作者Jimmykaz45 (123)
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标题[心得] 读书心得:晶片战争 Chip War
时间Sun Apr 16 19:22:59 2023
部落格版
https://jimmykaz.wordpress.com/2023/04/16/57/
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前言:
在进入本书的心得之前,我先想一下为何我选择这本书。想当然尔,最大的理由在於台湾
近年来一直推”矽盾”,然一堆国家在不管要求台积电等企业设厂或自行研晶片制作技术
。另外,很久以前常常听到整天代工、毛三到四等等评论。实在让能不禁好奇,晶圆产业
到底如何运作,因此挑了这本书来看。至於为何特别是这本书?主要是其实市场上有不少
类似书本,还有甚麽芯片战争,笑死人看目录就知道在吹捧中国。主要是这本书由胡佛机
构(着名美国智库)里一个我常听他podcast的研究员推荐,而作者本身资历也不错外交政
策研究所中的欧亚研究主持人,另外也基於地理优势能去访问过去业界人士,有不少第一
手资料。另外,最近(2023/3/20)作者Chris Miller还又跟张忠谋见面,让此书的可信度
又提高不少。
而本书从晶片最早最早,用手画设计图,真的在自家车库手工刻晶片到开始商业化,到所
谓的台积电商业模式。其中涉及美国苏联在这领域竞争的过程,到美国跟台日韩,到最後
美国跟中国,以及最近到2022年初拜登政府的相关晶片制裁。在晶片研发、商业模式、国
际角力等等都给予一个蛮完整的轮廓。整体而言,我会蛮推荐这本书,除了给予台湾人了
解晶片产业如何来,其商业模式。甚至也能看出为何乌俄战争中,为何俄国会被美国与西
方的高科技武器打假的。而读完後,我觉得我大概就能回答一些甚麽矽盾、晶片代工、制
裁中国晶片产业等等相关问题。因此接下来,我会在文章提出几个问题,然後看以本书内
容和我的观察来回答我自问自答。
1. 俄国或苏联武器为什麽这麽烂?
近年来乌俄战争让苏联/俄国制的武器的缺点显现出来了,无法精准打击,需要很多人力
、非智慧武器、无法互相沟通、无法即时反应等等。尤其在於谣传能打爆所有西方坦克的
T-14战车,到现在都无法参与战场。以及到现在因为能精准打击的飞弹都所剩不多,到要
依赖伊朗无人机等等。尤其在缺乏精准打击这点,严重到只能利用俄国的飞弹等等打无防
空、无法移动的民生设施。就算是这些笨飞弹也需要钱,如果能打击到能快速转换阵地的
海马斯绝对比打民生设施赚。
本书对於俄国欠缺高科技武器这点,提出这是在苏联时代就已经种下的远因。基本上在
195X-6X左右,晶片制作这项技术前瞻到还是大学教授能教导学生制作方式时,苏联本身
也知道晶片会是影响未来战争的重要技术,因此本身也在加强研发晶片相关的技术。甚至
在早期,苏俄的晶片技术跟美国不相上下,在当时美国晶片最前瞻的教授Shockley所教的
知识在苏联的大学也有教,而且甚至有不少美国晶片专家叛逃到俄国去创立了俄国的矽谷
Zelenograd。不过苏联在晶片上落後的原因本书大概提出了几个因素:
(1) 只用於军事,而非商用。我想这个蛮简单的道理,只有军用而没有商用的话是支
撑不起一个产业的,单纯的就是没有足够的消费者就没有需求去让产业更进步。另外苏联
因为是晶片军用的,所以非常的机密,大部分的大学生无法去学习这个新知之外,甚至连
大学有晶片相关课程这件事都不知道。而这个问题到了现在俄罗斯联邦也是如此,俄国军
事产业无法支撑起最先进的晶片生产。从乌俄战争的俄国无人机都是外国晶片到俄国的
GPS系统GLONASS也一直无法更新,都显示出单单只靠军事需求无法撑起晶片产业。
(2) 政治领军下,只抄袭。简单来说因为晶片在苏联是军用的,所以基本上是由政治
