AI革命背后的芯片产业之争：接受现实才是迈向成功的第一步_风闻

Hello，各位好，今天我想聊聊芯片。

上周我在公众号以及各大平台发了一篇文章，《AI产业的Iphone时刻：很遗憾，我们再次被卡了脖子》，写了最近AI领域的跨越式进展，以及我们在AI芯片和AI开发框架上被卡脖子的尴尬处境。

文章发出之后，评论区一片哀嚎，特别是我在文末指出“如果还有什么东西在阻碍我们转型成创新型国家的话，是时候做出改变了”，引发一众网友认为这是在号召大家快润，在那儿举报。

这着实令我感到震惊，震惊于居然时至今日，仍然有那么多关注我们账号，关心中国科技发展的朋友，不知道我们国家还有很多东西在阻碍我们转型成创新型国家，还以为我们的创新产业发展一片向好。

人可以活在失败中，但不能活在谎言中。

诚然，中国在过去70年，特别是最近40年的发展极为成功。从一穷二白的农业国，爆炸式成长为世界第一的工业国，世界第二大经济体。

但我们必须要认识到，我们之前的发展是在美式全球化大环境下的、追赶式发展，全球化的大环境使得先进国家的技术以极低的成本快速向我国转移，西方大国的市场向我们敞开怀抱，而赶超式的发展意味着我们前方有成熟的模板可以参照。

但现在时代变了，这两个重要的发展条件已经不复存在，之前我们赖以前进的很多体制机制也需要随之迭代。我们的科研、教育、法律、金融、社会福利等等领域都有大量的问题在阻碍着我们向下个阶段——全球领先的创新型国家转型。

比如我们的教育根本上是培养技术工人的教育，不是培养创新型人才的教育；比如我们的金融市场还没有从之前为国企坏账买单的金融市场走出来，还没有成为为创新科技企业服务的金融市场；比如我国福利落后，内需不足，导致过于依赖出口等等。

因为篇幅所限，这篇文章我就先讲讲科研领域的问题，讲讲大家最关心的芯片半导体产业之争。

芯片是一个非常有意思的领域，在舆论上呈现出两级分化的状态，有些舆论一直认为我们离拿下尖端芯片仅一步之遥（这个一步之遥的状态持续得有点久），也有人认为我们离拿下尖端芯片遥遥无期。

但问题是，讲这些事儿的人绝大多数都是外行。因为芯片这个产业的保密要求很高，我就知道有在国内某芯片制造大厂工作的朋友，跳槽到某投研机构，写了几篇文章不知道讲了啥不该讲的，然后进去了的案例。

而我私下跟一些从业者和相关部门领导交流，他们的观点还是比较一致的，如果按现在的方式走下去，拿下高端芯片基本没戏。

为什么这么说呢？

正好前段时间看了一篇李树深院士和他的学生共同写作的文章，名为《加强半导体基础能力建设 点亮半导体自立自强发展的“灯塔”》，不妨听听他是怎么评价中国半导体科研的现状的：

“虽然半导体基础研究在过去几年受到了很大重视，但包括学科设置、协同创新、基础设施、研发投入、评价机制、研究生名额等半导体基础能力并没有得到根本性改善，难以支撑半导体科技高水平自立自强。”

李树深院士是半导体器件物理专家，得过三次国家自然科学奖，是中国科学院院士，国科大的校长（这总不是50万吧），虽然他的表述情商很高，前面还引用了几段领导的话表示领导料事如神，但如果我们的语文水平没出太大问题的话，相信还是能看出他的意思，那就是，如果目前这个状态继续下去，我们会输掉这场战争。

为什么这么说呢？首先半导体行业极为重要。

“半导体是当前中美科技战的“主战场”。全球年产值6000亿美元的半导体产品涵盖了上千款芯片和近10万种分立器件，支撑了下游年产值几万亿美元的各类电子产品，以及年产值几十万亿美元的数字经济。据统计，1美元半导体产品拉动了全球100美元的GDP。”

如今，芯片确实已经影响到人类生活的方方面面，华为手机因为芯片供应受到制裁，短短3年间从世界出货量排名第二，一下子掉到二十名开外，就是最好的例证。而更关键的是，芯片影响的不仅仅是现在，更多的是未来。

