5月7日,在由美国最NB科技上市公司组成的纳斯达克指数继续向历史新高迈进的同时,代表中国科技公司成色的创业板在国内芯片股集体暴跌的带动下,下跌超过3%。
韦尔股份、士兰微等中国最顶尖芯片企业纷纷跌停或接近跌停。而导致这一切的“罪魁祸首”,则又双叒叕是因为一则新闻:据悉,全球芯片产业两强美国和日本,在获取重要产品和零部件方面考虑寻求摆脱对中国的依赖,尤其是在半导体方面。
据日媒报道,日美将设立一个官方工作组,分担芯片研发和生产职责。美方还敦促日本在半导体领域实行对华出口管制。
对于较为依赖西方国家技术的国内芯片企业来说,早已习惯性的“听风就是雨”,但凡国外有点消息必须暴跌伺候,这才导致了国内芯片股的惨烈下跌。
而比西方国家近些年来联手封禁国内芯片企业供应链更为值得注意的是,现在的美国不但不想让中国芯片企业崛起,同时也开始重视自己在芯片领域前进步伐的迟缓,尤其是制造方面。
4月12日,美总统拜登甚至在白宫半导体大会上手拿一片晶圆,“威胁”台下全球各家芯片龙头企业,一定要在美国投资芯片产业,将完整的芯片产业链留在美国。
在美官方的大力鼓励下,本来已经在芯片制造领域被台积电、三星等亚洲企业打的满地找牙的英特尔,宣布要卷土重来,重振美国芯片制造雄风,并称将投资约 200亿美元在美国建立两家制造工厂,甚至放下豪言,未来苹果芯片代工也不一定都是台积电的,俺们也要抢份额。
而与此同时,一家在一众科技新锐企业眼中半截身子都埋土里就等火化了的IBM,也发声了:IBM在5月7日正式发布了全球首个2nm芯片制造技术。给大家画个重点,是芯片制造技术,台积电听了会沉默,三星听了会流泪。
听到这个消息,很多人第一反应是:IBM不是造电脑的吗?IBM的电脑业务不都卖给联想了吗?IBM啥时候还能造芯片了?
为了捋顺IBM的造芯历史,还得先从IBM这家公司的成长历史说起。
IBM成立于1911年,要知道1912年大清才亡,因此,IBM成立时我国还处于清朝时期,是不是很魔幻。因此,IBM在苹果、微软、英特尔等科技企业眼中,绝对是爷爷甚至曾祖父辈儿的了。
IBM成立之初并不是一家IT企业(废话),当时其主营业务是制造机械制表机、打字机等,其实就是在计算机诞生之前的office软件和键盘。
所以,IBM在信息技术逐渐成熟的年代里,顺理成章的成为了计算机领域里第一批弄潮儿,在1950年代,IBM就使用晶体管技术制造并卖出了1万多台计算机。60年代到80年代是IBM最风光的时期,随着集成电路技术的成熟,IBM在1981年8月12日,推出了世界上第一台个人电脑——IBM5150。
要知道,用芯片代工模式改变全球芯片产业链的台积电,是在1987年成立的。
因此,IBM等老牌IT企业,在造电脑时,除了采用英特尔等芯片企业的产品,很多情况下是自己把芯片设计并制造出来的,这种芯片生产模式叫做IDM,Integrated Device Manufacture,即一家企业将芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节自己大包大揽了。1988年,IBM搭建了全球第一条200mm晶圆生产线。随后在2002年,IBM又建成了全球最先进的300mm生产线。
除了IBM,上古时期多数IT企业都采用这样的模式,如英特尔、德州仪器等,而如今随着台积电、三星等芯片代工厂的崛起,残留在世的IDM企业已经不多了。
虽然后来IBM的个人电脑业务逐渐衰弱,并将相关业务逐步卖给了中国企业联想,但IBM之后全力投入企业服务市场,在企业级软件、服务器、数据中心等领域占有很大市场份额,因此,为了自己业务的发展,IBM始终保留有芯片的设计与制造业务,依然属于全球领先的芯片大厂之一。
不过,虽然IBM拥有自己的芯片制造生产线,但其制造能力已经远远落后于后起之秀台积电与三星。IBM芯片拳头产品IBM Power处理器虽然由其自身进行设计,但却只能交给台积电与三星进行代工生产,比如其Power10处理器就采用的是三星的7nm工艺制造,颇有虎落平阳被犬欺的赶脚。
但是,在美国大力发展芯片制造的热潮下,IBM似乎回光返照了,廉颇老矣的IBM,竟然抢先一步,推出2nm芯片制造技术。据IBM称,与当前主流的 7nm 芯片相比,IBM2nm芯片的性能预计提升 45%,能耗降低 75%。而之所以能实现以上突破,是因为IBM的2nm芯片制造技术,可以在寸土寸金的芯片上堆积更多的晶体管。采用2nm制程的芯片,每平方毫米容纳可以容纳3．33亿个晶体管,比之前台积电最领先的3nm技术还能增加10%的晶体管容量。
而且,该芯片制造技术,确实是IBM自己研发的。实现2nm制程芯片的GAA(环绕式栅极技术晶体管)技术,正是在IBM位于纽约奥尔巴尼市的芯片制造研发中心诞生的。
英特尔创始人之一戈登摩尔曾经提出著名的摩尔定律,通过他老人家那个年代集成电路集成度提升的数据统计分析,他认为集成电路上可以容纳的晶体管数目(处理器的性能)在大约每经过18个月便会增加一倍。
之后半个世纪过去了,全球芯片性能几乎是按照摩尔定律的曲线逐步上升。但随着芯片制造制程进入个位数纳米,问题来了,制造芯片的材料是硅(硅基芯片),而当硅基芯片制程低于10nm,就会出现量子隧穿效应,使得在芯片中穿行的电子失控。
而解决问题的方法,就是采用GAA这种芯片制造技术,这也是目前台积电、三星们重点攻关的领域。
不过,虽然IBM此次在实验室中使用three-stack GAA造出了2nm制程芯片,但量产是不可能量产的。IBM最终还是需要与三星、英特尔合作,使用IBM实验室研发的芯片制造技术在未来实现2nm芯片走向商用。
一面是发达国家一众芯片大厂们你追我赶的把芯片制造技术推向巅峰与极限,一面是大陆芯片企业龙头海思、中芯国际被限,小弟们更是一个个半死不活天天挨踹,此刻,我的心情是哇凉哇凉的。
