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2025-10-24 1
美国在芯片这块儿,一直是老大级别的人物,可最近几年,中国芯片产业也开始发力,让美国那边有点坐不住了。从2018年开始,美国就搞起了各种出口管制,限制高端芯片设备和技术流向中国。
到了2022年10月,美国商务部出台更严格的规则,直接针对先进计算芯片和制造工具,2023年10月又加码,扩展到更多半导体设备。甚至到2024年12月,还在收紧这些控制。
话说回来,美国自己也没闲着,不断在技术上推陈出新,就比如2023年4月27日,麻省理工学院的团队公布的一项成果:在现有硅芯片上直接生长原子级薄的二硫化钼晶体管。
这事儿听起来挺科幻的,但它实打实解决了芯片密度和功耗的难题,让人觉得美国又在半导体领域拉开了差距。
这项技术具体是怎么回事呢?麻省理工的工程师们开发出一种低温合成方法,整个过程温度控制在300摄氏度以下,避免了高温对下面硅电路的损伤。
传统上,二硫化钼这种二维材料生长需要500摄氏度以上,那样容易把硅组件搞坏。现在他们设计了一个特殊的炉子系统,把高温硫化区和低温生长区分开,通过调整气体流动、压力和前驱体注入时机,确保材料均匀沉积在8英寸晶圆上。
从2021年开始,这团队就投入实验,早期测试时薄膜厚度不均,电子迁移率只到预期的60%。他们反复迭代,上百次调整参数,到2022年中旬才稳定下来。
最终,单层二硫化钼的六角形结构发挥出优势,电子传输性能比硅强,在光电转换上提升了20%,晶体管开关速度更快,功耗降15%。
这不光是实验室玩意儿,还能无缝接进现有生产线,不用大换血基础设施。论文在2023年5月发到《自然》杂志,详细写了压力10托以下、生长时间30分钟内的参数,成本也下来了。
英特尔和台积电很快就注意到了,考虑用在下一代制程上。到2025年7月,这技术甚至衍生出创业公司CDimension,专注用二硫化钼推进硅CMOS能力。
在这项突破里,华人科学家朱嘉迪起了大作用。他是麻省理工电气工程和计算机科学系的博士生,负责优化沉积条件和性能验证,直接攻克了材料集成瓶颈。
朱嘉迪手持8英寸晶圆的照片还成了新闻配图,他主导的炉子改造和缺陷控制系统,让薄膜良率超90%。用原位监测如拉曼光谱,实时查层状结构完整性。
这家伙24岁就这么牛,2023年还拿了奖学金,2025年成了CDimension的CEO和联合创始人,继续推二维材料应用。外媒一看这情况,就开始议论,说美国芯片革命性进步背后,还是华人主导力量在发力。
像大西洋月刊在2024年6月6日发文,直指中国在芯片战中落后,标题就叫“中国正在输掉芯片战”,说中国挑起的半导体争端,他赢不了。
美国通过高薪、实验环境和社会保障,吸引全球人才,包括很多华人专家。麻省理工这样的学校,提供丰厚奖学金和移民便利,人才自然往那儿跑。
结果,美国诺贝尔奖得主占总数的40%,科研氛围拉满。中国这边,科研人才外流是个老问题,得加强教育投资和国际交流,才能留人。
外媒的调调挺一致的,觉得美国这些突破让中国吃亏。CSIS在2025年4月14日报告里分析,芯片出口控制限制了中国挑战,但没完全挡住。
另一边,2023年10月11日花旗研究报告,看美中科技紧张在半导体上的表现,说美国占上风。甚至到2025年9月15日,TNSR文章讨论CoCom教训,指出对华出口控制越来越难,但美国还在推,2023年8月禁投资中国AI军事相关。
波士顿咨询集团2025年8月13日研究估算,美中半导体完全分裂,美国公司可能丢80亿营收和20亿利润。中国市场大,需求旺,但高端芯片获取渠道被卡,供应商年收入受影响。
国际金融杂志2025年8月13日也说,硅霸权争夺中,经济冲击大。SIA新闻汇总提到,印度想借美中芯片战机会,成中国替代,但中国还在追。
金融内容市场2025年10月10日文章,直说美中科技战重塑全球半导体格局,到2025年10月,紧张度空前。中国自给率目标2025年70%,但实际进程因管制放缓。
不过,中国也没坐以待毙,美国的封锁反倒逼出自主路子。从2022年管制后,中国企业转向本土供应链。华为就是典型,2023年8月底推出Mate 60 Pro手机,用麒麟9000S处理器,7纳米工艺由SMIC生产。
这事儿震惊外界,因为SMIC之前被美列入实体清单,设备进口难。但他们用深紫外光刻机,优化多重曝光,产量虽低,良率60-70%,但产能达2万片/月,华为采购1.5万片。
2024年4月9日Merics报告说,华为悄然主导中国半导体供应链,整合整个产业,从设计到制造。
SMIC在5-6纳米节点努力,提高产量,目标2025或2026出真5纳米芯片。ITIF 2024年8月19日刊文指出,如果管制不变,华为和SMIC 2025-2026会有5纳米进展。
美国国会报告2025年9月19日提到,2020-2021年BIS批准过华为和SMIC百亿出口许可,但现在紧了。中国半导体市场预期2025-2030年复合增长15%,自给率瞄准50%。
长江存储2023年推出固态硬盘,打破三星、海力士和美光垄断。上海硅产业集团2022年营收涨46%,其他同行40-50%。
到2025年6月27日,Semiecosystem文章说,中国能造5纳米?供应链检查显示SMIC 7纳米产能20K wspm,良率改善。CBBC Focus 2025年6月18日报告,中国半导体sector尽管障碍,增长乐观。
CNBC 2025年6月12日分析,中国赛跑绕美管制,供应链比拼中,SMIC疑为华为5纳米5G芯片供货。经济学观察2025年5月28日说,中国助推自给,2025年达50%。
美国事务期刊2024年11月20日讨论,中国半导体在美出口控制下演变,SMIC与华为合作,提升5-6纳米产量。Sinification 2025年3月19日甚至说,为什么中国赢芯片战?传统芯片扩张成游戏改变者,自管制以来,年收入增长,就业岗位多。
总的来说,美国突破像MoS2晶体管,确实给中国压力,但华人如朱嘉迪的作用,也显示人才流动双刃剑。中国市场庞大,复制技能强,加上创新突破,路还长。
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