中国芯片为何难以跳出困境？
全球高科技产业的市场研究机构集邦咨询(TrendForce)星期一（12月7日）称，美国对中芯国际的制裁不但会威胁到该公司本身的上游设备供应链，而且将“严重危及”中国矢志在半导体领域自力更生的战略目标。
在北京第21届国际科技产业博览会上有人在通过显微镜看电脑晶片 （2018年5月17日）
由于沙子是用于生产硅、也就是绝大多数半导体的原材料，所以全球高科技的繁荣被形容为是建立在“沙子”之上的。
对中国来说，这一说法还更具一层象征意义。从美国对中兴长达7年的禁令开始、再到华为遭全面封杀，中国越来越意识到，如果没有自己的芯片，所谓的制造业大国在很大程度上不过为电子产品的组装地。
为了不被美国“卡脖子”，中国近年来倾举国之力，开展了一场类似大跃进式的造芯运动，投入了上万亿的资金，成立了成千上万家的芯片公司，励志独立自主造芯片，并要一跃在2030年使中国成为世界半导体行业的领导者。
产业链高度全球化
芯片制造工艺涉及50多个学科、数千道工序，于毫厘之间要构建几十亿个晶体管结构，目前没有任何一个国家是独立“自力更生”造芯片的。
在大规模集成电路生产的产业链中， 将芯片图形印制在晶圆硅片上的光刻机必不可少。目前荷兰的阿斯麦（ASML）是世界上唯一有能力生产高端极紫外光刻机的公司，然而，在其17家核心供应商中，一半以上来自美国，其余为德国、瑞典等公司。在股权结果方面，艾司摩尔官网资料显示，其三大股东中，两家来自美国，一家来自英国。美国的资本国际集团（Capital Research and Management Company）是第一大股东，第二大股东是第二大股东是美国贝莱德集团（Capital Research and Management Company）。此外，台湾的台积电、韩国的三星等也持有阿斯麦的股份，令这两家制造商得以享有优先拿货权。
在半导体业极为复杂的产业链中，从材料、制造、设计、设备、封装、生产最后到市场，环环紧扣，阿斯麦在光刻机市场上虽一家独大，但也只是这一庞大产业链上的其中一环。阿斯麦光刻机的镜头由德国的蔡司垄断，激光技术为美国Cymer所有，而法国公司提供关键的阀门。在晶圆代工环节，芯片制造的重心已经逐渐从美国转移到亚洲，台湾的台积电和韩国的三星电子目前是全球两个最先进的晶圆代工生产商，但他们所需的设备则要从欧洲和美国进口。
在开发软件领域，美国仍处主导地位。一项上个月发布的最新电子设计自动化（EDA）软件市场调查显示，在世界三大芯片设计商中，美国占两家，分别为美国的新思科技（Synopsys）和益华电脑(Cadence Design Systems)，另一家是德国的西门子旗下明导国际（Mentor）。
柏林智库“新责任基金会”的高级研究员、科技与地缘政治项目主任克莱恩汉斯(Jan-Peter Kleinhans)说，虽然总体来说美国仍在芯片业占主导地位，但是没有任何一个国家可以独立造芯片。他说，芯片产业的成功是各国最先进技术的结晶。以阿斯麦为例说：“他们花了二十年的时间才开发出光刻机，他们自己也得依靠一个多达大约5千个供应商的网络，其中有多家公司在自身领域处于垄断地位。”
克莱恩汉斯说，缺少了其中任何一家公司，整个全球半导体价值链就会断裂。
新美国安全研究中心的研究员科比·戈德堡说：“他们（中国）试图建立一个完全是自己国家的半导体产业链，这对这个高度国际融合的产业来说更加困难。”
总部设在德国的智库墨卡托中国研究中心(Mercator Institute for China Studies)资深研究员约翰·李说，芯片生产过程建筑在西方国家几十年的知识积累之上，短期内中国公司不可能在撇开现有产业链体系独立生产芯片。
他说：“虽然有几家中国公司已经有能力生产一些半导体，但是问题是，在设备产业链的上游你会注意到必须用到美国公司实际垄断的技术。”
多边出口管制
西方国家对共产国家联合实施的多边出口管制最早可以追溯到70多年前成立的巴黎统筹委员会。1949年，在美国提议下，美国、英国、日本、法国、澳大利亚等17个国家在巴黎成立了巴黎统筹委员会（简称巴统），旨在对共产国家实施包括军备、尖端技术产品等之内的禁运政策。还在1952年专门设立了一个针对中国实行禁运的执行机构 “中国委员会”。
巴黎统筹委员会虽然早已在1994年解散，但它所制定的禁运物品列表后来被1996年签署的有多达42个欧美和亚洲国家加入的《瓦森纳协定》所继承。该协定允许成员国对各自的技术出口实施控制，中国也再次被列入管制国家名单。
去年12月，《瓦森纳协定》公布了新的协定修订版，扩大了管制范围，追加了可转为军用的半导体制造技术，光刻机也在《瓦森纳协定》所涉及的范围之内。
这一修订版虽然没有明说针对中国，但指出出口限制对象是非成员国，而中国、伊朗和朝鲜等都不是成员国。该协定的公布被认为是包括美国、荷兰和日本等国联合实施的对生产先进芯片所需要设备的严格多边出口管制，是成员国的一次“集体行动”。
由于全球半导体业的主要设备供应商所在国都加入了该协定，所以中国基本上在该协定之下已无法获得最先进的设备和技术。中芯国际官网上的资料显示，其2015年买到的32纳米的光刻机是阿斯麦2010年生产的，而5年时间对半导体业来说已让台积电更新换代多次了。
