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【亚洲周刊专版】ASML光刻机称霸全球

新闻来源:亚洲周刊
报道:黄宇翔

现时华为、中芯国际所需光刻机仍需要依赖荷兰艾司摩尔(ASML),国产光刻机仍然难以满足华为、中芯的需求。

光刻机是芯片代工生产必备要素,但相关技术一直被荷兰的艾司摩尔公司垄断,自2000年代初,艾司摩尔通过与台积电合作,以台积电前研发副总经理林本坚的浸润式微影技术为蓝本,开发出以水为介质的第一代浸润式光刻技术,因此击败日本的尼康(Nikon)、佳能(Cannon)以及美国IBM等公司,开启制霸光刻机市场之路。

按销售金额计算,艾司摩尔已达到全球的89%,在全球几近无敌手,日本的尼康、佳能则分掉剩下的11%市场,台积电、三星电子最先进的5纳米制程也仰赖艾司摩尔的光刻机供应。

ASML暂时没有断供华为、中芯国际的问题,但在去年美国国务卿蓬佩奥访问荷兰游说后,却一直扣起出口到中芯国际的光刻机,直到今年3月才予以放行,在可预料将来,相关麻烦仍然不绝。

上海微电子(SMEE)研制90纳米制程的国产沉浸式深紫外(DUV)光刻机,花了17年始告成功,上海微电子预料在2021至2022年将能推出28纳米制程的光刻机,届时台积电、三星的芯片制程预料也将跨进3纳米,中国虽然奋力追赶,但技术始终落后约6年左右,而在中美科技战格局下,技术引进、交流也比过去困难,要弯道追赶相形之下更加不易。 

产业最上游是罩门 

电子设计自动化可说是芯片产业最上游的一环,EDA产业规模不大,在2018年仅有97.5亿美元,在近5000亿美元的芯片产业中如九牛一毛。但EDA产业却是芯片设计不可或缺一环,目前全球EDA前3大厂商分别为新思科技(Synopsys)、益华电脑(Cadence)及明导国际(Mentor Graphics),3家公司总部皆在美国,前两家皆是美资公司,明导国际则被德国西门子收购,但总部仍在美国俄勒冈州威尔森维尔市(Wilsonville)。

根据中国国企东兴证券研究所的报告,3家企业于2018年的全球市占高达70%,在中国更是压倒性,市占率达95%。

可以说,脱离了这3家公司,中国企业几近无法设计芯片,首当其冲的就是华为海思。 

在去年9月,这3家公司就已经宣布不再提供技术更新予华为,但既有软件仍可以使用,亦有机会可以通过迂回方法,获得技术更新,从而继续进行芯片设计,因此麒麟990芯片、麒麟985芯片仍然分别在去年第四季和今年第一季发布。

所以在8月17日,美国商务部就扩大对华为的制裁,将“华为云北京”、“华为云大连”等38家公司纳入实体清单当中,美国商务部长罗斯言明,这是为了防止华为和其子公司透过第三方利用美国技术,以禁止其使用美国软件或美制设备,而且措施立即生效,并确定不会延长美企向华为供货的“临时通用许可证”,对华为海思芯片设计行业可能是莫大挫折。

华为海思几无替代方案

EDA是广义CAD(电脑辅助设计)的一种,利用EDA概念、演算法、协定等开始设计电子系统,并从电路设计、性能分析到设计出芯片一手包办,现时中国的EDA行业发展乏力,中国境内只有1500多人从事相关软件开发,但当中有1200人在上述美企三大厂工作,相较美企显得相当薄弱,光是新思科技(Synopsys)就有5000多人从事EDA软件开发。

因此在芯片设计软件上,华为海思几近没有替代方案,唯有购买联发科等公司设计的芯片,作为替代品。

换道超车?弯道翻车?

