作者： 酷玩实验室
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从前天开始，来自17个国家的约100架飞机和近2500名军事人员在澳大利亚参加空中联合军演，该军演称为“漆黑-2022”。
此次军演的规模创下系列军演之最，参与国遍布北美洲、欧洲、大洋洲和亚洲，将持续3周。
简单来说，美国集结四大洲盟友，又要在亚太地区搞事了。
军演地方主要在澳大利亚北部的达尔文基地和廷达尔基地进行。而达尔文港是澳大利亚最靠近亚洲的港口，北可辐射南海外围海域，向东直抵菲律宾海域。
美国的盘算，是将澳大利亚视为其在印太地区的“空中锚点”。
今年4月，美国海军陆战队司令大卫·伯格在视察达尔文基地后向澳方表示，作为美国所谓“第二岛链”的“南锚”要地，澳大利亚应该成为“不沉的航母”。
如果大家有印象的话，第一个被他们称为“不沉的航母”是第一岛链的台湾。
让美国对第一岛链失控彻底暴露在世人眼前的，是前几天佩罗西访台事件。
佩罗西访台后，解放军进行军演的6个军事演习区，几乎覆盖了台湾与日韩美国以及大陆经贸往来的、岛内TOP5的重大港口。其中，也包括台湾的军港。
面对中国的强势演习，日本小弟的连声抗议，美国的举动却是默不作声的将航母后撤，这种举动也向世界证实了全球霸主的能力在这儿已经鞭长莫及。
美国如今做的就是在第二岛链秀肌肉，找场子，进行威慑，同时也是对失去第一岛链带来诸多麻烦的报复。
第一岛链的失去，让美国遇到的第一大麻烦就是，半导体这些优质资产暴露在中国真理的射程之内。
今年5月，美国商务部长雷蒙多在世界经济论坛受访时剑指台湾称：“美国最精密的晶片有70%从台湾购买，而这些晶片主要用于（美国的）军事设备，你想要全部都跟台湾买吗？这并不安全。”
8月9日，新冠病毒检测结果刚转阴没几天的美国总统拜登，拖着病躯来到白宫玫瑰园，在他的咳嗽声中穿插着芯片制造收拢美国本土的决心，最终在万众瞩目下签署了让两院吵了三个多月的《芯片与科学法案》。
这份一千多页的芯片法案主要包括两方面计划：一是美国政府向半导体行业提供约527亿美元的资金支持及240亿美元的投资税抵免，以鼓励企业在美国研发和制造芯片；二是在未来几年提供约2000亿美元的科研经费支持，重点支持人工智能、机器人技术、量子计算等前沿科技。
在推特上，拜登表达了他的激动心情：“美国发明了半导体。现在是把制造业——以及随之而来的工作——带回家的时候了。”
法案签署后，政客们激动地弹冠相庆，这无疑是美国优质资产回收的一大胜利。但与此同时，美国股市却陷入一片恐慌，美股三大指数在当天集体收跌，其中半导体板块领跌，AMD下跌超4%，英伟达下跌超3.9%，美光科技下跌3.7%，英特尔下跌2.4%，创下2017年9月以来的最低点。
市场的忧虑是显而易见的。在正常的环境下，制造业会寻求劳动力成本更低以及更靠近市场的地区，这是资本逐利属性的必然要求。但美国芯片法案遵循的显然不是市场规律，而是地缘政治。
回收资产的过程并不容易，即便自己是大哥，突然强硬地掏空小弟也可能逼得对方跳起来咬人。
为了达到这一目的，美国采用温水煮青蛙策略。如今的芯片法案，不是突然行事，而是长久布局下的渐进式回撤。
今年3月，美国就以稳定芯片供应链的名义，提出组建美、日、韩和台湾芯片四方联盟，将这些盟友先绑紧在战船上，为芯片法案的推进打下基础。
为了能使法案在国会下个月休会前尽快落地，经常你死我活的两院罕见地达成一致目标，优先审议了涉及芯片的内容，推出了目前这部芯片法。
为了确保法案的顺利推进，一身粉装的佩罗西冒着被击落的风险都要到亲自跑到台湾台积电转一圈，当然还有日本和韩国。