领军,欧美有的晶片跟应用方式,苏联也要有。所以上头将军甚麽都不懂之下,只想要跟
欧美有一样的武器,所以变成苏联的晶片人才变成只能抄袭欧美。甚至抄袭到苏联是公制
国家,但是在晶片产业却用英制单位。苏联除了抄袭之外,甚至在冷战时期从欧美偷了一
整套的制作晶片器材。不过因为注重抄袭,而非研发,让苏联的晶片一直都是落後美国五
年以上。
(3) 由於晶片技术的落後,造成苏联本身在设计武器时偏向於不使用晶片,因为国产
的晶片无法像美国那样的小或快速的计算。造成美国在越战时,就已经开始测试精准打击
的飞弹等等,而苏联的飞弹还无法在飞行过程中自行计算轨道後改变飞行轨道。甚至有苏
联的将军於1980年左右就已经承认冷战输给美国,因为他认为苏联的核弹80%以上都会被
美国高科技的飞弹给拦截或是未发射前就被炸掉。
我想本书提出的这几点观察能大致上理解为何俄国的武器那麽烂,因为本身晶片产业不强
之外,造成武器设计上也不依赖晶片。而依赖晶片的高科技武器,像是传说的T-14、精准
打击的飞弹,也会因为制裁而无法大量生产或生产。
2. 为什麽只有ASML一家?晶片产业的国际性与全球化
不少人会好奇为什麽全世界只有ASML一家公司做出光学微影制程器材,还有为什麽这麽重
要的技术会是在荷兰而非美国?
本书对於这个问题有两个解释(1)美国冷战後没有思考赢了之後的计画,开始技术大放送
;(2)微影制程不是任意国家能单独研发出来的技术。
(1) 美国冷战後没有思考赢了之後的计画
由於1991年苏联解体後,美国不管政府或人民都觉得他们赢了,法兰西斯福山的历史终结
,自由民主的胜利。因此,美国政府与人民开始认为商业决策已经不需要考虑政治了,美
国政府甚至开始释放许多外星人科技出来民用或技转到国外,而极紫外光微影制程(EUV)
刚好是其中之一。EUV原本是Intel和美国能源部共同研发想要用在军事上的技术,但是因
为冷战赢了,加上EUV当时找不到军事上用途。另外,荷兰跟ASML在美国政府的眼中是可
靠、可信任的夥伴,因此对於微影制程的技术就直接技转到荷兰,除了一些制作EUV的工
作要留在美国之外,研发上的转移到ASML荷兰总部去。这样的技术、产业大放送,对比现
在美国的缩短供应链的国内制造、附近制造、友邦制造(homeshore, nearshore,
friendshore)政策来看,实在是心态上的大转变。总结来看,政治上的原因就是美国赢了
冷战後过太爽,加上当时EUV没有军事价值,乾脆技转出去赚个钱。
(2) 微影制程不是任意国家能单独研发出来的技术
本书最有趣的是把EUV的零件、供应链以及应用简单的说明,并且描述出EUV其实是全球化
的一个缩影。对於没接触过晶片产业的人,好像以为ASML能不靠任何其他企业就能自己组
装出来一台EUV,但事实上不是如此。作者简单的叙述EUV研发过程所需要的技术突破,包
含光学镜头、雷射、反射雷射的锡滴、维持雷射舱内一定气体密度、雷射出来的窗口超高
纯度钻石等等,这些都不是单一企业能生产的。ASML自己大概只能生产15%的EUV零件,因
此ASML投资德国Zeiss来生产镜头、加州Cymer的雷射,以及其他许多在美国或其他国家生
产的零件。更别说ASML也需要使用者台积电、三星、Intel的投资以及使用者的建议。EUV
和晶片的之所以能生产出来,是许多国家、跨国的科学家、工程师合作,以及极为精确的
供应链之下才能生产的出来的。
综合以上两点来看,我不得赞叹全球化的益处,以及冷战过後和平带来的红利。当人类不
需要担心战争,以及可以自由贸易和交换讯息时,能创造出来的技术实在是非常的惊人。
而这也是我不担心有些论点说美国晶片法案搞死中国晶片产业会让中国有动力自行研发晶
片产业技术。ASML的极紫外光微影制程的制造已经显示出来,没有一个国家能单打独斗的
研发出如此高级以精密的技术,孤立以及抄袭只会走向苏联的後尘。
3. 只是代工、产业外移?
