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按照数据显示,2019年美国的芯片占了全球销售额的47%,处于绝对的垄断地位。而排第二名的韩国仅19%,而中国大陆仅5%,差不多是美国的10分之1。美国为何在芯片领域这么强大,不同的人有不同的见解,但总的来说,是美国起步早,技术强,再加上垄断着最上游的3项技术,所以不强大才怪呢。这三项技术分别是EDA、半导体设备、IP。先说说EDA,在芯片刚设计出来时,不需...

美国为什么可以垄断芯片?

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按照数据显示,2019年美国的芯片占了全球销售额的47%,处于绝对的垄断地位。而排第二名的韩国仅19%,而中国大陆仅5%,差不多是美国的10分之1。

美国为何在芯片领域这么强大,不同的人有不同的见解,但总的来说,是美国起步早,技术强,再加上垄断着最上游的3项技术,所以不强大才怪呢。


这三项技术分别是EDA、半导体设备、IP。

先说说EDA,在芯片刚设计出来时,不需要有到EDA,就用纸和笔在纸上画芯片的电路图就够了。但当芯片发展越来越快,晶体管以几百万来计算时,纸和笔就不行了,更何况现在一颗芯片是百亿计的晶体管,自然更要用到设计工具了。

EDA就是设计芯片的一种工具,是芯片产业最上游的技术,而在EDA领域,美国占了全球80%的份额,足以证明美国的强大了。


再说说半导体设备,也就是用来生产芯片的设备。美国也是处于垄断地位,Top10的厂商中,美国占了4家,份额约在50%左右。考虑到ASML也是听美国的话的,ASML的份额在20%左右。

这样计算下来,也就是说美国控制了全球70%左右的半导体设备市场,你说如果美国不卖设备给你,谁能够追得上美国?


最后说说芯片IP,所谓的IP就是成熟的芯片模块,可以直接套用在芯片中的一个小型整体。芯片设计企业只需要拿过来使用,不需要重新设计了。

比如ARM的CPU、GPU、NPU,AMD也有GPU这些,这一块也是芯片最上游的产业,因为当前众多的企业设计芯片,都不会是自己全部重新设计,而是会使用这些IP。

而在芯片IP领域,Top10的厂商中,美国占了5家,份额在30%左右,考虑到ARM排第一,份额占了40%,而ARM也是听美国的,而nvidia更是要收购ARM,也就是说美国或也垄断芯片IP 70%的份额。


这样综合起来看,大家就能够明白美国在芯片领域有多强势了,最上游的技术,基本上都是美国说了算,除了材料要听日本的,其它的王牌,全在美国手中,所以垄断全球芯片销量的47%,也就不难理解了。

美国对芯片技术的垄断是全方位的。从设计开始,美国垄断了EDA软件,世界三大EDA公司中的两家Cadence和Synopsys都是美国公司,而第三家Mentor Graphics虽然刚被德国西门子公司收购,但也有很深的美国背景,总部仍然在美国,这三家几乎垄断了整个EDA软件市场。

芯片产业分为设计、制造。其中制造的重要性远高于设计。设计得不好,但能够制造,那至少还有芯片可以用,如果不能制造,那就什么都没有。

高端芯片制造过程极其复杂,堪称技术、资本、人才三合一密集型产业,门槛非常高。这其中最难的还是光刻机。

目前仅有荷兰的ASML能够供应高端光刻机。然而,并不是所有高端光刻机的核心零部件都是ASML自己研制的,而是从主要发达国家定制的,其中美国提供了最核心的零部件--光源。

可以说,光刻机是集全人类智慧的产物,研制难度远超氢弹!想要破除垄断可没那么容易!

这也是为何美国能够垄断芯片产业的根本原因!

首先,我们要知道芯片架构,比如ARM、x86、MPIS,这些相关IP厂商使用的这些架构没有一个是纯国产架构,一直被国外垄断。

另外,我国的芯片制造工艺也不成熟,当国外的芯片制造工艺到了5nm时,我国14nm工艺才刚刚达到业内平均水平,与国外的差距很大。

更为重要的是,我国制造芯片设备也很差,连基本的光刻机难题都无法解决,所以我国芯片行业一直无法发展。

第一,经济及科技优势支撑。所谓经济基础决定上层建筑,套用在芯片领域也同理。美国通过一战及二战积累的优势,吸取全球资本用于美国科技研发。在不计成本的投入以及相对完备的科技体系支撑下,美国半导体业在20世纪有了长足的发展。

  第二,人才的吸纳与培养。作为两次世界大战最大的受益者,美国不仅在物资上得到前所未有的补充,更在人才方面也得到了更多的补足。在面对人才的招纳上,美国一直大开绿灯,通过优厚的福利吸引全世界高端精英投奔。除此之外,美国更重视人才的培养,在教育上,美国更有全世界最先进及最完备的教育设备,拥有最开放、最公平的学术环境,这样的教育环境已经做到了这颗星球上的极致。

  第三,完备的政策引导及研发支持。除了拥有良好的科研环境及人才培养,良好的政策引导与研发上的支持也是必不可少的,美国国家科学基金(NSF)每年提供约70亿美元的支持,用于支持高校的基础物理科学和数学研究。美国卫生研究院(NIH)为基础医学研究提供资金。国防部先进研究项目局(DARPA)则为企业具有军用潜力的研究提供支持,例如计算机网络和互联网项目。

  除了为研究提供资金支持外,美国政府更是扮演着采购商的角色,在国防与航空航天半导体产业中提供巨大市场及应用前景,对美国半导体产业形成最直接的助推力。

  第四,相对公平的商业环境以及对知识产权及私有产权的保护。美国注重于保护每个公民的权利,这不但体现在个人财产的保护,对于知识产权同样如此。而这样的制度也成为了吸引全球顶尖科技人才的利器,据统计全球超过40%的科技移民都被吸引到美国。

现在大部分的高端芯片制造工艺与美国的专利相关,所以,美国可以垄断芯片。

因为芯片制作的核心技术由美国掌握

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