中共要投资9.5万亿人民币来开发芯片，有结局吗？（图片来源：Gorodenkoff/Adobe stock）
【看中国2020年9月23日讯】最近，中国政府要投巨资研发芯片的事成为一个热点事件。如果是正常投资，或者在正常基础上加码投资也还算正常。但现在的问题是，中共居然要投资9.5万亿人民币来开发芯片，这样天文数字的投资就显得非常有轰动效应了。
一
根据美国彭博社9月20日报道，中国政府正在加快研制“中国芯片”的脚步，准备制定一套全方位的新政策，2025年前将投放9.5万亿元人民币发展本国半导体产业，以应对川普(特朗普)政府的限制。这项任务的优先程度，“如同制造原子弹一样”。
中国科学院院长白春礼9月16日强调，要把美国卡脖子的清单变成科研任务清单进行布局，到2030年左右全面实现“四个率先”，并立下军令状，其中就包括主要的光刻机技术。光刻机可以说是半导体行业最基础、也是最高端的产品，是半导体产业皇冠上的明珠。
彭博社引述知情人士的消息说，中国高层将于2020年10月开会，制定下一个五年的经济策略，全力发展第三代半导体产业，提供科研、教育和融资等方面的支持，相关措施已纳入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》。
随着中美关系恶化，中国企业愈来愈难从海外获得组件和芯片制造技术。华为9月15日起无法获得台积电等公司的芯片，因此增强了中国打造自主替代产品的急迫性。中共开始下决心实现芯片的自给自足，不依赖欧美。习近平9月17日现身湖南省调研，视察当地企业时称“关键核心技术必须牢牢掌握在我们自己手中”颇有韵味。9月15日，中国国务院副总理韩正在湖北省武汉市调研一些企业芯片生产情况，要求集中力量攻克“卡脖子技术”，增强关键基础材料自保障能力。从这系列行动可以看出，中共政府确实是“知耻后勇”，拿出了毛当年搞“两弹一星”的决心，准备花大力气投入9.5万亿造芯片，并启动了国家战略。
中国这股造芯片的热潮也在民间弥漫。格力董事长董明珠就说，我今年投入100亿，明年投入100亿，后年投入100亿，三年总共投入300亿，我要造芯片。不行的话3年后我再投入500亿，我非要把芯片造出来。
她这段话在网上已成为笑柄。很多人说，中国顶级的企业家和财富精英都还停留在砸钱就一定能造出芯片的认识阶段，可见中国离真正造出芯片到底有多远。而事实上，习近平作为国家的最高权力掌控者，可能也只停留在这个阶段，他认为中国只要砸9.5万亿，也一定能造出芯片。
但是，只要我们回顾一下这些年中国在芯片上出的一个丑闻，就能知道砸钱是造不出芯片的。曾经轰动全国的汉芯事件相信大家都听说过，2003年，从美国留学回国任上海交通大学微电子学院院长的陈进，宣布发明“汉芯1号”，当时获得众多中科院院士的权威鉴定和认可，宣称这是中国首个自主知识产权的高端DSP芯片。并借助“汉芯一号”，陈进又申请了数十个科研项目，骗取了高达上亿元的科研基金。
然而，曾被中共视为大陆芯片业自豪的“汉芯一号”，在2006年被揭发存在造假行为。陈进发明的“汉芯一号”，不过是从美国摩托罗拉公司买回的芯片，雇农民工将芯片表面的原有标志用砂纸磨掉，然后加上“汉芯”标志“研制”而成，却因为其欺骗成功，被鉴定为“完全拥有自主知识产权的高端集成电路”。“汉芯”从一号到四号全部假冒。整个造假过程涉及鉴定专家、上海交大、研究团队、地方政府和中共中央有关部委。这个丑闻震惊全国，中国人研制芯片梦断上海交大。
这些年中国虽然每年投入上万亿的资金进行芯片半导体研发，但是由于学术腐败和中国官僚性质的科研体制，基本成效不大。华为海思虽然能设计一些中端芯片，但是制造芯片上中国基本进步很小。在台积电人马支援下成立的中芯国际是中国芯片制造最顶级的企业，但是和台积电、三星、英特尔相比，差距非常大。前几天，台积电宣布在2nm制程的芯片上取得突破，基本相当于研制成功了。但是，前段时间中芯国际才宣称计划投资28nm的芯片，两者相差至少5代。
而最近报道出来的武汉千亿级芯片项目——武汉弘芯半导体出现了烂尾危机，买的光刻机刚到货就被抵债，投资的1000多亿全部都打水漂。这可以说是对中国芯片制造的又一个巨大打击。