而从法案内容看，各项费用开支、支持计划，从建厂补贴到税收优惠，条分缕析，非常完备，可操作性强。受益方从本土到外围，从芯片上游到下游都有清晰考虑。
要知道美国过去一直鼓吹所谓的自由经济，对中国补贴产业政策嗤之以鼻，经常以破坏自由贸易为借口大锤特锤，如今它也腆着脸，活成了自己讨厌的样子。
但不论如何，如今这份法案凝聚了美国从政府到大资本的集体意志。对于日、韩、台湾这样的小弟，路已经给它们铺好，“体面”也给到了，它们只有顺着台阶体面下的选择。
不论国内外，都看出来这份法案不同寻常。《纽约时报》的一篇报道提到：“这一努力标志着在美国近期历史上对产业政策所做的一次鲜有先例的尝试。”
被中国逼到这一步的美国自然不会善罢甘休，在把芯片制造重新拢回手里的同时，美国反手掐住中国先进芯片制造发展的脖子。
这份法案特别强调，只要拿了美国政府的这笔补贴，就意味着10年内不能在中国大陆投资先进水平的芯片。
从美国的法案看，美国禁止在中国建生产基地，选择的是半导体制造中先进制程，也就是28nm以下的芯片制程。
为什么是28nm以下？因为成熟制程中国已经发展的相当不错，而芯片制造是一个重资产的行业，建厂花钱动辄以亿计数，例如一座8英寸的晶圆厂造价动辄15亿美元，一座新的12英寸晶圆厂，造价起码30亿美元起步，需要大规模市场分摊成本。
如果这时候让成熟制程退出，就相当于拱手将市场让给中国，给了中国国产替代发展的机会。
所以，美国目前想做的，就是要在28nm以上抢占市场，搞倾销，而28nm以下制裁，就是要锁死中国尚未成长起来的芯片制造能力。
美国这波骚操作对中国不能说致命一击，但也绝对踢在软肋上。中国在短短十几年时间，和美国等西方国家几十年的发展成果相比，确实有很大差距。
在卡脖子方面，中国受限太多。我们从半导体制造的各个环节来看。
从设计上看，虽然我们和国际还有一定差距，我们芯片设计方面可圈可点的地方不少。
例如华为2020年底发布的系统级芯片麒麟9000，是基于5nm工艺制程的手机soc。
在存储芯片方面，中国国企长江存储已开发出具有全球竞争力的计算机闪存设备NAND芯片。如今长江存储芯片已经用到华为手机中，《日经亚洲》最近报道称，苹果正考虑使用中国的存储芯片。
但在8月15日，美国却表示要禁止GAAFET结构的集成电路所必需的EDA 软件。
EDA被称为“芯片之母”，可以将它简单的理解为画图工具，如今芯片越来越复杂，目前最常用的SOC的晶体管个数更是动辄就是几亿，甚至上十亿， 其设计的复杂度决定了必须要由EDA完成。
而 EDA不止是设计，而是贯穿于集成电路设计、 制造、封测环节，是集成电路产业的战略基础支柱之一。
如今的EDA主要由Cadence、Synopsys 和西门子EDA三家国际巨头垄断， 2020年它们占据78%份额。
晶体管结构随着半导体制造工艺的进步，也需要不断迭代。GAAFET技术是在先前晶体管结构基础上的更进一步，例如，GAAFET之前的FinFET技术最多能做到3nm制程，而GAAFET可以实现3nm及以下制程。
此次的管制可以认为是对3nm以下制程所用EDA工具软件的管制，也就是在芯片设计上就要切断中国往高端冲击的可能，中低端的还继续卖给中国。
这乍一看好像影响不是很大，中国连14nm以下的芯片都造不出来，但实质上却用心险恶。
过去中国不能造先进制程芯片，但设计却能不断摸索，例如华为已经达到5nm工艺制程，如果没有先进设计软件支持，前路就很难走了。
而这操作更深层的意味就是：美国如果愿意，别说制造，在画图方面就能卡中国脖子。
