陳貴
中國管理科學研究院
企業管理創新研究所所長
北京新聞文化研究所所長
北京碼頭智庫創始人
科學和技術的每一步跨越，都是幾代人智慧積澱和技術迭代的結果，基礎科學和材料學理論創新是推動人類科技革命的制高點，芯片是半導體迭代集成升級的歷史就是典型的例證。1947年，美國貝爾實驗研製了基於鍺半導體的具有放大功能的點接觸式晶體管，標誌著現代半導體產業的誕生和信息時代的開啟。
李·佛瑞斯特(Lee de Forest) 發明了半導體真空三級管 ；貝爾實驗室的肖克利(W. Shockley)任組長，成員包括巴丁(J. Bardeen)和布拉頓(W.Brattain)，他們發明了主要以鍺為材料的半導體晶體管；陸續發現了硅不僅比鍺更加穩定，而且在地球的含量也更多，成本更低，且更加容易提純，硅半導體的誕生開啟了全球人類信息智能技術新時代，為集成電路芯片的誕生做好了鋪墊，因“硅”而名的“硅谷”也因硅半導體開發應用而來。
芯片（IC：Integrated Circuit集成電路）是指內含集成電路的硅片，體積很小，為智能電器的核心部件，芯片一直充當著“大腦”的位置，複雜程度遠高出高鐵和大飛機，甚至超越航天飛機、原子彈和登火星技術難度。
芯片的技術含量和資金極度密集，生產線動輒數十億上百億美金。此外，人才也是這個行業的稀缺資源。技術又貴又難、人才難以培養，少數幾家大企業壟斷了行業的尖端技術和市場。僅以光刻機為例，整機由千萬的電路和無絲毫偏差的三萬餘個零件構成，在指甲蓋大小的芯片上面設計建造世界摩天大樓，千挑萬選後，一塊真正的芯片就這麼誕生了。制約集成電路技術發展有四大要素：功耗、工藝、成本和設計複雜度， 這不是短時間靠砸錢和一不怕苦二不怕死的精神可以企及。
芯片難做主要因為，芯片的核心技術為材料能力、架構設計能力和工藝能力。因為芯片是民用商品，必須符合成本和效率模型優化的經濟規律，接受質優價廉效率高市場經濟競爭門檻。美國高通芯片便宜又好用，咱們即使用10倍成本製造出來，仍沒人家好用。芯片是一堆線路非銅線，是相當複雜的小空間集成電路，必須跨越知識產權專利及其他因素的技術壁壘門檻。製造工藝要求用光刻槽刻得越來越細，光的波長是納米級別的，無法跨越生產工具的高集成和人才儲備門檻。
世界上只有荷蘭的ASML公司掌握這最先進的光刻機。荷蘭ASML公司掌握著最先進的10nm甚至更好的光刻機，其最先進的EUV光刻機能賣到一億美元以上，但是國內的光刻機技術水平仍然還在90nm上，差距巨大且高端人才稀缺。高端光刻機號稱是世界上最精密的儀器，分辨率通常在十幾納米至幾微米之間，堪稱現代光學工業之花，製造難度極大，全世界只有少數幾家公司能夠製造。
國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國蔡司，光源來自美國極紫外光龍頭cymer公司，ASML作為世界工業體系的積累結晶，每一個零件每一項技術都是最頂尖的）、日本Nikon(intel曾經購買過Nikon的高端光刻機)和日本Canon三大品牌為主。（ASML高端光刻機領域佔據了全球90%的市場份額）。（本文將刊於《發現》2019第一期卷首語）
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