美国商务部工业安全局（BIS）在今年10月还曾宣布，根据《瓦森纳协定》将六项新兴技术纳入《出口管理条例》，其中每一项技术都与芯片制造息息相关，是美国近年来的一系列管制措施中针对高端芯片产业链最直接的一次制裁。六大技术中的极紫外线光刻技术是光刻机必不可少的软件，而5纳米生产精加工芯片的技术已成为目前高端芯片时代的主流产品。
“新美国安全中心”（CNAS）科技与国家安全项目高级研究员马丁·拉塞尔（Martijn Rasser）说：“世界自由民主国家所拥有的盟友和伙伴网络是一个巨大的优势，这是中国完全没有的，对中国来说，这是一个很大的阻力。”
《瓦森纳协定》
《瓦森纳协定》又称瓦森纳安排机制，全称为《关于常规武器和两用物品及技术出口控制的瓦森纳协定》（TheWassenaar Arrangement on Export Controls for Conventional Arms and Dual-UseGood and Technologies），目前共有包括美国、日本、英国、俄罗斯等40多个成员国。苏东欧是后来加入的，而中国、朝鲜、伊朗等国被排除在外。
尽管“瓦森纳安排”规定成员国自行决定是否发放敏感产品和技术的出口许可证，并在自愿基础上向“安排”其他成员国通报有关信息。当“瓦森纳安排” 某一国家拟向中国出口某项高技术时，他国甚至可直接出面干涉，如捷克拟向中国出口“无源雷达设备”时，美便向捷克施加压力，迫使捷克停止这项交易。
“瓦森纳安排”现有42个成员国：澳大利亚、比利时、加拿大、丹麦、法国、德国、希腊、意大利、日本、卢森堡、荷兰、挪威、葡萄牙、西班牙、土耳其、英国、美国（以上17国为原“巴统”成员国）、阿根廷、奥地利、保加利亚、捷克共和国、芬兰、匈牙利、爱尔兰、新西兰、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、斯洛伐克、韩国、瑞典、瑞士，乌克兰、墨西哥、南非、印度、克罗地亚、爱沙尼亚、拉脱维亚、立陶宛、马耳他、斯洛文尼亚。
一份是军民两用商品和技术清单，涵盖了先进材料、材料处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、船舶与海事设备、推进系统等9大类；
另一份是军品清单，涵盖了各类武器弹药、设备及作战平台等共22类。
欧盟理事会还在2000年通过了《1334号法令》，将《瓦森纳协定》的机制贯彻到欧盟高科技出口贸易方面，欧盟《1334号法令》确定的控制出口清单同《瓦森纳协定》没有太多区别。
1334号法令共8章22条，规定了出口控制的范围，主管部门，控制物项的变更、海关程序，行政合作和控制措施等。规定附有两用品和技术清单，涉及核材料、技术与设备；材料、化学品、“微生物和有毒物品”；材料处理；电子；计算机；电信和“信息安全”，传感和激光；导航与电子；船舶；推进系统、航天器及其相关设备等共10大类。对于不在清单上的项目，如果被认为与核、生、化武器的生产、储存、试验、操作、维护等有关，或接受国正接受武器禁运，也必须取得授权。
掣肘中国半导体技术发展
回到半导体领域，受限于《瓦森纳协议》，从芯片设计、生产等多个领域，中国都不能获取到国外的最新科技。
就拿晶圆代工来说，我国的中芯国际成功和IMEC合作实现14nm工艺，这已经将中国的晶圆代工工艺推向了一个全新的国际水平。
而将时间推回到2011年，当时的全球半导体前15大设备供应商，他们当中全部都是受到瓦森纳协定限制的，这样中芯国际就买不到最先进的制造设备、
这个名单上面的公司基本上都受到瓦森纳协议限制，中芯国际买不到最先进的制造设备，和比利时微电子研究中心（IMEC）的合作就是曲线救国的一种方式。
IMEC先从ASML应用材料买设备，用完5年后符合瓦森纳协议要求就可以转卖给中芯国际，这就是中芯国际落后的根本原因——根本买不到新设备！
而英特尔、三星、台积电2015年能买到ASML10NM的光刻机。中芯国际，2015年只能买到ASML2010年生产的32NM的光刻机。5年时间对半导体来说，已经足够让市场更新换代3次了。
如果大陆能像台湾和韩国一样购买最先进的半导体制造设备，追赶英特尔很难，但快速拉近跟台湾、韩国的半导体制造水平是有可能的。台湾微电子工业的顶梁柱——台积电2014年的研发经费，不到18亿美元。
对比一下，华为2014年研发经费是400亿人民币，65亿美元，竟是台积电的三倍以上。
除了不能买到最新的设备以外，受到瓦尔纳协定的影响，华裔工程师还不能进入到欧美等知名半导体公司的核心部门，防止技术泄露。
在微电子，精密仪表仪器，传感器，高档数控系统，数字化工具系统及量仪，高档DCS、FCS和PLC，涡扇发动机智能控制系统、高精度、高稳定性、智能化压力、流量、物位、成份仪表与高可靠执行器，智能电网先进量测仪器仪表（AMI），材料分析精密测试仪器与力学性能测试设备，新型无损检测及环境、安全检测仪器，国防特种测试仪器、高可靠性力敏、磁敏等传感器，新型复合、光纤、MEMS、生物传感器，仪表专用芯片，色谱、光谱、质谱检测器件；高参数、高精密和高可靠性轴承、液压/气动/密封元件、齿轮传动装置及大型、精密、复杂、长寿命模具；高档（尤其是军品级别）电子器件及变频调速装置等等更是与欧美差距巨大，限制重重。
就在这些极端的限制之下，中国的半导体芯片产业要逃出困境，是极不容易的。（综合媒体报导）
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