芯片制造过程就是把一张光秃秃的硅片，经过光刻、外延、刻蚀一系列操作，变成包含数百枚芯片的晶圆，再经过切割、封装就成了一个个独立芯片。
你可以把它想象成一大块煎饼，硅片是煎饼最底层的面饼，晶圆是在面饼上加了鸡蛋火腿等食材，封装则是将煎饼切块单卖。
从硅片制造看，目前主流的有8英寸和12英寸。8英寸主要应用在90nm以上的成熟制程，如车里的传感器和功率器件，而12英寸大硅片用于更先进制程，如电脑cpu、显卡、手机存储卡等。
但现在，用于先进制程的12英寸硅片供应由全球5家公司垄断，包括日本信越化工和盛高集团、中国台湾的环球晶圆、德国的世创和韩国的sk siltron，它们加起来控制了全球90%的硅片供应。
可能有的朋友会奇怪，不对呀，我国的光伏发展全球第一，硅片出口量巨大，怎么在硅片就被卡了脖子？
两者制造流程虽然相同，但在厂房设备和精度控制上相差悬殊，这二者要求的工艺不在一个量级。
比如，我们从硅片的纯度上看，光伏级单晶硅的纯度要求是99.9999%，半导体级普遍要求99.999999999%，相差好几个量级；从光滑度上看，芯片级硅片的光滑度要求是一个完美的平面，12寸硅片的整体平整度要小于51nm，这相当于在电影院挂一块IMAX幕布，起伏比一根头发丝还要细。
光伏级单晶硅产量我们吊打全球，但用来做芯片的半导体级硅片，大陆企业的产能占比就骤降到不足5%。
同时，国内的硅片厂商基本都采用进口设备，比如倒角机主要来自日本的东京精密，这些设备虽然能找到国产替代，但质量和精度差距较大。
没有硅片就没法生产芯片，所以这方面如果被卡脖子，晶圆和芯片生产都成问题。
有了硅片需要车间生产晶圆，生产芯片的车间称之为“净室”，顾名思义，芯片的生产车间要求极为干净。
根据国际标准，洁净车间的干净等级可分为1~9级，级别越高越干净，每高一级，干净10倍。
一个城市空气质量优秀，那么能勉强能达到ISO9级，医院手术室的要求是5~7级，而芯片的生产普遍不能低于ISO3级，关键制程往往要在ISO2级，甚至ISO1级环境中进行。
这些级别是什么概念？在ISO2级中，PM0.5的颗粒，比如一粒细菌，每立方米不能超过4个，PM0.1的颗粒，比如病毒，每立方不能超过100个。100个听着不少，但你要知道，在这句话结尾的句号里，能放下近1亿个新冠病毒颗粒。
简而言之，芯片要求的干净程度令人发指，那么越是干净的“净室”，对暖通空调系统要求极高。
现在中国能建设高端洁净室ISO4级以上的极少。目前净室需要的核心设备的风机过滤机组，基本来自美国、德国和日本的厂商。
其中最核心的超高效过滤器，里面的0.1微米超细玻璃纤维滤纸，暂时还没有国产替代，而这种耗材，每隔几年必须更换。
芯片产房再次被卡了脖子。接下来就是“芯片之父”光刻机。
芯片是如何刻出来的？这就需要光刻机、光刻胶和光掩模。
光掩模是是一张刻有集成电路的遮光板，光刻机就像一台纳米级的打印机，通过发光把光掩模上的图形投射在硅片上。
光刻胶具有光敏性，例如正胶在暗中凝固，被特定波长的光照射到就会疲软，继而能被溶解清除，负胶则刚好相反。
利用光刻胶的光敏性，我们将它涂在硅片上，就能用紫外线光透过光掩膜照射光刻胶来雕刻芯片。
而这些设备，光刻机、光刻胶、光掩模国产替代都很低。
例如，在光刻机方面，中国进口的是荷兰的光刻机，而荷兰被美国要求禁售EUV光刻机给中国。没有EUV光刻机，中国就没法制造14nm以下的芯片。
接下来就是封测，封装简单理解就是通过一系列工艺，把原先只能在实验室才能使用的晶圆包装成在外部苛刻环境下也能发挥作用的芯片。
封测是中国最能扬眉吐气的环节。2021年全球封测前10强里，中国大陆能占三位。