近两年，以AI为引领的新一轮科技革命正在迅猛发展，而AI的关键就是依托大数据训练，由此人们对算力的需求急剧提高。

AI的算力需求主要是以大规模的数据中心为基础，要完成AI的发展，没有超强的通用计算GPU芯片，根本无法想象。

大的方面，从航天卫星、俄乌冲突，到城市治理，智慧工业等等全离不开芯片算力的支持。要知道未来战争是信息站和网络战的时代，甭管你装备多精良，没有芯片和高算力，那就等于是别人睁着眼睛打你个瞎子一样。

也许你的坦克和装甲车还没找到目标，就被蜂拥而至的无人机群消灭了。

小的方面，从你的快递和外卖的高效分发，再到你医疗健康治愈各种疾病，都需要AI算力的支持。

而随着未来人口越来越少，AI自动驾驶汽车，AI自动机器人，将会大规模的替代人类的劳动，这里面也全是需要芯片来支持。

通信方面，甭管是5G还是6G，没有芯片根本无从谈起，而没有高速的移动通信技术，下一代的互联网应用就无从谈起。

办公娱乐方面，你别管是元宇宙远程会议，还是AR、VR沉浸式游戏，没有芯片也不行吧？

交通运输方面，智能电动汽车除了能量载体的改变，也是AI自动驾驶的革命。

甚至如今在AI加持下，计算机已经可以写论文，画画，和做设艺术设计了。以至于设计芯片本身也会加入AI的支持，科技的发展已经快走到了芯片自己制造芯片的无敌正循环了……

如此下去，就是强者愈强，弱者越弱。未来，绝大部分人能做到的事儿，都将被算力解决！而芯片是一切的基础。

有人说中国别的科技领域都在勃勃生机万物竞发，受限的只有芯片，所以问题不大。这话说得令人喷饭，芯片是几乎所有产业的基础，正如电竞用手、足球用脚，但从没听说有什么活动不用脑的。我们目力所及的未来万亿级别大产业，包括AI、智能电动车、VR元宇宙、机器人、3D打印智能制造、新能源，也就只有新能源这一条赛道貌似跟高端芯片关系不大。

如果我们拿不下高端芯片，那么我们的产业升级就全方位会受阻，我们将会在重要的国际竞争中失败。

然而芯片产业又是世界上最复杂，最卷的产业，正如李树深院士所写：

“半导体产业链长且广：上游包括EDA软件/IP模块、半导体设备和材料，中游是芯片设计、制造、封装和测试，下游是各类电子产品，涉及大量材料、设备和配件、软件和IP模块。王阳元院士指出，半导体产业链上游的任何一种材料、一种设备甚至一个配件都可能成为制约竞争者的手段。”

很多人一说到半导体，芯片，就会立马转进到光刻机，转进到阿斯麦尔，就仿佛我们只是在光刻机这一个环节被卡了脖子。

其实卡脖子这种看似悲情的表述，**实则是一种自我安慰的说法。**更加接近现实的情况是，在高端芯片领域，我们仿佛是被一枚迫击炮击中，战友来收拾残局的时候发现一截脖子，发现脖子上有个纹身看着眼熟，“这不是那谁吗？”，好嘛，只剩一截脖子了。

芯片产业链极为繁琐和漫长的。主要包括 6 个部分：

(1)设计软件，芯片设计软件是芯片设计的关键工具，目前主要依靠 EDA软件来完成；

(2)指令集体系，是芯片的底层架构信息，没有高效的指令集，芯片没法运行操作系统和软件；

(3)芯片设计，这是用硬件实现指令集架构功能的关键部分；

(4)原材料和设备，原材料包括硅片，光刻胶，清洗液等等，设备即生产芯片的各种设备，包括光刻机，蚀刻设备等等。

(5)晶圆代工，晶圆代工厂是芯片从图纸到产品的生产车间，它们决定了芯片采用的纳米工艺等性能指标；

(6)封装测试，是芯片进入销售前的最后一个环节，主要目的是保证产品的品质。

大家常常提到的光刻机是第5个环节晶圆代工当中要用到的上百种设备当中的一种，当然它确实是整个芯片产业当中技术含量最高的环节之一，但这不代表别的环节技术含量不高，就比如原材料里面的硅片。