“摩尔定律”为英特尔创办人之一摩尔于1965年提出,意指积体电路上可容纳的电晶体数目,每隔18个月会增加一倍,性能也将提升一倍。

然而,近几年来,由于电晶体尺寸缩小速度趋缓,导致半导体业界对于摩尔定律是否走到尽头、或将面临失效的争论不断。 

现在的芯片都是以硅为基础材料,大规模的电晶体集成在芯片上,通过不断的提升和进化生产工艺,集成更多晶体管,提升芯片性能。

目前的芯片工艺制程已发展到5纳米,再发展就是3纳米、1纳米,按台积电、三星的技术开发规划,预料到2024年就能达到1纳米的量产,之后或能达到0.5纳米,最迟在2030就达到,而硅原子的直径是0.22纳米,按现时理论看,硅芯片无法往0.5纳米以下再突破。

台积电研发负责人、技术研究副总经理黄汉森就曾说:“透过纳米碳管、二维层状材料等新技术,可使电晶体速度变得更快、体积更小。”

这意味着在未来芯片技术的走向是与物料的换轨有关,以达到0.5纳米以下制程,或更高的效率。

然而,芯片物料的换代意味着中国换道超车的机会吗?还是弯道翻车的战场?

碳基材料前景更佳

目前,在碳基半导体技术上的研究,中国科学院院士、北京大学教授彭练矛带领的团队可在国际上争一日之长短,在今年5月《科学》期刊上,彭练矛和张志勇带领的团队就发表论文,解决了长期困扰碳基半导体材料制备的瓶颈,如材料的纯度、密度与面积问题。

彭练矛研究相关课题已经有20年,是国际上起步较早的团队之一,彭练矛对相关技术应用相当乐观,在8月16日的“碳基材料与资讯器件研讨会”就表示:“相比传统的硅基技术,新一代的碳基电子及其信息器件具有更优异的性能及应用前景。”

碳纳米管问题在决心

彭练矛认为:“碳纳米管的制造乃至商用,面临最大的问题还是决心,国家的决心。若国家拿出支持传统积体电路技术的支持力度,加上产业界全力支持,3至5年应当能有商业碳基晶片出现,10年以内碳基芯片开始进入高端、主流应用。”

尽管如此,相关技术还是处于科研阶段,由实验室环境变成量产的产业,还要经过效率提升、不良率下降、符合成本效益等重重过程。

财经作家张殿文就表示:“日韩贸易大战时,日本断了韩国芯片的料,而中国在材料方面几近完全没有发言权。”

事实上,布局次代芯片物料的团队、企业并非只有中国,日本向来在半导体物料就具有领先地位。第一代半导体材料包括锗以及硅,也就是现在的阶段,第二代半导体材料则包括砷化镓以及磷化铟,主要应用在通讯产业以及照明产业。

而第三代半导体才以碳化硅以及氮化镓为代表,则可应用在更高阶的高压功率元件以及高频通讯元件领域,在现时高新科技的发展格局中,碳化硅(SiC)材料及氮化镓(GaN)受到的关注更大。 

“碳化矽”日韩台领先

在相关领域,日本信越和日本胜高是市场上的霸主,现时的硅芯片原料供应商当中,日本信越就占了31%,次席则是日本胜高,占28%,第三位则是台湾的环球晶,达18%,三者相加就达到四分之三。

至于讨论焦点的碳化干硅,目前的生产商主要是韩国的SK Siltronic、日本的新日铁住金、台湾的环球晶,仍没有中国大陆公司上榜。 

可见,中国碳基芯片的发展恐怕在未来十数年都无法推出市场,成为具有竞争力的产品,目今第三代半导体物料的应用尚且在起步阶段,更遑论是处于科研究阶段的碳基半导体。

中国力推芯片产业

但可以肯定的是,在中美科技战中,中国会投入更大的资源,支持国产芯片产业,若中美维持斗而不破的格局,则居间的韩国、台湾仍能在科技战格局中得益,成为在全球疫情哀鸿、中美混战里暗爽的“第三者”。