我年轻的时候,常常有听到新闻在说只是代工这件事,对於没有接触晶片产业的我老实说
完全搞不懂这些到底是在指甚麽。不过本书其实解释了很清楚只是代工这件事情其实就当
初台积电或是整个晶片产业中的一个大突破。本书解释了晶片产业在草创初期,大多数的
晶片生产商都是垂直整合,包含设计以及生产。因此虽然有很多无生产工厂(fabless)的
晶片设计商,但是他们找Intel等垂直整合的晶片商生产时,其实蛮害怕利益冲突,他们
自己的设计被拿去用。此外,要建设一个fab根本不是一般晶片商能负担的起。对於此,
张忠谋是看到此商机,因此把原本垂直整合的晶片生产过程给分开,变得更加的分工合作
。让设计晶片的人去设计晶片,而制作晶片的人去制作晶片,设计晶片与制作晶片者利益
不会冲突而各取所需,给台积电代工就是保证晶片设计不会被抄袭。此外,晶片设计商和
台积电也并非单向的设计商下单,台积电照做。就跟ASML会需要台积、三星、intel的资
金与意见一样。台积电和晶片设计商也会需要沟通,甚至因为台积电是唯一的晶片制作商
,事实上话语权也比较大。整体而言,本书描述台积电就是建立一个联盟,共同运用双方
的智慧财产权来达到最大的利益。
所以某种程度来看,台湾对於晶片的战略就是主打代工,而这个代工不是因为台湾人无设
计晶片的能力,而是对於智慧财产权的保护已经融入在个晶片生产链之中。所以某种程度
来看,我不觉得中国的晶片产业有办法取代台积电或是其他国家的晶片生产商。除了中国
的技术差之外,中国整体国家的战略就是觉得其他国家欠中国的,偷人家智财天经地义。
若没有基础的保护财产权、契约精神的话,我不认为有晶片设计商会想要跟这样的国家做
生意。
4. 中国的晶片产业政策的失败
众所皆知中国想要在高科技的价值链上往上爬,不仅是为了获得更多的经济利益,也是为
了输出具中国特色的极权体制。而相对的不管是共和党或民主党政府,对於中国的态度已
经达到共识。中国在美国两党眼中不在是夥伴而是战略上的竞争者,因此祭出了许多贸易
、科技上的制裁,例如川普的贸易战争到尝试禁止tiktok等等政策。而本书蛮清楚先从中
国的角度来描述中国晶片产业的弱点与不足,到後面描述美国如何掐住部分重要技术来
对於中国晶片产业的弱点作者大致上分成两个点:(1)中国晶片产业本身不足的地方,技术
、人才等等;(2)极权国家注重表面的政策缺点政策;(3)不整合入国际供应链的政策
(1) 中国晶片产业本身不足
这边作者基本上就是对中国的晶片产业做一个健康检查。中国依赖美国的晶片设计软体与
设计;美国、荷兰、日本的晶片制造工具;台湾与南韩的晶片制造。而即便中国在资通讯
、人工智慧等技术上有进展,但是依然依赖的世界各国的产品,例如intel x86、Nvidia
和AMD的GPU、Windows等等。中国在这些技术越进步,反而更加的依赖外国的科技产品。
想当然尔,如果是一个和平的自由贸易世界,这些不会是问题;但若天朝地广物博,不须
洋人奇巧之器,只能说晶片产业不是一个国家能支撑起来的,尤其在对外国抱持敌意而非
合作的态度之下。
(2) 极权国家注重表面的政策缺点
作者提到的第二点也就是中国极权体制之下,许多政策沦为表面工夫,事实上就是一般政
治理论说的没有问责政治(accountability),只有向上负责。骗得过习近平或中央政府就
好了。由於中国中央政府撒钱补助晶片生产,造成许多省政府要求中国晶片制造商一定要
在某某省内建设工厂,造成一间间小间的工厂分散於各省之中,无法达到规模经济
(economy of scale)。
(3) 不整合入国际供应链的政策
最後作者提到中国的晶片政策决策者,虽然能理解到中国晶片产业一定要依赖外国的技术