接下来我将用大概4000字的篇幅，用我能想到的最简化的描述，过一遍造芯片用的硅片的制造流程，不想看的朋友可以往后翻翻，翻到一个红****字的地方就是讲完了。

做芯片最重要的原材料，就是“硅”，具体说就是12英寸硅晶片，这是不断进化的结果，之前是从6英寸到8英寸，再到现在的12英寸。越是大的硅片要求的技术难度就越高，市场占有率也越高。

目前全球的产能主要集中在12寸（300mm）上，比例大约为70%左右，而8寸（200mm）占比大约为25%，6寸及以下大约为5%。目前高端的芯片比如手机SOC芯片，显卡GPU、高端CPU、自动驾驶AI芯片，都是要用12寸硅片制造。8英寸硅片主要用于低端的汽车MCU、指纹识别、传感器、无线通信、工业设备等芯片制造。

这里面一个根本的原因是成本问题，因为我们做芯片都是用光刻机，把整体硅片刻出来，最后再裁剪成一个个的芯片。所以一次操作12英寸硅片比8英寸硅片，出产率高多了！

生产芯片数量方面，以1.5cm×1.5cm的芯片为例，12英寸的300mm硅片，能切出来的芯片数量232颗，8英寸200mm硅片，芯片数量 88 颗。所以12英寸硅片出芯片的数量是8英寸的2.64倍，这个成本效率的提高是非常显著的。

从物理层面上说，芯片制造的本质就是半导体，形成的路径就是在硅片上进行掺杂。从原子层面看，硅本身最外层有四个电子。如果是纯硅的话，硅晶体的各个硅原子可以跟相邻的硅原子共享电子，形成8电子稳定结构。这个时候，纯硅本身是不导电的稳定结构，而导体的本质是电子的流动！

当纯硅里面加入磷或者硼元素以后，8电子稳定结构被打破，人们利用这个特性，把被掺杂的硅变成了半导体，并通过MOS管制造成逻辑门，成为芯片最基础的单元。

在芯片制程不那么高的时候，大量的硅原子里面混进一两个杂质原子，问题不大，于是硅片本身的纯度要求也没那么高，就像你大量炒肉片，中间混几块生姜影响不大。

如今到了3nm级别，硅原子的直径大概是0.25nm，也就是单一维度上总共就十几个硅原子，这里面混几块生姜这肉片还能吃吗？于是对硅片的纯度、和硅晶体的晶格平整性、均匀度都要求到了原子级别，因为这些直接决定后续芯片的电特性！

硅片只要有极细微的晶格缺陷或者杂质密集问题，都可能会导致后续芯片的短路，漏电，甚至BUG频出，直到芯片烧毁……

目前，冶金级工业硅纯度通常为90%~95%，太阳能级多晶硅纯度是99.9999%~99.9999999%(即所谓6N到9N)，半导体电子级多晶硅为11N 也就是99.999999999%，当然芯片用的还不是多晶硅，而是单晶硅，因为单晶硅才能保证硅晶体的晶格足够稳定无缺陷，而多晶硅在晶体生产的过程中晶格是杂乱的。

目前，12英寸硅片需要达到的参数规格，硅原子晶体缺陷的容忍度是5亿个硅原子中只有1个缺陷。

我们都知道硅这个东西本身并不稀有，地球上是很多的，所谓氧硅铝铁钙，在自然界中硅是排名第二的元素，其实就是沙子。问题是一旦要求到原子级别，这个沙子变金子的过程绝非易事，上次听这种故事还是我在5岁时候听阿凡提讲的。

首先说这沙子是二氧化硅，而做芯片需要用的纯硅，人们通常是用纯度更高的硅石来提取。当然硅石的成分也是二氧化硅，跟沙子是一样的，但是硅含量要高于沙子，出产率高一些。

然后用一个电弧炉把硅石融化，这个锅是石墨做的，因为石墨的熔点是3800度，而硅的熔点是1400多度。熔炼的过程通常是加入相应的碳，通过还原反应，得到硅单质和二氧化碳。液态硅凝固以后就是硅锭了，这时候就是95%以上的工业硅，我国的硅产量冠绝全球，能占80%左右。