任正非也有一个关于芯片的小视频在网上流传，他说做芯片不是砸钱就可以解决的，而是要砸数学家、物理学家和化学家，这才能造出芯片。毕竟是华为的老总，认知比董明珠和习近平还是进了一步。
但是这种认识其实也不完全，没有看到实质。在当前全球化已经深入推进的当下，芯片这样的制造业最尖端的产品，已经不是一个国家可以单独完成的事情了，而是需要全世界多个国家、多个行业的最顶级科学家进行全力合作才能完成的。
要了解中国能否制造出高端芯片，我们必须了解芯片是个什么东西。
二
集成电路是一种芯片，我们天天都在用，比如说家庭当中用到的集成电路有三百块之多。我们在自己家里修理一些电器的时候，你可以看见有很多黑黑的小方块，这些黑黑的小方块是什么？就是我们说的集成电路和芯片。
这里面有大量的集成电路的基本元件，叫晶体管，其中可能有几十亿支甚至上百亿支。晶体管的原理非常简单，但是真正要把这样的晶体管发明出来，人类还是经过了非常长时间的探索。
我们知道，世界上第一台电子计算机是1945年在美国的宾夕法尼亚大学发明的，当时用的所谓的电子管，大概直径在两公分左右，非常容易坏。1947年在美国的贝尔实验室，有三位科学家就发明了后来我们称之为晶体管的这种新的元器件，这三位科学家在1956年获得了诺贝尔物理学奖。
这个晶体管发明以后，我们看到它比起我们所熟知的电子管要小了很多，比一个黄豆还小，甚至像一个芝麻粒一样，可靠性非常高，而且它反应速度很快。
1954年，美国贝尔实验室用800支晶体管组建了世界上第一台晶体管计算机，这台计算机是给B-52重型轰炸机用的。它耗电量只有100瓦，最重要它的运算速度非常快，达到每秒钟100万次。
晶体管已经非常好了，但是大家还在想：是不是能把晶体管做得更小？1958年9月12日，当时在美国德州仪器公司的一个青年工程师杰克·基尔比，发明了集成电路的理论模型。1959年，当时在仙童公司工作的一个叫鲍勃·诺伊斯的人，也是后来英特尔公司创始人，就发明了今天我们都在用的集成电路的制造方法。
所以，我们今天讲来讲去，其实我们用的技术是六十年前发明的技术，只是我们今天不断在规模上、精度上变小而已，这两位科学家发明的集成电路对人类的影响是非常巨大的。
在集成电路发明了42年以后，杰克·基尔比获得了2000年的诺贝尔物理学奖，非常可惜的是鲍勃·诺伊斯那个时候已经过世了，所以他没有得到诺贝尔奖。又过了几年，英特尔公司有一位年轻的科学家，这个科学家叫泰德·霍夫，他设计了世界上第一款微处理器，就叫英特尔4004。
1981年的时候，也就是十年之后，IBM组织了一个团队，跑到佛罗里达去开发了一个到今天影响全世界、全人类的重大产品，就是个人电脑，后来我们称之为PC。当时用的是英特尔的8088微处理器，其实它的速度很慢，但在当时是非常了不起的。
所以，集成电路和芯片的进步，不断地从原来的政府应用到民间应用，比如我们从军事应用到一般的民用，而且从一般的、常规的市场商业应用换成了在老百姓家里使用。
芯片领域有一个著名的摩尔定律，相信大家听说过，但是未必真正明白意思。其大致内容是：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升40%。
半个多世纪以来，芯片制造工艺水平的演进不断验证着这一定律，持续推进的速度不断带动信息技术的飞速发展。
发展到目前，整个芯片制造过程包括：芯片设计、芯片制造、封装制造、成本测试等，其中芯片制造过程尤为复杂。有的指甲大小的芯片上，要安装数以亿计的晶体管。整个芯片、整个流程、几乎有5000多个工序！对精密电子产品来说，要想生产出完全易用的芯片，就必须坚持每一道工序都要精确、标准化，出一点偏差都不行。
而所有这些，最基础的就是光刻机。没有光刻机，是做不出芯片的。
三
中科院院长签军令状，要以美国制裁清单当立项科研任务，不惜一切代价拿下航空轮胎、光刻机等卡脖子项目。吃过不少喊口号的亏，也早过了听口号就热血沸腾的年龄。但是现在感觉投资9.5万亿，就是又回到了那个用竹竿可以捅飞机的年代。
首先，像光刻机这种，卡脖子不是一天两天了。中芯国际从荷兰阿斯麦（ASML）订了一台光刻机，三年都拿不到货。现在才立项，是评估没这个研发能力所以没立项，还是觉得独家研发、投入产出比太低，不愿立项？