与人才,才有能在国际上竞争。但是中国仍然保持的天朝地广物博的态度,执意的要土法
炼钢,执意地要把晶片产业垂直整合在中国国内,而不选择跟美国矽谷合作。由於这种想
把晶片产业利益整碗捧去的心态,造成会被影响最深的东亚各国以及美国对於中国都有戒
心。事实上,美台日韩在晶片产业中也就是各自分工合作,互相分享利益,才能达到这个
产业如此的效率。作者提出说若中国不执意要整碗捧去,重新架构整个晶片产业的生产链
,而是在产业中找寻利基的话,采取合作态度的话,也不会向现在遭受各国的制裁。某种
程度而言,所谓的美中脱钩前,中国早想要在晶片产业中直接跟世界脱钩。
5. 美国制裁中国晶片产业的方法
想当然尔,中国这种整碗捧去的政策,并没有投过美国法眼。作者对美国制裁中国晶片产
业这件事,大致上从欧巴马政府的不作为到川普时期的贸易战争开始描述。不过由於川普
的商人性格,导致大众认为对中兴通讯的制裁只事贸易战争的一小部分。但是虽然川普後
来放宽了对中国的制裁,但是华府内部开始认知到晶片产业对於美国和其盟友的国家安全
的重要性,导致後来华府内部国家安全相关官僚、技术官僚以及拜登政府都以此为契机开
始注重晶片产业。
作者以福建晋华窃取美光的DRAM技术这件事来描述美国政府对於中国晶片产业的态度转变
。美国政府开始以禁止晶片生产必需的机器贩售到晋华制来确保中国企业遵守智慧财产相
关的规范。其中日本也因为这次事件开始跟美国合作一起制裁中国企业,而台湾则是在智
慧财产权上的态度和美国一致。在描述晋华窃取美光事件,有趣的是作者描述台湾对於智
慧财产保护的态度转变,从60年代经济部长李国鼎认为智慧财产权只是西方打压落後国家
的手段,到现在由於台湾企业自己本身有许多高科技智慧财产权後,开始意识到智慧财产
权并非只是胡扯,导致台湾社会接受智慧财产权的观念。
而川普政府又加强力道来制裁华为,同样利用掐住晶片产业重要技术来让华为从布局全球
到变回普通中国国内企业而已。所谓的重要技术,包含美国晶片设计软体、荷兰EUV、台
韩的晶片生产等等。而这些重要技术国家,除了经济上和美国一起之外,国家安全也依赖
美国保障。而美国也不介意将这些依赖给武器化(weaponized interdependence)用来制裁
中国。只能说美国”霸道”还比较像是"王道”,美国除了让盟友在自由贸易体制下获利
之外,其盟友的安全顾忌也会被顾及。
6. 总结
整体而言,晶片战争这本书让我这个门外汉不仅理解的晶片产业的历史,也理解了各国之
间对於这个产业的角力。不过我想本书最重要的还是告诉读者晶片产业是一个全球化、自
由贸易、国际分工合作之下,才能生产出了的产品。
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1F:推 levs: 感谢分享。 04/16 21:56
2F:→ myislet: 谢谢详细分享! 04/17 19:52
3F:推 sin: 要选的话 我宁可台湾出现ASML那样的公司 也不想要台积电 04/18 19:51
4F:→ sin: 待过科技业的我 从不认为台积电是护国神山 04/18 19:53
5F:→ sin: 接触过日本企业的我 宁可台湾有日本那样雄厚的工业技术基础 04/18 19:54
6F:→ sin: 更重要的是台湾人的素质和心态极差 能混就混 得过且过 04/18 19:55
7F:→ sin: 跟日本人完全不能相比 反倒比较像东南亚或中国 04/18 19:56
8F:推 sin: 护国神山台积电根本就是神话 试想 今天突然飞来一颗核弹 04/18 19:59
9F:→ sin: 把台湾整个轰平 世界就会停止运转吗? 04/18 20:00