硅锭这个纯度显然啥也干不了，所以就要提纯，主要方法是用西门子法——氯化氢气体进行提纯。通过加热让硅和氯化氢反应，形成氢气和三氯氢硅。

这个时候就能把之前硅里面含有的杂质，铁、铝等元素去掉，因为他们与氯的化合物的沸点温度不是一样的，所以通过蒸馏和冷凝就能把杂质去掉了。得到高纯度的三氯氢硅气体。

然后把高纯度的三氯氢硅气体和氢气，通入1100度高温的容器里面，生成硅、氯化氢、四氯化硅。然后在炉子里面放上吸硅棒，这个温度下只有硅是固态，其他都是气态，所以高纯度硅就这样生长出来了。总之通过反复的去杂质过程，直到把硅锭炼制成11个9级别纯度。

然而，这时候生长出来的硅还是我们上面说的多晶硅！多晶硅主要用于太阳能发电，我国多晶硅产量更猛占世界90%的比例，这时候还优势在我！然而多晶硅的晶格是杂乱的，所以就要再把多晶硅弄成单晶硅。这个过程主要用提拉法！

先把高纯度的多晶硅碎片，放入石英坩埚中，然后在惰性气体环境中融化，然后用一根细的单晶硅棒插进去，这个东西就是晶种，晶体的种子。再缓慢的旋转拉起来，让单晶硅围绕晶种生长，硅棒的粗细取决于，提拉的速度，工作温度，和旋转速度。

提拉过程是晶种下去以后，硅棒由细变粗，由于硅棒前面脖子很细，所以越粗的硅棒，拉的越短，不然容易断。8英寸的能拉6米长，而12英寸的只能拉不到2米长。

整个提拉过程中对环境温度，旋转速度和提拉速度的精度要求极高！随着硅棒越做越粗，要求加热整个硅棒的炉子环境要温度极其均匀，整个热场的控制程度要求极高，因为面积大了，表面稳定性就会变差，这时候固液界面温度梯度也难以控制。

这时候就需要在整个装置外围，再套上一个磁场，用来平衡整体的稳定性！整个过程需要48-72小时，所以需要在长时间提拉单晶硅的过程中，始终保持温度和动作极其稳定，这是一个复杂的系统性控制工艺！需要长时间技术积累和优化。

总之通过上面一系列过程，我们得到了一条11个9纯度的单晶硅棒，但这只是硅片制造三个流程的“初道”流程，后面还有“中道”“后道”工艺流程。

进入“中道”工艺流程，主要是研磨、切片、抛光和清洗等等。得到硅棒以后，首先把两头去掉，去掉的部分会被重新制作成晶种，准备下次继续拉硅棒用，实现循环制造。

然后是把中间的部分截成30cm左右长度硅段，再进入滚磨工艺，因为硅棒的外面是不均匀的，不是完美圆柱体，这个过程，要把它打磨成确定的12英寸规则的圆形。之后还要把硅段侧面磨成一个平面，这个未来能起到定位卡槽的作用。

到光刻阶段，光刻机会通过这个做基础的定位和校准工作。

然后，需要一个牛逼的精密设备来切割硅棒，你以为是个电锯？还是某种切割机？然而并不是，对于纳米级工艺来说，这些精度差远了。

现在普遍需要的是一种，含有金刚石的多线切割机，就是若干条线，上面挂着金刚石，同时能切好多片儿，效率高，精度也高。这个过程要求切完的硅片有相当的平整度，整个硅片的翘起角度误差，要控制在20um以内。

然后硅片要经过一次初打磨，大概打薄到775微米左右，最终硅片成品的厚度在750微米左右。给后续做准备。然后就进入倒角流程，把硅片的边缘从直角边打磨成圆弧形状，类似茶几上的玻璃，不是因为怕割到手。

这个工艺主要的效果是两个，一个是硅片是比较脆的，把边缘磨圆了以后，会在未来整个加工过程，让硅片不容易失误破碎。另外就是后面在涂光刻胶、或者薄膜沉积流程的时候，避免出现不均匀的情况。