据美国半导体行业协会 (The Semiconductor Industry Association，SIA)提供的数据，中国大陆在芯片组装、封装和测试方面占全球市场的38%，台湾占27%，美国仅占2%。
可别小看这道工序，这可能是未来10年芯片制造环节的核心竞争力。
从这些环节看，你就明白我们现在面临的处境有多难，绝不仅仅是缺一个光刻机这么简单。美国组织的所谓芯片四联盟，但凡拎出一个使使劲，中国高端芯片制造都能被从头卡到脚后跟。
被卡是正常的，事实上，没有一个国家在芯片制造全产业链实现了高端国产化。如果是为了整体人类利益的最大化，本该发挥各国乃至各家公司的比较优势，全世界形成一个整体、互通有无这才是正常状态，大包大揽的什么都要国产化反而很反常。
但美国及其盟友忌惮中国的成长，厚着脸皮使绊子时，我们只有应战。
中国能不能应对，这就要看美国实行封禁后，供给（中国国产替代情况）和市场需求变化。
从总体情况看，中国在先进制程方面虽然短时间不好追，但国产替代却在不断发力中。
首先看“芯片之母”EDA,中国的EDA现在处在第二梯队，EDA的国产化率由2018年的不足6%，2020年到达12%。
从硅片生产看，中国8寸硅片生产已经成熟，最主要卡脖子的地方在12寸硅片生产。而现在我国已经有企业在致力于更高端的硅片生产，如中国中环、立昂微、沪硅产业等。
例如，沪硅产业旗下的上海新晟，率先在18年生产12寸硅片，结束了大硅片全靠进口的历史。
该公司 12 英寸硅片产能从 2018 年的 10 万片/月提高到 2021H1 年的 25 万片/月；2021 年末，30 万片/月的产线建设已经完成。
天津中观股份过去立足于光伏级单晶硅 ，近年来布局半导体级硅片研发。这意味着，中国光伏级硅片生产国产替代化已经快速上路。
中国净室的头部企业发展的也不错，比如电子工程设计院、中电二公司、亚翔集成等，虽然现在国内大多还是在较低端的洁净室。但这方面需要的技术壁垒相较而言并不太高，需要的仍然是时间。
在光刻机方面，上海微电子也在紧锣密鼓的研制28nm工艺光刻机，现在还在不断冲关中。赶超比创新容易的多，对于已经做出来的技术，了解其工作原理，更能够加快赶超的速度。
但在现有情况下，DUV光刻机这么费劲，如果EUV光刻机10年内造不出来，是不是只能一直落后于人？
还有别的办法，事实上，随着晶体管越来越小，摩尔定律快要到头了。
摩尔定律翻倍的基础是晶体管不断缩小，通过增加更多的晶体管数量来获得更高的性能，但这存在物理极限，当芯片制程达到1nm时，就会产生一种叫做量子隧穿的效应， 如今最先进制程已经逼近2nm，再往前也没路了。
为此很多厂商已经在想办法解决摩尔定律失效后的进一步发展方向，而这个方向就是封装。
3D堆叠封装最大的优势就是解决摩尔定律瓶颈问题，因为制程的原因不能无限缩小晶体管，那么把相同平面大小的晶体管芯片摞起来同样可以达到性能翻倍的效果。
苹果、英特尔、AMD等厂商都在研发先进的芯片封装工艺，其中，苹果已经推出了M1 Ultra芯片，就是将两颗M1 Max芯片封装到了一起。
数据显示，苹果M1 Ultra芯片实现了性能翻倍提升，AMD的3D封装工艺实现了性能提升15%以上。
而华为也表示，要在芯片上采用多核架构，用堆叠、面积换性能的方式，解决华为高性能芯片。
今年4月5日，华为公开“一种芯片堆叠封装及终端设备”专利后，又公开了2项芯片相关的发明专利，即“一种多芯片堆叠封装及制作方法”和“芯片堆叠封装结构及其封装方法、电子设备”
如果华为能实现3D封装，解决其中的散热等问题，那么理论上是可以用14nm芯片堆叠达到7nm制程的效果。