10F:→ sin: 当然不会 顶多阵痛一下下 还是一样运转 搞不好还更顺畅 04/18 20:02
11F:推 Adamashoudo: 全球生产会停摆啊...不要在热心分享文的底下发表无 04/18 22:30
12F:→ Adamashoudo: 知的高见好吗 04/18 22:30
13F:推 cowbaya: 好长的心得 04/18 22:48
14F:推 Ischolar: 智财是打压落後国家,跟台湾後来愿意保护智财,两件事相 04/19 06:07
15F:→ Ischolar: 容,毕竟後来台湾也变成相对前进的国家 04/19 06:07
16F:→ Ischolar: 关於智财跟国家发展,可以看张夏准的书 04/19 06:08
17F:推 vencil: 台湾半导体牵动世界好吗? 来这里就多读点书 04/19 12:54
18F:推 sin: 笑死 没有台绩电 全球晶片会停摆? 你确定吗? 你要不要去问 04/19 13:34
19F:→ sin: 你爸妈有没有生脑给你? 有的话 也应该是不良品吧! 04/19 13:34
20F:推 sin: 叫别人多读点书的 要不要检查一下自己的脑 头脑是用来思考 04/19 13:38
21F:→ sin: 不是用来秀下限的 如果 你是没有脑的残疾人士 那我跟您道歉 04/19 13:38
22F:→ sin: 误会您了 04/19 13:38
23F:推 levs: 是真的会停摆喔 有些设备商跟汽车商缺晶片无法出货 04/19 17:03
24F:→ levs: 半导体地缘政治学 这本是日本人写的 我记得他有说日本设备进 04/19 17:04
25F:→ levs: 不去台积电已经很久了(微影系统) 04/19 17:05
26F:→ levs: 日本人看到黑船服输 是明治维新的契机 04/19 17:07
27F:→ levs: 现在请台积电到日本设厂也是服输 这是日本人的优点 04/19 17:08
28F:→ levs: 他们很会观察对方厉害本事在哪 然後努力讨教努力加油跟上 04/19 17:08
29F:→ levs: 如果过度爱面子不愿意低头虚心求教 那就不像日本的风格了 04/19 17:09
30F:→ levs: メンツ这个词在日本是外来语 猜猜从哪国来的? 04/19 17:10
31F:推 yuvicchen: 前几楼也太没留口德了吧...这都可以告公然侮辱了吧 04/19 21:01
32F:推 sin: 骂人家无知 说人家没读书 确实是不留口德 04/19 22:36
33F:→ sin: 人必自侮而後人侮之 04/19 22:37
34F:→ sin: 拿不出论述来反驳别人的观点 一昧用无知等词语羞辱别人 04/19 22:39
35F:→ sin: 被人回敬只是刚好而已 04/19 22:40
36F:推 sin: 我是不相信今天台积电消失 世界就做不出晶片这种东西 04/19 22:44
37F:→ sin: 那当初人类是怎麽发明积体电路这种东西? 台积电发明的吗? 04/19 22:46
38F:→ sin: 那台积电消失 世界就要回归原始时代了吗? 04/19 22:47
39F:→ sin: 台积电明明就是生产链中的一环 如果消失 我就不相信 美国 04/19 22:48
40F:→ sin: 欧洲 日本 没办法找到代工厂 找不到自己也可以成立 04/19 22:51
41F:→ sin: 之前那些欧美国家就是嫌弃 高污染 高耗能 才把这种代工丢给 04/19 22:53
42F:→ sin: 台湾人 搞到鸡蛋都集中在一篮子 现在 人家也会检讨 04/19 22:54