联发科跻身全球第四

联发科是世界第四大芯片设计商,手机芯片市占率达24%。

联发科全名联发科技股份有限公司(MediaTek),作为台湾芯片设计的巨头,是联华电子多媒体部门分出来的子公司,于1997年在新竹科学工业园区创立,创办人是现任董事长蔡明介。

联发科初期以CD-ROM芯片设计为主要业务,2002年,创立不足5年就成为世界前10名的芯片设计企业,2009年和高通共同签订专利协定,加入谷歌主导的Android智能手机的开放手机联盟(Open Handset Alliance),渐渐在手机芯片市场站稳脚跟,现时已是全球第四大的芯片设计厂商。 

创办人兼董事长蔡明介是联发科基业的奠基人,如同台湾许多半导体产业名人一样,本科毕业自台湾大学电机系,后赴美国俄亥俄州辛辛那提大学留学,获电机系硕士,返台后曾担任工业技术研究院的电子所研究经理,1983年加入台湾联华电子,担任多个部门的主管,在1997年创立联发科,并担任董事长至今,联发科2019年已抢占手机芯片24%市占率。

现时联发科行政总裁蔡力行于2017年走马上任,在此前,蔡明介力行从1989年起到2013年都在台积电打拼,做到台积电总经理暨总执行长。

用技术省成本

蔡明介力行执掌联发科后,奉行“用技术省成本”策略,有别于高通全力开发5G基频芯片中的全频(高、低频)芯片,联发科则专注于中低频芯片市场,正好赶上中美博弈及疫情下中低价手机销售上涨。

上任千多日,就使联发科股价由250元新台币(约35.5令吉)上升到近700元台币(约99令吉),成为台湾市值第二大上市公司,仅次于台积电,是联发科最重要的人物之一。

三星电子打通上下游

三星电子拥有全覆盖、全能型的半导体产业链,打通产业链上下游。 

三星电子(Samsung Electronics)是韩国的电子产业巨无霸,业务包括智能电话、芯片代工、芯片设计等,在各领域都是世界首屈一指的巨头。

三星电子作为三星集团一部分,在1969年由李秉喆创办,距李秉喆创立三星物产已有21年。在朴正熙年代,李秉喆被逼将韩国化肥厂捐献给国家,于是另觅蹊径,在韩国京畿道水原建立电子工业基地,当时目标就是要比日本三洋电子基地还要大,开始时替日本三洋组装黑白电视机,及后自主研发,成为韩国最大电视机生产商。

李秉喆又在1974年创立三星半导体公司,同年收购韩国半导体,在逝世前4年的1983年就富有远见地将半导体定位为三星电子主要业务,同年宣布三星已经继美、日两国之后,成功自行研发出64K的动态随机存取记忆体(DRAM),是继美国、日本后另一家掌握相关技术的公司,并在1984年建成三星半导体工厂,为三星电子在半导体行业的茁壮奠下基石。 

市值赶超英特尔

及后,三星电子在2009年通过手机、手机芯片生产、设计业务成功赶超半导体巨头英特尔(Intel),成为全球市值最高的半导体公司,目前市值约3000亿美元。

有别于台湾联发科专攻芯片设计、台积电专攻芯片代工,三星电子拥有真正全覆盖、全能型的半导体产业链,除了光刻机、芯片设计软件(EDA)以外,整个半导体几近都能由三星电子一手包办,现时中国华为的发展路向也和三星类近,意图成长为类似三星电子、打通产业链上下游的巨无霸。



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黄埔百年·情牵两岸 中华民族情怀掀反台独

【封面专题(上)】

报道:向骏、黄杰

黄埔军校100年,成为情牵台海两岸的时刻,全球中华民族主义情怀的历史符号,掀起反对台独的浪潮。

“中华民国”前海军陆战队上将季麟连与数百名黄埔校友,不顾民进党当局阻扰,前往广州纪念黄埔百年的活动。

不少黄埔后人从全球前往广州原校址纪念,包括很多毕业自高雄凤山陆军官校的黄埔人,现场高挂“中华民国”旗和国民党党旗,高唱黄埔校歌,不满赖清德政府删除黄埔校史有关抗战的部分,不满民进党媚日言论,赖清德上任不足1个月流失近200万人支持,支持度跌破50%。

