一棒子成为了前车之鉴，所以小米现在推出的新澎湃芯片都不是处理器，而是图像处理啊、电源管理啊什么的。处理器还在造，还在打磨。只不过就算是造出来用得比较好的，它也不太敢拿出来。

说到这儿，大家就知道高端芯片为什么难造了吧？EUV光刻机、好的EDA软件和好架构，这三者缺一不可。而一台光刻机重达190吨，内部有10万多个零件，得靠全球顶尖的几百家供应商给它供货，比方说美国的光源技术、日本的光学设备、瑞典的轴承、德国的镜头等等等等，我们要自己造顶尖的光刻机，就得有几百家这样的行业顶尖企业供应顶尖的光源技术、光学设备、轴承、镜头等等等等零件，相当于一个国家跟几乎所有发达国家的顶尖行业对着干。再比如说EDA软件，特别吃投资和经验，烧海量的钱进去，还得给足时间，还不一定出成绩，属于极端吃力不讨好的事儿，能烧得起的企业都没几家就更别提敢不敢烧了。

再比如说架构，架构这个东西，特别吃用户，小众架构上的软件都没几个，别说什么微信淘宝了，想斗个地主都费劲，开了电脑啥也干不了玩不了，谁愿意用啊？越没人用，就越没人开发新架构，就越得受制于人。所以说如果要是想不带别人玩，100%自研顶尖的光刻机、EDA软件和架构，造出来的芯片还得好，还得有相应的配套，还得有数以亿计的人觉得好用、愿意用，那难度倒是也不大，也就比孙猴子想要翻出如来的手掌心容易点吧！

都是生意

为什么荷兰ASML不同意美国的撺掇，还要卖给我国旧款的DUV光刻机呢，是什么正道的光吗？完全不是。原因主要有两个，第一个就是我国是个大市场，尤其是被美国制裁以后，我国就跟ASML购买了大量的DUV光刻机，不然怕连旧货都买不到。但是最新款的EUV光刻机，我们依旧是连味儿都闻不到。所以压根儿就不是什么正道的光，只是人家想卖点旧货赚钱而已。根据ASML2022年一季度的财报数据，34%的收入来源于中国大陆，那么2021年四季度的比重是多少呢？只有22%。有钱放着不赚，谁这么傻啊？

第二个原因，就是旧款的DUV光刻机的核心技术不止美国掌握，比方说最最核心的光源技术，我国企业科益虹源就掌握了。所以即便是美国想禁止，ASML也有底气说不。我都没用你的技术，你凭什么禁止我呢？

说白了就是旧款的DUV光刻机，美国管不了，我国还想要。那ASML那当然就可以卖给我们了呀，而且还要大卖特卖。这就告诉我们，技术上卡脖子的问题，我们终归还得一步一个脚印踏踏实实地走下去，绝对没有什么捷径可言。

乘风破浪会有时

有消息说上海微电子就研发出了28nm的DUV光刻机，很快就可以量产交货。但解密狗去它的官网查了一下，相关的消息是有，但具体是多少nm，它还真没说。所以这个事儿还不好下结论。

但可以肯定的是，我国的芯片产业正在蓬勃发展，高端的我们目前确实造不了，但中低端的我们完全可以造，而且是又便宜又好。比方说2021年，我国就出口了1537.896亿美元的芯片。虽然说进口芯片金额平均为0.69美元，出口芯片金额平均为0.495美元，表明我国出口的芯片相对来讲确实比较低端，是根据彭博社的数据显示，2021年，平均每个季度增长最快的20家芯片行业公司里就有19家来自我国，这已经足够说明我国的芯片产业在美国的制裁之下已经爆发出了熊熊斗志，而且这种斗志已经转化为恐怖的成长速度了。而目前顶尖芯片制程提升的脚步也是越来越慢，所以说，未来总有一天，我们迟早会追上。到那个时候，别说美国卡我们的脖子，它说不定还得在某些关键技术上反过来求我们别卡它的脖子呢！

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电子技术应用专栏作家  一口Linux