芯片是當今許多重大技術故事的核心。

沒有它們，世界各地的汽車廠就停止了。現在，制造它們的技術被美國視為與中國貿易摩擦的關鍵武器。

當前短缺的原因是什么？

從美國的福特和通用汽車，到英國的本田，再到中國的電動汽車制造商蔚來：由于芯片短缺，主要的汽車公司不得不削減產量。為什么？好吧，疫情似乎是罪魁禍首，它不斷使關于芯片需求的所有預測都顯得過時了。首先，隨著數年的數字轉型在數周內發生，電子產品需求飆升。“多年來，我們一直在談論在家辦公、5G、物聯網和云計算。而現在，這突然變成了現實，”世界半導體協會（World Semiconductor Association）首席執行官Jodi Shelton表示。與此同時，新車銷量大幅下滑，汽車行業高管取消了芯片訂單。但隨后，出人意料的銷售反彈讓它們和芯片供應商措手不及。Jodi Shelton表示，擁有“及時”供應鏈的汽車制造商遇到了半導體行業，半導體行業不能迅速地打開或關閉龍頭。“他們將不得不認識到，這并不是真正的工作方式。這些都不是現成的產品。”

誰在制造最好的芯片？

短缺已經使一件事變得很清楚：芯片不再只有一種。

隨著需求的變化，半導體行業的實力也在變化。數十年來，英特爾（以其營銷口號“ Intel Inside”）是許多人心中唯一的芯片制造商。但是，情況已不再如此。自由移動廣播電臺的分析師Richard Windsor說，世界在不斷發展。

他概述了兩個趨勢：使用芯片進行數據存儲，以及圖形芯片（GPU）的重要性日益提高，這不僅使游戲栩栩如生，而且在人工智能應用中也起著至關重要的作用。他還提到了這個行業中的新巨鱷，尤其是中國臺灣臺積電（TSMC）。他解釋說：“在目前的時間點， 臺積電 是全球排名第一的尖端硅芯片制造商。”

“它與英特爾完全不同。英特爾所做的是設計芯片；制造自己的芯片；然后出售這些芯片。臺積電所做的就是為其他人生產芯片。”而且，建造芯片工廠（或稱為代工廠）是一項非常昂貴的業務。Richard Windsor告訴我們，用最先進的設備開一家新代工廠可能要花費250億美元（180億英鎊）。

芯片制造中最重要的公司是哪家？

Windsor先生還談到了ASML的重要作用，該公司是有效地為最新，最小的硅芯片印刷機的唯一供應商。

英國廣播公司（BBC）技術部門編輯Leo Kelion去年在一篇文章中這樣形容該公司是“一家相對默默無聞的荷蘭公司”。

盡管不是家喻戶曉的名字，但它的市值卻高達1840億歐元（約合2200億美元；1590億英鎊）。

無論如何，ASML都非常喜歡該說明，以至于把它印在了員工的連帽衫上。

ASML的Jos Benschop說：“我們建立了木匠用來建造房屋的工具。”他解釋了臺積電（TSMC），英特爾（Intel）和三星（Samsung）之類的公司都是如何使用其設備的。

該公司于1984年成立時，在芯片光刻市場上有10家大型公司。現在，僅剩它一個。

“隨著技術越來越難以掌握，所需的投資也越來越大，于是就出現了適者生存的現象。越來越少的公司能夠跟上。”

但這意味著ASML陷入了中美之間的貿易摩擦。特朗普政府向荷蘭政府施壓，要求其停止向中國客戶出售ASML技術。這似乎起了作用——設備的裝運被推遲了。

為什么芯片在中美貿易戰中發揮作用？

在中國和美國爭奪人工智能霸主地位之際，獲得制造最新人工智能芯片的設備是一個關鍵武器。

George W. Bush總統的前顧問Pippa Malmgren博士表示，這一賭注與另一場技術戰爭——太空競賽的賭注一樣高。

地緣政治層面的新太空競賽是關于計算能力的。誰能收集最多的數據并以最快的速度處理這些數據？這就是為什么中國和美國，坦率地說歐盟，都在量子計算機上花了很多錢，這是一種速度驚人的超級計算機。所有這些都需要芯片，”她解釋道。

摩爾定律結束了嗎？

自1960年代以來，芯片行業一直受摩爾定律的支配。該定律預測，隨著制造商將越來越小的晶體管塞入芯片中，計算機的能力將每兩年翻一番。

但是，鑒于晶體管現在是如此之小，我們可以期望這種模式繼續下去嗎？

我問Sophie Wilson，她在1980年代在設計當今世界上最受歡迎的芯片Arm處理器中扮演了關鍵角色。

她告訴我們，進步仍然是可能的，因為該行業一直在尋找新的方法來將更多的東西塞入更小的空間。

“我們已經多次走到了路的盡頭。每次我們走到路的盡頭，總會找到一條出路。”她解釋道。

未來可能是3D的。

“在接下來的幾年中，您將看到在三維空間上起作用的東西。我們仍然可以通過在彼此之上構建越來越多的硅層來提高給定體積中的密度。硅層非常薄，因此您可以將它們堆疊在一起。”她說。

而且不要指望中國退出這場戰斗。

由于無法獲得現有的芯片設備，中國將投入巨資研究新方法，目的是在芯片經濟的下一個時代超越美國。
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