中华民族主义的情怀成为两岸的感情脐带。黄埔军校也是国共恩怨情仇交缠的焦点。中华人民共和国总理周恩来曾任黄埔军校的政治部主任。毛泽东的接班人、但后来被打倒的林彪是黄埔4期,同期同学还有胡琏、戴笠等,而中共开国大将陈赓,更是黄埔1期,在北伐战役中曾背着校长蒋介石逃离敌军包围,改写了中国的历史。 

今年6月16日是黄埔陆军官校百年校庆。4月陆军官校7名历任校长共同发表的《志节、气节、黄埔魂》联合声明,指出“中华民国”建军将百年,黄埔曾惨澹创校,开起转折历史的序幕,黄埔的命运即与国脉民命血气相连,黄埔精神仍是国军一贯效忠先烈、前辈碧血丹心,捍卫“中华民国”国家发展,以黄埔军魂护守两岸和平。

缅怀景点被扣红帽子

7位历任校长分别是第12任校长许历农、第15任校长黄幸强、第20任校长马登鹤、第22任校长丁渝洲、第23任校长张岳衡、第24任校长杨国强及第27任校长全子瑞。

对于部分退役军官有意前往大陆参加黄埔军校活动,被绿营政府和绿营网军扣上红帽,甚至统战污名,杨国强说,缅怀景点有何不可,扣红帽子的行为很不道德。

不满绿营“去黄埔化”

就在两岸争夺话语权之际,台湾却为如何庆祝争论不休。

“务实台独工作者”赖清德主持典礼合适吗?曾任台湾“国安会”咨询委员的苏进强,以陆官校友身分投书指出,赖清德可能为了要将台军“去中国化”、“去黄埔化”、营区“去蒋化”,出席百年校庆时将只强调民国39年复校后的校史,刻意淡化黄埔建军时期的史实。

赖清德除了以三军统帅身分出席陆军官校黄埔百年校庆外,又怎能任令独派团体及绿媒、侧翼口耳相传,污衊破坏军队形象?

退役中将校友黄奕炳在写给支持绿营台独的退休少将于北辰的信中表示:“你可能已经忘记:官校教我们反对台独,因为根据《中华民国宪法》,海峡两岸无论就血缘或历史文化,都同属一个中国,两岸的人民都是血浓于水的同胞,绝对不是敌人。近年,阁下参加过数不清的谈话式节目,身为退伍军人应该更能理解军人的想法,惜乎你除了迎合当权者的论调,为当权者辩护,鹦鹉学舌,跟着羞辱打压退伍军人,何曾为大家讲过一句公道话?你不知道自己也在为渊驱鱼吗?”

孙中山1924年创立中国国民党陆军军官学校,亦称黄埔军校,为北伐提供军事人才。创校得益于首次国共合作带来的苏联援助,由国民党和共产党合作招生,毕业生前仆后继上战场加入国民革命军北伐、中原大战与抗日战争等。

早期教官源自保定军校、苏联、日本及德国各地的陆军学校,与民族革命推翻封建、接收外来知识理念一脉相承,黄埔军校亦于1925年支持省港大罢工,明确主张反帝主张。孙中山于开学典礼中表明创校初衷就是“挽救中华民族存亡”,目的就是“复兴中华、统一中国”。国民政府迁台后,黄埔军校于1950年迁至高雄凤山区,秉持爱国的传统。