43F:→ sin: 分散风险 台湾一堆人傻傻的 还以为没有台积电世界就会毁灭 04/19 22:55
44F:推 sin: 人家给你的 也可以收回去 欧美日那些国家又不是傻瓜 04/19 22:58
45F:推 sin: 当我看到书中那段论述 曾经待过科技业的我 真的觉得可悲 04/19 23:06
46F:→ sin: 台湾的其中一项优势 机台坏掉 美国工程师会等到早上才维修 04/19 23:07
47F:→ sin: 台湾工程师会在半夜两点把机台修好 这是台湾的优势? 04/19 23:08
48F:→ sin: 到底是多奴啊 真的是可悲又可笑 04/19 23:08
49F:→ sin: 靠轮班达人来取得优势 可笑的台湾企业奴性思维 04/19 23:09
50F:推 happyennovy: 确实晶圆代工是劳力密集产业啊,高阶晶片断链对目前 04/20 12:34
51F:→ happyennovy: 全世界来说的确会有一阵子的阵痛,但是20几奈米甚至 04/20 12:34
52F:→ happyennovy: 更低阶的晶片好几个国家都可以生产,一般民生用或是 04/20 12:34
53F:→ happyennovy: 国防晶片本来就不用用到最高阶。今天欧美会希望晶片 04/20 12:34
54F:→ happyennovy: 制造技术回流说穿了就是台海政局不稳定而已。 04/20 12:34
55F:→ happyennovy: 如果其他国家未来都可以生产中高阶晶片了,例如高阶 04/20 12:37
56F:→ happyennovy: 去日本、中低阶在印度,那护国神山也不是神山了,台 04/20 12:37
57F:→ happyennovy: 湾从以前到现在高阶制造的优势都是人力便宜。 04/20 12:37
58F:推 happyennovy: Intel 请一个工程师正常上下班的成本,台积电可以换 04/20 12:46
59F:→ happyennovy: 两个还愿意轮班,Intel 「制造」当然最後被打趴。 04/20 12:46
60F:→ levs: 关於那个半夜两点修机台...我只想说以前我做日本设备商代理 04/20 14:12
61F:→ levs: 店的窗口,基本上台方日方都是24小时ON CALL...半夜进去现场 04/20 14:13
62F:→ levs: 也不算非常少见。(我只是底层员工是我主管叫我负责当窗口QQ) 04/20 14:14
63F:→ levs: 半夜接到电话也要联络日方打国际电话给那边窗口,他们会协助 04/20 14:15
64F:→ levs: 修机,假如真得要他们来或带部品来也是隔天一大早就开始准备 04/20 14:15
65F:→ levs: 我只是想说应该不是只有台湾要半夜起来修机... 04/20 14:18
66F:推 vencil: 给某人一点时间看他要不要道歉 04/20 18:20
67F:→ vencil: 论述可以拿更多内容来 不要再一本讲半导体书的讨论文下面 04/20 18:21
68F:→ vencil: 讲"我觉得" "我不相信" ,谁管你觉得怎样啊 04/20 18:21
69F:推 azumanga: 这本书好看。 04/21 19:51
70F:推 sin: 回覆楼上vencil 我为自已情绪性的不当发言跟您致歉 04/23 10:08
71F:→ sin: 另外 我的站内信已满 刚刚已经清出空间 其他版友若有其他高见 04/23 10:10
72F:→ sin: 请不吝来信 继续指教 04/23 10:11