造光刻机难,还是造原子弹难?中国科学院能起什么作用

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根据2020年7月《Nature》自然杂志指数公布的2019年科研机构排名,中国科学院在全球机构综合排名中位居榜首。

我们知道,中国这个芯片制造工艺一直是卡脖子的工艺,目前我国最成熟的芯片工艺大概只有80纳米。

这个80纳米是指全国产设备制造的光刻机。

2020年底,上海微电子交付了28纳米的光刻机,这个光刻机里面还有一部分要采购国外的零件。

现在成熟的芯片工艺国际上是7纳米,在尺度上和80纳米相差了10倍,所以会导致芯片的面积差100倍。

当然80纳米的工艺来生产手机的芯片也是可以的,但是耗电量会增加100倍。

因此,芯片也是中国相当多工业领域的切肤之痛。

当然从军事上来说,80纳米和28纳米都是够用的。

在手机生产领域,用80纳米肯定没有办法和7纳米竞争。如果用80纳米生产出来的手机芯片做成手机,必须要配上40万毫安时的大电池,再加上水冷器件,这个东西简直就不能叫手机。

这里面最重要的差别,还不是功能上的差别,而是价格、成本以及市场接受度上的差别,在这个领域中国科学院是无能为力的。

中国科学院的科学家,解决的是正不正确、能不能实现的问题。

当然,如果让中科院来制造七纳米的芯片,肯定能造的出来,但是只能一个一个的造,像这样的芯片是没有办法进入民用流通领域的。

因为,我们需要解决的芯片问题,卡在大批量低成本上。

光刻机的原理、工艺以及所有的零部件的组成,图纸都是公开的。这里面有成千上万个零件,每一个零件都必须做到最优,才能做到和阿斯麦ASML竞争的程度。

我们国家搞原子弹、氢弹,这个跟国外是没有差距的。

因为这种军工产品它可以一个一个的造。尤其是像原子弹、氢弹这种大杀器,可以不惜成本的去制造它。造了就不是卖的,是拿来毁灭的,这个方面中国科学院可以起到中流砥柱的作用。

要把一个产品做到民用市场的普及,需要非常成熟的管理和运营团队。

光刻机之痛,反映的是中国工业化时间仍然太短。

工业革命虽然名义上是从瓦特发明蒸汽机作为标志性开始的,但是实际上是始于英国纺织业的大规模工业化。

这一句话的背后,是横跨100年的,下面这一长串历史事件。

1733年John Kay发明了飞梭,使织工能够更快地织造。

1764年James Hargreaves 发明了纺纱珍妮机。发明者把原来的横至纺锤变成竖置纺锤,这样就用一个纺轮,可以带动很多个纺锤。

1764年Richard Arkwright 发明了水架,是第一台动力纺织机。

1773年第一批全棉纺织品在工厂生产。

1779 年 Crompton 发明了纺梭 ,可以更好地控制编织过程。

1787年棉制品产量自 1770 年以来增长了 10 倍。

1790年Arkwright 在英国诺丁汉建造了第一家蒸汽动力纺织厂。

1792年Eli Whitney 发明了轧棉机,一种自动将棉籽与短绒棉纤维分离的机器。

1804 年 Joseph Marie Jacquard 发明了编织复杂图案的提花织机。Jacquard 发明了一种通过记录一串卡片上的孔图案来自动控制丝织机上经线和纬线的方法。

1856 年 William Perkin 发明了第一种合成染料。

这只是人类工业文明进步中的一个小小的片段,但是为这个过程推波助澜的,却是很多的企业家、发明家。

中国企业和国外企业的差距,在于工艺水平的差距,在于技术积累的差距,这种差距是没有办法通过人大脑中的灵光一显来弥补的,只能通过时间来磨平。

再厉害的科学家也没有办法跨越这个过程。

能够跨越这个过程的,只能是无数最优秀的企业家、管理者、发明家。

但是前提是企业的存在时间要比较长,有比较好的经营效益,避免短期的逐利行为。

这需要能够培养企业长期有效成长的土壤。

所以,中国光刻机之痛背后的因素是历史因素,也不是完全能够通过超额资金的投入能够弥补的。

资本主义世界当然有资本主义世界的优势,在自由竞争的市场环境中,经过无数次淘汰以后留下来的企业肯定都是最优秀和生命力最顽强的。

中国要用自己国内的优势去跨越这个差距有相当难度。

即使国家进行大规模的投入,也不可能说对着一堆钱大叫一声就会出来产品。需要无数个懂经营善管理的企业家,这些人也不可能在地里浇上水就能长出来。

ASML一台光刻机,有10万个零件,5000家供应商遍布全球。培养5000家百年企业,不是一朝一夕的事情。

如果超成本的少量制造当然是可以的,但是市场应用做到商业级别。达到和阿斯麦ASML竞争的地步,相当一个时期是不可能的。

造原子弹和造光刻机都很难,但是这是两种不同的难。造原子弹是在深度探索并且操纵物质世界,只要少数优秀科学家就可以做到。

在光刻机这个事情上,中国并不是在对抗ASML一家公司,而是在对抗整个资本主义世界200年的工业积累

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