抗战军力多源自黄埔

黄埔军校是国共两党乃至两岸“黄埔人”的共同历史,抗战时期国民党的主要军事力量,高达70%将领都毕业自黄埔,而共产党的高级将领中,也有一半毕业于黄埔军校,如第1期第1名的共产党员蒋先云,后于北伐临颖战役中牺牲。

黄埔因此承载了许多国共之间的历史恩怨情仇,如第1期的共产党员陈赓就在东征时,劝阻蒋介石自杀,并背着蒋介石逃脱突围,可见历史上两党深厚渊源,因此也有“国共内战也是黄埔军校内战”一说。

但在黄埔百年,台湾赖清德政府却刻意淡化“中华民国”革命史,赖清德在校庆阅兵后致词说,“‘中华民国’在哪里,黄埔精神就在那里”,与民国在大陆时期的历史切割,仅剩下脱离史实的“国防”意识。

在台湾的黄埔建军100周年音乐会的宣传品上,更把黄埔军校贡献表述为“从东征、北伐、剿共,到守护台湾”,刻意删去“抗日”的重要民族事件,被批扭曲历史,逼使真相服膺于绿营亲美友日的路线。

秉持“反独促统”精神

实际上,今日许多黄埔人仍秉持“反独促统”精神,第15任校长暨22期毕业生黄幸强近日在桃园的百年校庆宴席上说,反对“台独”是黄埔子弟的“基本使命”之一。

另外,年届100余岁、黄埔军校第12任校长及16期毕业生许历农,更长年积极主张两岸应该迈向和平统一。

黄埔精神是中国民族革命史精神的缩影,“黄埔学生都是当时思想进步的青年,背景有别于今天从军的人,要高中毕业,还要口试、面试,在当时是优良人才,他们不甘国家军事知识落后而且军力积弱,主动献身于民族革命事业”。

香港黄埔军校后代亲友联谊会会长林际平,以自身“三代黄埔人”的家族史表示,国共矛盾不应看成是非黑即白的立场,黄埔军校承载国共合作真实历史,黄埔学生都有革命思想背景,如林际平的外曾祖父张难先就本着“中国到哪里,他就到那里”的心态,在湖北发起“科学补习所”,读《新青年》后又赴上海会见陈独秀表达敬仰,更赴京听西方哲贤杜威与罗素讲学,是反对封建的新思想世代中的一员。

国共合作历史

 

黄埔背后的革命史,也是国共两党共通的历史与思想根源。在北京于6月17日举办的黄埔军校建校100周年座谈会上,官方强调突出国共合作历史,国家主席习近平的祝贺信件说:“黄埔军校是第一次国共合作的产物,是中国第一所培养革命军队干部的学校”,以反对台独对台湾问题的反历史诠释。

于这届政府中主导大陆对台事务的王沪宁,在现场总结发言中更进一步就对台政策表态,支持“积极参与两岸交流合作,共同传承弘扬中华文化,不断增进国家民族认同”。

林际平表示,王沪宁在现场接见黄埔后代及各地黄埔组织的代表,期间王沪宁指黄埔后人家族的历史反映国家的根源,强调黄埔就是国共历史合作重要场所。

在台湾新一届政府“朝小野大”的格局下,北京一边强硬应对绿营“推销两国论”的软性民意工程,另一方面与支持国民党的民间代表积极交流,这种新趋势在近日黄埔百年校庆以及海峡论坛都可看到。

世界4大知名军校

例如在广州黄埔旧校址的现场,校内可见有17辆大巴士载满从台湾到来、毕业自凤山黄埔军校的黄埔人,团体在大礼堂的活动中高唱黄埔校歌,大礼堂内同时挂上“中华民国”旗、中国国民党党旗,还原真实历史。团体后来移至酒店用餐,期间有该团代表说,访问旧校址是出于反对民进党、反对台独历史谬误的立场,希望借此对抗台独势力,但成员跟国民党没有正式关系,部分人员更因理念不合,已退出国民党。