其次，光刻机这种几乎逼近物理学、材料学以及精密制造极限的“艺术品”，就算中国不惜代价，舍得砸钱，是否就真能研发出来？
再其次，如果真研发出来了，卖给谁？只为供应国内需求？如果台积电、三星等全球最大的代工厂都不用你的光刻机，那这种不惜代价，到底是为了什么？为了习近平的脸面吗？还是说真正有经济效应？
还有，就算咬牙只为国内市场，如何能保证中国人闭门造车搞出来的光刻机，能跟得上世界技术更新迭代的速度，从而生产出真正能在全球竞争的高性能芯片？比尔·盖茨担心中国独立研究芯片摆脱了对美国的依赖，可以说他明显高估了中共政权的创新能力。60年前毛泽东高喊“赶英超美”大炼钢，最终炼出来的都是废铁疙瘩，什么用处都没有。如果让中共闭门造车去造芯片、造光刻机，结果也都会一样。
最后一个问题，不惜代价，那意味着必然要付出代价。代价从何而来？或者，谁是代价？
之所以提出以上疑问，是基于显而易见的两个事实：
1、光刻机是非常好的设备，更是超好的生意，非常赚钱；
2、荷兰的阿斯麦独家垄断光刻机很多年了。无论从国家博弈战略、行业生态、市场竞争，没人会愿意接受这种独家垄断，包括美国人。之所以接受，大概率是被迫，是因为独家搞这个，大概率白费，是注定会失败的。
唯有集中各家所长，团结合作，集中攻关，才可能做成。这是常识性的理解——而常识，往往都是对的。
四
为便于理解，我简单叙述一下阿斯麦的封王之路，看看别人的几乎垄断光刻机市场的产品是怎么做出来的。中国用举国体制就一定能挑战得了吗？
在上世纪80年代，光刻机市场的王者是GCA与日本尼康（Nikon）。90年代初的时候，对相机和光学造诣颇深的尼康一度占据了光刻机市场60%以上的份额。变化发生在摩尔定律对技术指数化升级的更高要求之后。上百纳米时代的光刻机，门槛其实并不高，所以彼时才三十多人的阿斯麦也能进去分一杯羹。一旦要求提高到几十、乃至十几纳米，上世纪90年代光源波长被卡死在193nm就成了光刻机的死结。
最后结果我们知道了，尼康沉迷于光源干刻法而被淘汰出局，阿斯麦的浸润式技术路线突破了这个门槛。阿斯麦成了这个领域的垄断者，占据了市场80%的份额。尼康的出局与ASML的后来居上，看似技术路线选择的偶然，实则不然。
事实上，在阿斯麦制造出第一台浸润式光刻机的第二年，实力雄厚的行业老大尼康就迅疾跟上，造出了质量不相上下的浸润式光刻机。问题在后劲，在全产业链能力。EUV光刻机几乎逼近物理学、材料学以及精密制造的极限。光源功率要求极高，透镜和反射镜系统也极致精密，光学系统复杂到令人崩溃，还需要真空环境，配套的抗蚀剂和防护膜的良品率也不高。别说日本与荷兰，就算是美国，想要一己之力自主突破这项技术，也是痴人说梦。
阿斯麦背后，是英特尔1997年牵头攒起的一个联盟，这个联盟包括了挡水最牛掰的科技公司摩托罗拉、AMD、IBM，后来的三星，台积电，以及美国能源部三大国家实验室。6年时间里，该联盟的研发人员发表了数百篇论文，大幅推进了EUV技术的研究进展。2009年，美国又送给阿斯麦一份大礼：美国Cymer公司研发出EUV所需的大功率光源，直接供应阿斯麦——这是光刻机的核心零件。这样顶尖的技术，全球范围也不超过三家。
当下阿斯麦的光刻机，光源设备来自美国、光学镜头来自德国Zeiss，光学技术由日本提供，制程技术则是台积电和三星支持。毫不夸张的说，阿斯麦虽是一家荷兰企业，但崛起的背后，其实是一场地地道道由美国牵头、全球合作式的成功。惟其如此，他才能喊出“如果我们交不出EUV，摩尔定律就会从此停止”。
事实上，英特尔为了防止核心设备供应商一家独大，其实一直还在挺尼康并采购其设备。但单打独斗、自研为主的尼康，什么零件都能做，但又总是差点意思，稼动率最多只能达到50%左右，连大陆的芯片代工厂都看不上，生产出的设备，只能卖给三星、LG、京东方等用来生产面板。曾经的霸主尼康，自此彻底零落在历史的尘埃之中。
大家如果看了尼康和阿斯麦在光刻机领域争霸赛的过程，不妨问问：中国有哪一家企业能研制出这种人类制造业极限的光刻机呢？
五