这样既可以突破EUV光刻机限制，同时为自研光刻机争取到更多的时间。
因此，从供给端看，美国在芯片制造方面能做到的是拖延，而不是阻止。
那么从消费端看，在美国干扰下，中国短期内无法制造先进制程芯片，如果美国禁售中国高端芯片，会对中国造成什么影响？
前面我们提到，先进制程和成熟制程的用处不同，先进制程芯片主要用于手机存储芯片、电脑CPU等。
而消费电子市场正面临整体性的衰退，2022年第二季度，全球智能手机出货量同比下滑9%。各家企业囤货过多很多都在砍单，芯片价格一路下跌。
早在5月份，中芯国际CEO赵海军在公司2022年一季度业绩会上就表示，“受国际形势影响，今年全球智能手机的销量至少要减少2亿部，且主要来自国产品牌”。
从近5年数据看，手机出货量也在连年下跌，需求量趋于饱和。
半导体制程发展到28nm节点的时候，就达到了芯片性能与成本的完美平衡。之后制程越先进，性能不会指数级增加，反倒是成本会指数级增加。
例如，3nm芯片设计费用动辄15亿美元，流片（即芯片试生产）的费用也越来越高：小米试产16nm的澎湃S2时，一次流片“只要”400万美元。如今5nm的流片成本高达4725万美元。
如果没有庞大的出货量做支撑，上游厂家生存发展会越来越吃力。对于如今的下游手机、电脑品牌商来说，是买方市场。
在市场芯片供过于求的情况下，如果美国断供，受伤最重的只能是它们自己。
例如，受益 5G、新能源汽车、物联网等发展，全球电源管理芯片市场稳步发展，根据Frost&Sullivan统计，预计到2025年全球电源管理芯片市场规模将达到525.6亿美元， 年复合增长高达9.84%。
SEMI国际半导体产业协会统计，随着全球半导体企业积极扩厂以缓解芯片短情况，中国大陆预计在2024年之前将会有31座晶圆厂投入量产，较台湾地区的19座以及美国的12座都还多，名列全球第一的位置。
到时候，中国可以靠着制造业优势，将成熟制程芯片价格打下来，这方面成为我国的优势，形成贸易顺差。
美国所谓的芯片法案利好自身，却坑了盟友，所谓的联盟并非铁板一块。
例如相当依赖中国市场的韩国，就对美国所谓的招揽极不情愿，这不仅提高它的成本，而且会导致自己失去中国市场，核心竞争力丧失。
而在佩罗西访韩的前两天，美国向韩方提议就韩国是否参加“芯片四方联盟”举行预备会晤。韩国政府同样表示要向美国提出基于两大原则，即“参与国应尊重中国强调的一个中国原则”和“不提及对华进行出口限制”。
而被美国限制卖EUV光刻机的荷兰也在硬刚美国，ASML同样有被超越的隐忧。
继ASML首席执行官温宁克表态“DUV光刻机的出货，不用受到美特殊授权。”之后，该公司向中企交付光刻机设备的数量，就开始出现大幅度的增长。
根据ASML披露的财报显示：仅2022年一季度，该公司就向中国销售了23台光刻机，订单数量更是达到了史无前例的78台。
和这些国家通力合作，加快中国芯片制造的顺利发展，也很有裨益。
回顾芯片法案及其带来的各种可能性，我们会发现，虽然发动芯片大战，主动权在美国和美国的小弟们手中，但其内部却矛盾丛生，美国一边想挟持着小弟们大力制裁中国，一边又对中国巨大市场难舍难分，扭捏作态。
而中国虽然处在被动应战地位，却并没有束手无策，一方面大力发展自身，另一方面顺着全球化和市场规律，团结一切可以团结的力量，一寸寸突破限制。
中国民众同样普遍拥有着宽广的情怀，分得清主要矛盾和次要矛盾，能够放下对个别国家暂时的成见，直至赢得最后的胜利。
这些都预示着，芯片法案能拖中国一时，但中国半导体发展的未来不可阻挡。
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