之后硅片就会进入极其细致的打磨阶段，首先对硅片进行10微米左右的磨薄，然后放入酸性化学溶液进行化学刻蚀，大概又要去掉20微米左右，这一阶段主要是去掉之前所有流程带来的机械损伤、打磨留下的碎末等等。

但以上这些，这是给最后的终极打磨做准备。硅片的最终打磨流程叫CMP（化学机械抛光），这个流程同时需要仪器设备和材料。具体做法是将硅片放在旋转的抛光仪器上，然后通过抛光液的化学氧化，然后再通过抛光垫极致打磨。

抛光材料主要有两种，抛光液和抛光垫。抛光液由超细固体粒子研磨剂、氧化剂、表面活性剂、稳定剂等物质组成，CMP抛光垫由高分子材料制造，主要为发泡体固化聚氨酯做成。

抛光垫有像海绵一样的机械特性和多孔吸水特性。表面包括一定密度的微凸，也有许多微孔， 不仅可以去除硅片表面材料，而且还起到存储和运输抛光液、排除抛光过程产物的作用。

这一步硅片会再被打磨掉5微米左右，12寸硅片的平整度要求简直是丧心病狂！其误差必须控制在1nm以内，也就是从上海到北京的高速公路平面起伏不能超过10cm。8英寸硅片只需要单面抛光，而12英寸硅片需要双面抛光。

为什么需要极致的光滑呢？因为后期芯片的制造是原子纳米级的，所以稍有起伏，后续光刻机的光照在不平整的硅片表面时候，光刻的效果就是不均匀，甚至变形。这个效果就像你小时候看露天电影，幕布变形后的效果。

最后还要用各种去离子水，化学溶剂进行清洗，去掉研磨抛光过程中，落在硅片表面的尘埃和杂质。最后还要经过一个退火工艺，把硅片加热到650度，再急速冷却，从而实现稳定的电阻率。最后还要经过各种电阻测试、电镜检查、光散射测试等等一系列的测试，一块12英寸硅片才算完成。

12寸晶圆硅片制造，做起来极难，流程极其复杂，任何一个环节出现级微小问题，都有可能影响未来芯片良率。

目前全球芯片制造， 90%以上市场份额被，日本信越化学（Shin-Etsu）、日本胜高（SUMCO）、中国台湾环球晶圆（GlobalWafers）、德国世创（Siltronic）、以及SK Siltron垄断。

目前我国12寸晶圆已经能够搞定，主要有沪硅产业、立昂微、环球晶圆等等厂商，其中沪硅产业旗下新昇半导体，是首先实现12英寸硅片量产的公司。但目前国产12英寸硅片整体市场占有率还很低。

虽然12英寸硅片已经实现国产化，但这并不代表硅片制造的全产业链都国产化了。其中的很多设备和材料，还没有摆脱进口！

从设备情况看，长晶设备约占设备总投资的25%，日本Ferrotec是全球半导体级别长晶炉的龙头，在12英寸半导体硅片长晶炉领域市占率高达80%以上。国内北方华创、连城精密和晶盛机电的12英寸单晶炉虽然与国际水平仍存在差距，但技术方面的差距已在不断缩小。

但后续的倒角机主要来自日本的东京精密和大途电子，多线切割机主要来自日本的NTC以及瑞士的SlicingTech，虽然这些设备能找到国产替代，但质量和精度往往差距较大。

尤其是关键步骤CMP阶段，物料如研磨液和抛光垫尚能国产，但抛光设备完全依赖进口。CMP行业抛光液当前的全球主流供应商为，美国Cabot、日本Fujifilm、Hitachi、美国陶氏等公司，占据全球约80%的市场份额。而当前的国内晶圆厂需求主要除了安集科技以外，主要依赖进口。

CMP抛光垫方面，美国厂商Dow（陶氏化学）以及Cabot共占据了约88%的市场份额。其中陶氏化学一家就占了79%的市场份额。

全球 CMP 设备市场高度集中，被应用材料（AMAT）、日本荏原（EBARA）两大寡头垄断，两家的市场占有率超过90%，国产CMP 设备目前主要是华海清科，但市场占有率还极低。（关于硅片制造就讲到这里）