当天到广州旧校址参加活动的“中华民国”陆军官校专修班校友会理事长蒋成龙也向台湾媒体表示,黄埔军校作为世界4大知名军校之一,为两岸培育出不少名将,“一部黄埔泪,半部中国史”,不应遗忘,并称这次来自台湾的黄埔校友终于能好好庆祝、留下历史画面。他直言:“军队是国家的,国家是民族的,但现在国家不是民族的,不知为谁而战、为何而战。”

在广州黄埔旧校址,除了大排长龙购买“纪念黄埔军校建校100周年”邮票的当地民众,显示对于黄埔军校的正面评价深入民心以外,当天早上还可见有不少黄埔后人自发携花前来,祭拜先辈。

绿媒侧翼被指扭曲黄埔史

被指为“绿媒侧翼”的陆官校友退役少将于北辰,近再次语出惊人,指凤山的陆军官校是国民党在国共内战失败之后,隔年才于台湾“复校”,而复校以后就不应称为黄埔军校,而是“中华民国”陆军军官学校。

台湾前立委蔡正元回顾历史驳斥指出,历史上凤山黄埔军校曾正式取名“黄埔军校凤山专修班”,指出军校来台以后曾经保留“黄埔”二字,两者之间明显有很深的连系。

对于黄埔历史因为政治立场而被扭曲,林际平回顾自己三代黄埔毕业生祖辈的生命轨迹指出,家人政治立场跨越国共两党,外曾祖父张难先是新中国的第一届全国人大常委会委员,而祖父林薰南则是在战后,以同盟军军事代表及后来的政府代表身分,长期侨居日本。

以民族大义为先

但是,林薰南实际上是国民党内思想左倾分子,也没跟共产党打过内战,甚至与共产党一方的朋友保持联系,背后反映是黄埔人以民族大义为先的优良特质。

林际平总结指出,尤其是在黄埔军校这样国共两党具有共同根源的民族革命胜地中,很多时候不同个体之间的不同取态或是选择,并不是非此即彼,只是同一个民族革命历史的不同发展阶段,对个人生命轨迹所造成不同的巨大影响,但其实背后都忠于同样的民族解放事业的理想,而这也是黄埔人、黄埔后人所承继的理想。

在黄埔军校建校100周年当天,于香港礼顿山庄会所举行的一场民间志庆活动上,凤凰卫视高级政策顾问刘澜昌等讨论会嘉宾,更把黄埔精神的民族关怀,体现于分析国际政治的热情讨论。

刘澜昌指出,孙中山先生100年前成立一文一武两所学校,中山大学与黄埔军校,而同年也是中国共产党在香港成立香港支部的一年,今年3件重大事件一起迎来100周年纪念,这些都是连系两岸三地历史的重要标志。

黄埔军校在历史上除了是国共合作的产物,国共双方人员在黄埔共同学习的交流中、在战场上共同奋战的经历中,对彼此的思想都带来深刻改变的影响,到今天创校100周年,仍被后人所忆记、景仰,成为全球华人的历史符号。

在今天两岸当局难以对话的困局中,黄埔精神依旧凝聚民心,成为两岸不可或缺的心灵脐带。 

黄埔军校大事年表:

1924 黄埔军校开学

1925 声援省港罢工

1926 支持发动北伐

1927 黄埔校歌颁布

1928 本校迁至南京,嗣后广设分校

1937 首次国共内战,黄埔子弟分裂

1939 受到抗战影响,本校迁至成都

1945 抗日战争结束,计万余黄埔人阵亡

1950 跟随民国迁台,本校迁至凤山

1954 参考西点军校,改行新制教育

1975 强化普通教育,增授学士学位

1984 北京成立“黄埔军校同学会”

1988 台湾成立“陆军军官学校校友会”

1991 台湾成立“中华黄埔四海同心会”

2003 废止“踢正步”训练

2006 陈沛任成为首位台湾出身的校长

2013 台湾成立“陆军官校校友总会”

2024 黄埔军校迎接百年校庆

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