【BBC中文網】芯片之戰：堪比「太空技術大戰」的科技競爭關鍵點是什麼？

芯片（晶片）是當下這個時代許多重要科技產品的核心。沒有芯片，世界各地的汽車廠就將停產。 現在，製造芯片的技術被美國視為與中國進行貿易戰的關鍵武器。

在芯片技術的競逐上，哪方能贏得這場人工智能競賽，決定在誰能製造出最先進的芯片。

當前芯片短缺的原因

從美國的福特和通用汽車，英國的本田車廠再到中國的電動汽車製造商蔚來（Nio），這些大廠都因為汽車芯片短缺，不得不削減汽車產量。

到底發生了什麼導致這種後果？

也許新冠大流行是罪魁禍首，它讓我們之前關於於芯片生產的所有預測顯得過時了。

首先，對小裝置小設備的需求出現暴增。以前需要好幾年才會進化的數字化轉變，現在幾個星期內就發生了。

全球半導體協會（World Semiconductor Association）執行長謝爾頓（Jodi Shelton）告訴BBC：「多年來，我們一直在討論如何運用5G，網路和雲端在家工作。現在突然變成了現實。」

因為新冠疫情，汽車銷量下滑，汽車業高層取消了汽車芯片訂單。但是，隨後意外的銷售反彈讓車廠以及芯片商措手不及。

謝爾頓稱，那些以及時化供應鏈方式製造汽車的廠商，與半導體芯片廠商因此就有了矛盾。因為芯片生產，不是像打開或關閉水龍頭那樣簡單。

「他們（車廠）將不得不了解，那樣並非芯片的生產模式。芯片不是能馬上就有的現成產品。」

誰在製造最好的芯片？

芯片短缺也使得一件事變得很清楚：世上不再只有一種芯片產品。

因為，隨著需求改變，半導體行業也有了變化。

過去數十年來，英特爾憑借銷售口號『Intel Inside』成為許多人心中唯一的芯片製造商。

但是，情況不再如此。

研究公司「自由移動電台」（Free Mobile Radio）的分析師理查·溫沙（Richard Windsor）說，芯片世界已經改變了。

他概述了兩種趨勢：使用芯片進行數據存儲，以及圖形芯片（GPU）的重要性日益升高，這不僅讓線上游戲栩栩如生，而且在人工智能應用中也至關重要。

溫沙指出了這個行業中的新超級巨擘，尤其是台灣公司台積電（TSMC）。

他解釋說：「在目前的時間點，台積電是全球排名第一的高端矽芯片製造商。」

建立芯片廠，或眾所周知的芯片代工廠（foundries）是一項非常昂貴的生意。溫沙告訴BBC，用最先進的設備，去開一家的新的芯片代工廠可能要花上250億美元。

製造芯片的機器又是哪裏來的呢？

他又提到一家叫艾司摩爾（ASML）的公司。這是全球首屈一指的芯片光刻機製造商，其產品能像印刷機一樣製造出芯片。

BBC去年就曾經報導過這家「相對默默無聞的荷蘭公司」。

儘管並非家喻戶曉，但該公司市值卻高達1840億歐元（約合2200億美元）。

而且，艾司摩爾對自己所屬的角色十分滿意，還將這段話打印在員工的衣服上——該公司的研發副總班斯左（Jos Benschop）說：「我們製造了木匠用來建造你的房屋所需的工具。」

他又解釋了台積電（TSMC），英特爾（Intel）和三星（Samsung）之類的公司如何需要他們生產的設備。該公司於1984年成立時，在芯片光刻（lithography）市場上有10家大型公司。現在，全球僅剩一個。

「隨著相關技術的掌握越來越難，所需的投資也越來越大，那麼優勝劣汰就開始了。越來越少的公司能夠跟上。」他解釋。

但是，這也意味著艾司摩爾陷入了美中貿易戰。

之前特朗普曾對荷蘭政府施加壓力，要求艾司摩爾停止向中國客戶出售技術。這也似乎奏效了，相關設備被運送到中國的時間延遲了。

美中貿易戰

隨著美中兩國陷入人工智能領域的龐大爭奪戰，如何獲得或構建最新AI芯片，成為了關鍵武器。

曾經擔任美國前總統小布什（ George W. Bush）顧問的瑪格倫（Pippa Malmgren）博士向BBC分析，芯片的賭注與另一場技術大戰「太空競賽」中的賭注一樣高。

「在地緣政治上，新的太空競賽在於提高電腦計算能力。也就是說，誰能搜集到最多的數據，並以最快的速度處理這些數據。這便是為何中美雙方，或者歐盟都在量子技術上大量投入。而電腦，或者說能處理數據速度極快的超級電腦，這些設備都需要芯片。」她解釋說。

台積電（TSMC）總部的所在地台灣，處於這場科技大戰中的前線。鑒於台灣一直有徹底獨立的想法，因此你可能會認為台灣會做任何美國想做的事情。

但是瑪格倫博士警告說，事情並非如此簡單：「中國有巨額投資在台灣。」

「我認為，若你要問台灣經濟能否與中國脫鉤，那麼我的答案是這將是十分困難的。」

摩爾定律還有效嗎？

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，因為技術發展，芯片上能置入的晶體管（transistors）數量，每兩年將翻一倍。

但是，鑒於晶體管現在越做越小，我們可以期望這種模式繼續下去嗎？

我問了威爾遜（Sophie Wilson），1980年代，她在當今世上最受歡迎的芯片Arm設計過程中扮演了關鍵角色。她說摩爾定律中仍可能延續下去，因為半導體行業一直在尋找新方法，將更多的東西塞入更小的空間。

她解釋：「我們已多次抵達路的盡頭。但每次到了盡頭，都會有另外的路出現。」

未來的出路可能是在3D。

「在接下來的幾年中，你將看會到來自3D技術的產品。借著讓越來越多的矽堆疊在一起，我們能夠加大既有的密度空間。矽層十分之薄，所以能將它們疊在一起。」威爾遜說。

此外，別指望中國會退出這場競賽。

由於無法獲得當前最新的芯片設備，中國將繼續投入巨資，研究新方法期望在下一個芯片時代超越美國。

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