搞定了所有这些工艺，设备，原材料之后，我们终于得到了硅片，相当于要造房子，终于把地皮弄平整了，而即便只算造芯片的耗材，硅片也只占35%的产值，整个芯片制造过程中还有，各种气体、各种液体、各种固体化合物、金属靶材、光刻胶、光掩模等等，而这仅仅是芯片产业链的耗材部分，大家最关心的光刻机都还没出场呢。

在如此多的设备，耗材，软件，工艺当中，只要有一个环节不合格，芯片就造不出来，这就是为什么说芯片是世界上门槛最高的产业，是最卷的产业，不用加之一。

我经常在评论区看到有朋友留言说，我们搞定了两弹一星、歼20、电磁弹射航母，它们跟芯片谁更难，还用得着说吗？

我一度以为是这些朋友深刻认识到了造芯片的难度，未曾想原来他们的意思是两弹一星比芯片难。

很可惜，从难度上来说，两弹一星还不能跟高端芯片相提并论。

芯片是非常特殊的产业，1973年发布的英特尔4004处理器有2300个晶体管，而英伟达最新的H100通用GPU有800亿个晶体管，大约增长了3500万倍。如果同时期，核弹的爆炸威力提升3500万倍，那试爆一次把地球都给毁灭了。

这就是芯片产业最特别的地方，它是没有上限的。别的产业都是对我们这个现实世界的一种补充，而芯片，是我们连接数字世界的桥梁。

在现实世界，不管是从物理角度还是从用户需求的角度，都很容易碰到上限，比如现在顶级跑车可以做到百公里加速2秒，但是哪怕是性能再提升一倍，也就是百公里加速1秒，一来实现成本非常高，二来人也受不了。

而是在数字世界，我们往往是要去实现对真实世界的一种映射（电商，视频），或者创造一个虚拟世界（游戏，VR），或者实现某种智能（AI，自动化控制），我们永远不会嫌这种映射太完美，也不会嫌虚拟世界太精彩，更不会嫌智能太强，于是就有了摩尔定律，每一到两年，半导体的性能翻一番，持续了半个世纪，在这个过程中所有环节都被卷到了极致。

这就导致半导体领域的积累效应特别的强，别的领域，别看有国家比我们早发展一百年甚至两百年，这都没有用，因为在这两百年里，大部分时间段它的发展是缓慢的停滞的，甚至有时候是倒退的，只有在芯片领域，我们真的是在面对西方超过半个世纪的持续高强度技术积累，我们没有捷径可走，也必须投入类似的资源才可能实现赶超。

那我们遇到的问题具体来说是什么呢？

“我国各芯片企业通过购买EDA公司的PDK包共享全球半导体基础研究成果，导致我国决策者、政府人员甚至产业界都认为，没有半导体基础研究也可以发展半导体产业。如今，美国已经拧熄了“灯塔”，我们进入“黑暗森林”。”

简单来说，西方半个世纪的积累最后是落在了设备、材料、软件上，我们没有完成对于这些东西背后原理的理解，而是在用现成的东西做我们自己的芯片，前一天还在大赚特赚的企业，可能后一天美国制裁一收紧就翻白眼了。而我们对芯片的投资和研发，绝大部分都放在了怎么基于现成的东西做工程调优上，仿佛美国对我们的制裁不会收紧一样。

这就好比我们常用的PS作图软件。难道一个人努力20年，成为了世界第一的PS高手，他就自动懂了PS软件背后的图形处理算法了吗？

在五六十年代，计算机产业刚刚起步，我们曾试图紧跟国际领先步伐，但十年文革内乱之后，我们的技术和设备已经跟世界先进国家形成代差，改革开放融入全球化之后，做设备基础软件基础材料这些已经不属于我们的比较优势，我们陷入了用现成的局面。这又进一步导致我们的企业无法牵引我们的科研，因为他们根本不搞底层技术，无法为科研出题。进而导致半导体科研荒废，而到了1997年，教育部甚至取消了半导体物理与器件专业。

以至于目前，我国半导体物理人才严重短缺，半导体基础研究投入严重不足，缺乏协同创新机制，虽然近年来我国科研经费投入持续提升，但是我们的科研评价体系特别不利于半导体基础研究。我国目前的科研评价体系一言以蔽之就是发论文，什么领域适合发论文呢？当然是能快速出成果的领域，最好是国外有了一些突破性进展，但又有一些边边角角没有被搞明白的领域。还出现过别人发了关键论文，我国学者一拥而上基于这篇论文一发几十篇展开补充的论文，结果回头一看，人家是造假的。

