“建立在沙子之上”的繁荣
时至今日，中美贸易战仍没有“停火”的迹象，不少人将希望寄于G20峰会，认为如果中美双方在峰会期间能达成协定，贸易战或将因此缓和。
正所谓醉翁之意不在酒，中美贸易战虽然名义上指向两国之间的贸易不平衡，实际上是美国针对我国的“制造业2025”做出的防范和打压。“制造业2025”让我国的不少产业都实现了“弯道超车”，例如，光伏产业引入相关技术之后，各级政府大量补贴进行生产新能源产品，虽然也出现了产能过剩的问题，但对于全球市场来说，较低的价格还是增强了我国产品的市场竞争力，我国的光伏企业也由此在这样一个新兴科技领域占据了全球主导性地位。但这样的补贴策略引起了美国的不满，其指责中国政府过度干预市场，违反了公平竞争的原则，长此以往，将会导致市场失灵。
因此，在中美贸易战开战不久，美方就表示在未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。该禁令一出就在国内许多用“芯”的领域激起了不小的水花。尽管现在禁令已经解除，但该事件却直接反应出了我国的企业对国外半导体行业的依赖性。
清华大学的一名教授曾经说过，中国的繁荣是“建立在沙子之上的”。因为硅是从沙子中提炼出来的，而硅又是生产半导体的原材料，所以才会有了这样一句话。
事实也正是如此，芯片生产一直以来被全球的少数几家企业所垄断，早已形成了稳定的寡头格局。从国内对芯片需求的体量来看，不真正掌握芯片自研技术，就难以逃脱被人圈禁的牢笼。
不过，中兴事件以后，国内的不少企业已从国外进口芯片的安逸中觉醒过来，纷纷加入到造芯行列。芯片行业属于典型的资本密集型行业，前期需要耗费大量的资金的投入，并需要有技术加持。我国政府已经承诺在未来十年内投资1500亿美元建设自己的半导体产业，并在国内加强了与企业之间的合作。种种迹象表明，我国对自主研发芯片的态度是较为积极的。
“造芯”远没有想象中的那样简单
1、行业本质
芯片行业不同于其他产业，一家新企业的诞生就意味着其即将面向的是全球市场的竞争。一直以来，芯片企业之所以能被全球为数不多的几家企业所垄断，根本上在于行业存在的壁垒过高。而其中的不利因素一方面来自于高端的技术，一方面来自于资本的投入。
巧妇难为无米之炊，想要造出世界前端水平的芯片，光刻机是必备的“武器”。全球的光刻机制造几乎被荷兰一家名为ASML（阿斯麦）的企业所垄断，前段时间，台积电生产出了7nm芯片，iPhone XS和iPhone XS Max搭载的就是台积电7nm工艺的处理器。而制造出这款芯片，就要使用ASML的最新一代光刻机。由于受《瓦森纳协议》的影响，我国只能从该企业进口到中低端的产品。这意味着，我国的芯片制造工艺在很大程度上因无法购得设备而滞后于国外领先的造芯水平。
不过，有消息称，ASML已经同意将EUV（极紫外线光刻机）卖给我国，2019年或将交货。
2、规模经济与规模不经济
在芯片生产过程中，对新的产品进行研发往往伴随着不确定性，即投入了资本和人力之后，产品并不一定能够按预期生产出来，这就会产生大量无法回收的沉没成本。而且造芯前期需要大量的资金和资本的投入，回报周期长，对企业的实力要求较高。
在芯片行业发展初期，摩尔定律推动着芯片性能相对于时间呈指数式上涨。再加上晶体管面积缩小使得消耗的电压及电流以差不多的相同比例缩小，晶体管的静态功耗降低。根据登纳德缩放比例定律，提高芯片的时钟频率带来的动态功耗的增加将会和静态功耗的降低相抵消，“免费”提升芯片性能。
正因为摩尔定律和登纳德缩放比例定律的存在，随着企业生产步入正轨，产量的增加，长期平均成本会呈现出下降的特性（如图所示），即表现为规模经济（通过扩大生产规模而引起经济效益增加的现象）。
图：长期平均成本曲线
可是，自2005年至今，随着晶体管密度数量越来越高，晶体管电路逐渐接近性能极限，当晶体管越做越小时，就会产生电子等微观粒子通过量子隧道效应穿越位势垒的行为，使晶体管出现漏电现象。量子隧穿效应使摩尔定律和登纳德缩放比例定律接连失效，研发成本上升，短期内芯片行业开始呈现出边际收益递减趋势，长期表现为规模不经济。
仅从当前国际领先的造芯水平分析，7nm和5nm制程芯片的成本与之前的芯片生产成本相比急剧攀升，即便产量与此前的芯片产量相差无异，每单位芯片花费的成本已然上升。此外，从企业的生产规模来看，前期巨额的资金投入意味着后期需要生产更多的产品来分摊。
如今，台积电的7nm制程芯片面对大量的需求订单，自然能实现盈利。但5nm制程芯片究竟能否顺利研发出来尚不能轻易下定论，不过可以肯定的是，5nm制程芯片一旦量产，定会有后续的企业为其埋单。不过理性的企业必然要对研发的结果做出理性预期，5nm制程芯片的制造难度不言而喻，如果研发失败，成本也很难依靠后期的利润来弥补。
其实不仅是芯片行业，对于大部分的企业来说都存在着这样的规律，即规模经济并不总是持续的。当企业扩大生产规模超过某一特定值时，边际收益递减和规模不经济有可能同时发生。对于芯片行业来说，无疑摩尔定律和登纳德缩放比例定律的失效就是企业生产芯片面临的一大阻力。
摩尔定律失效对美国来说是焦虑，对中国来说是机遇
随着芯片性能改善的程度持续减弱，摩尔定律和登纳德缩放比例定律的失效也就越发明显，这个事实正在让那些走在半导体行业前列的国家变得坐立不安。美国半导体行业的发展一直走在世界的前列，为了避免其霸主地位遭到挑战，美国的“电子复兴计划”就投资了15亿美元将芯片行业作为了一个主要的发力点。
倘若摩尔定律逼近物理极限，量子隧穿效应无法解决，7nm或者5nm制程芯片也达到了芯片生产所能达到的最高水平，那就意味着我国的制程工艺与国外领先的造芯技术之间的差距将会因时间的流逝而被缩小，只要2019年我国能顺利从ASML进口新一代光刻机，从目前国内对芯片领域的投资力度来看，未来全球的半导体行业竞争格局或有可能重塑。
1、资本和人力资源优势
芯片行业本就是资本密集型行业，与国外的投资力度相比，1500亿美元的资金投入，足以给我国半导体行业的发展提供一片良好的沃土，这是国外的一些企业可望而不可即的。此外，我国的劳动市场相对于发达国家来说，人力资源的成本较低，在一定程度上节省了不少的劳动力成本。
2、庞大的市场需求
世界银行和中国政府的数据显示，2016年中国的芯片进口额为2270亿美元，比石油、铁和基础塑料的进口总额还要多，可见，我国对芯片的庞大需求。一旦我国的芯片研发步入正轨，仅是供应国内市场，量产也是自然而然地事。
因此，摩尔定律失效对美国来说是焦虑，对中国来说却是一个机遇。
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