这次习近平亲自召开科学家座谈会，里面讲到要持之以恒地加强基础科学研究，这个说得当然没错。但现在被人卡脖子快要卡死了，才想到去搞基础科学研究，是不是太远了呢？新世纪，日本开始在基础科学上加大投入，要在前50年拿30个诺贝尔奖的时候，中国专家和媒体一篇嘲讽，而现在日本已经拿了19个，中国才想到投入基础科学。前面70年你们都在干什么？
这些年，中国科技界和企业界都在叫嚣着“弯道超车”，要在技术上赶英超美。但是我们冷静想一下，你能在人类历史上找一个立得住的弯道超车的例子吗？弯道超车的意思就是说你要重新找一个航道，避开当前这个航道。比如说现在，中共扬言要走第三代半导体技术，这条路能走得通吗？这背后的理论基础在哪里？
所以，要解决这些问题，就要从人类最基础的问题来思考。人类的科技创新、技术进步是有内在规律的，不是你想怎么样就怎么样。没有爱因斯坦相对论的出现，是造不出原子弹的。没有基础科学的理论突破，也是造不出第三代半导体的。
中国现在动不动就要砸钱，董明珠要砸500亿，习近平要砸9.5万亿，我想请问：砸这么多钱能砸出一个爱因斯坦吗？能砸出量子力学吗？能砸出人工智能的思想吗？因为有了理论的创新，理论的突破，才有了思想源头，才能产生人工智能和今天一系列先进的应用科技，才有芯片技术，但要是没有这些，怎么可能去弯道超车呢？在我看来，急功近利是创新的死敌，不仅仅是大敌，如果中国今天还是这种浮躁的心态搞芯片，还在提弯道超车，最终芯片和光刻机都会原地踏步。
今天都讲光刻机，如果稍微了解产业发展历史的就知道，最先进的光刻机绝不是一朝一夕做出来的，那是几十年的积累，而且是全世界最优秀最顶级的科学家、工程师的技术集大成的结果。你怎么去超车？简直是异想天开。
还有就是做芯片需要的人才，而现在中国有多少年轻人能够沉下心来做基础科学研究？前段时间安徽核能研究所近100人集体出走，不就是因为工资养不活自己吗？前两年，一个可以影响中国登月的科研人员不是也被民营企业高薪挖走了吗？
如果中国从事基础科学的人才生活都有困难，怎么可能踏踏实实做基础研究。一些城市房价这么贵，动辄好几万、十几万甚至几十万（一平米）。这么搞下去，技术研究能搞得出来吗？大家都去赶紧买房，去还房贷了。
现在，北大清华的研究生都被报道出来去做街道办的维稳工作，有很多名校的毕业生都去送外卖、做买卖房产的经纪甚至去做直播。一个年轻人费了这么大的劲，花了10多年甚至20年的时间去学习，最后不能做基础科学研究，不能做工程师，不能去做这个国家真正需要的东西，那一定是这个国家的体制出问题了。
9.5万亿的芯片研发计划出台后，各路骗子都开始出手了，手快有，手慢无。2020年前8个月，中国有近万家企业转投要做芯片，其中，江苏、浙江、陕西、天津、辽宁、重庆、江西转产半导体的企业数量分别为1262、1230、905、277、239、230、169家，同比增长了196.94%、547.37%、618.25%、465.31%、387.76%、422.73%和412.12%。近日又有最新消息曝光说，就连卖男装的海澜之家都开始投资21万美元要来研发半导体了，这就像前些年的新能源骗补贴一样，成立一个空壳公司来骗补贴的架势。最终这9.5万亿投资，必然是成为超级烂尾工程，一地鸡毛，只是肥了那些骗子和官员。不管是习近平想要的芯片还是光刻机，基本上都造不出来。
芯片是全球制造业上的明珠，需要物理、化学、材料、数学等顶级科研成果和精密的制造工艺，需要真空环境，可以说5000多道工序的每一个细节都关系到芯片的成败。做这样的东西，需要自由的创新体制和精益求精的工匠精神。可以说，芯片制造涉及到中国的发展模式和创新体制。
在近代的500年里，中国在发明创新方面对世界的贡献几乎为零。全世界838项重大发明中，没有一项来自中国！不要说与美国、英国比，甚至连瑞士的一个零头也达不到。再过五十年、一百年重写世界发明创新史，中国能否改变过去500年史上的空白？答案很大程度要看中国人是否享有自由。自由是才是创新之源！
北京经济学教授胡星斗在《美国之音》中说：“整个国家没有信仰，只崇尚权力和金钱，没有契约精神和诚信概念，假大空盛行。在一个盛行自我吹嘘、同时人们说话都胆颤心惊的地方要形成创新精神、要能够在芯片方面自主创新，的确不现实。”
一句话：没有个人思想自由的极权国家是永远搞不出芯片的。这个脖子是被欧美卡定了。