这种评价机制非常不利于半导体基础研究，半导体基础研究投入大、门槛高、周期长而且很多东西说白了不是第一次研究，而是别人封锁我们，我们要自己把它重复出来，这种就算做出来也发不了顶刊。

而与此同时，美国的正在加强半导体基础研究的能力，给人，给钱，给机制，2022年通过的投资2800亿美元的《芯片与科学法案》所资助的项目，已经把超越摩尔定律定为目标方向，而美国也的确有成功的履历。

比如当年跨越193nm限制做出极紫外光刻机，就是一次典型的例子。

当年以Intel为首的美国芯片公司，感觉摩尔定律走到了尽头，如果想再有突破就必须有EUV极紫外光刻机，于是这些芯片公司游说克林顿政府，决定不惜一切代价，集全人类精英智慧，突破这个技术。

于是他们发起了EUV LLC 这样的合作组织，也就是EUV极紫外联盟！

这个组织由英特尔和美国能源部牵头，集合了当时还如日中天的摩托罗拉以及 AMD，以及享有盛誉的美国三大国家实验室：劳伦斯利弗莫尔实验室，劳伦斯伯克利实验室和桑迪亚国家实验室，投资两亿美元，从理论上验证 EUV 可能存在的技术问题。

英特尔还力邀阿斯麦和尼康加入EUV LLC，但是美国政府以怕技术泄露为由，拒绝了日本公司。

此时阿斯麦展示出了惊人的技术前瞻性，一定要挤进EUV LLC，阿斯麦强力游说，最终阿斯麦做了一堆对美国贡献的许诺后被允许加入。

从1997年到2003年，6 年间EUV LLC的科学家发表了几百篇论文，验证了 EUV光刻机的可行性，最终才有了现在的EUV光刻机！

而如今，美国在我们压力之下，又一次拿出了美式举国体制，挑战人类精细加工的极限。

可以想见，如果我们不及时做出改变，十年二十年之后，我们跟世界领先水平的差距只会比现在更大。

中国芯片产业已经到了最危险的时刻！这并不是危言耸听！

最后我总结一下李树深院士提出的建议。

首先我们要搞明白我们面对的问题是什么。**建议把国家集成电路领导小组改名为国家半导体领导小组，涵盖半导体基础研究。**我们面对的不是怎么在别人的基础上造芯片（集成电路）的问题，而是重新研究一遍半导体的问题，之前我们问题都没找对，这怎么摆脱卡脖子？

第二点当然就是在半导体研究上投钱投人投组织力量，建议以半导体产值的10%为标准匹配半导体基础研究经费，尽快恢复半导体物理专业，紧急集合全国各“双一流”高校的物理专业一半的大三、大四学生，集中培训半导体基础理论课程，在全国设立10个左右的半导体物理基础科学研究中心，资助20个创新群体和100个研究组等等等等

第三点很重要的，就是要深化科技体制改革。

包括一体化配置学科、人才、评估、平台、政策等科研资源，斩断扭曲需求的权利之手，大力弘扬追求独创的科学家精神，**抵制低水平重复的跟班式研究。**完善知识产权保护制度，激发企业创新动力等等

如果我们能及时改变策略，从现在开始行动起来，加强半导体基础研究能力建设，完全可以做到拉近与世界先进水平的差距。因为我们跟美国人荷兰人同在一个地球，共享同一套物理规律，只要我们不回避问题，从第一性原理出发研究半导体，谜题总是会被解开的，难道我们比他们笨不成？

而对于半导体的研究远未到达终点，美国可以提出下一代半导体解决方案，我们也可以。通过大力加强半导体基础研究，围绕下一代晶体管的材料、器件、工艺等形成我们的技术优势，在欧洲和美国布局大量专利，甚至可以反过来卡住他们的脖子，形成反制手段。

希望在不远的将来，我们最骄傲的科技成果不再是两弹一星，而是发源于中国的科技创新，成为了别人必须攻克的两弹一星。