從智能手機、醫療設備到國防軍工都需要半導體。當前，半導體產業已經成為了國家戰略之爭，爭奪半導體行業主導地位的斗爭，正在演變為類似19世紀互為競爭對手的幾個大國為爭奪中亞控制權爆發沖突的博弈。只不過，如今這場現代博弈主要圍繞增強工業產能和開發最新技術展開。
雖然，在目前的全球產業鏈和供應鏈體系下，尤其是在智能手機市場，中國已經形成了完整的電子產品制造產業鏈。不過，對于半導體行業的三類公司而言，中國企業尚扮演著規則追隨者的角色。在美國持續的科技封鎖下，中國的半導體追趕之路如今又走到了哪步？
美國之壟斷
半導體產業鏈環節眾多，專業分工程度高，技術的創新應用是行業重要驅動力。具體來看，半導體產業鏈上下游包括三大環節：IC設計、晶圓制造加工以及封裝測試、應用。
其中，IC設計是指根據終端產品的需求，從系統、模塊、電路等各個層級進行選擇并組合，確定器件結構、工藝方案等，實現相關的功能和性能要求，并將其委托給晶圓代工廠進行生產加工；晶圓制造廠根據設計版圖進行掩膜制作形成模板，在晶圓上批量制造集成電路，通過多次重復運用摻雜、沉積、光刻等工藝最終將IC設計公司設計好的電路圖移植到晶圓上；完成后的晶圓再送往下游封測廠進行切割、焊線、塑封，以防止物理損壞或化學腐蝕，同時使芯片電路與外部器件實現電氣連接，最后移交給下游廠商。
當前，半導體產業鏈其實是以美國為主導的一種壟斷模式。美國半導體行業幾乎占了全球市場份額的一半，雖然在1980年代，美國半導體產業在全球市場份額中遭受了重大損失。在1980年代初期，總部位于美國的生產商占據了全球半導體銷售量的50％以上。但由于來自日本公司的激烈競爭，非法“傾銷”的影響以及1985年至1986年的嚴重產業衰退，美國半導體產業失去了全球19個市場份額，并將全球市場份額的領導地位讓給了日本。
但在接下來的10年中，美國半導體行業開始反彈，到1997年，它以超過50％的全球市場份額重新獲得了領導地位，這一地位一直保持到今天。美國半導體公司在微處理器和其他領先設備中保持了競爭優勢，并在其他產品領域繼續保持領先地位。此外，美國半導體公司在研發，設計和工藝技術方面保持領先地位。
根據美國半導體協會SIA《2020Factbook》報告，2019年美國公司擁有最大的市場份額，達到47％。其他國家或地區的行業在全球市場中占有5％至19％的份額；美國半導體公司約占全部半導體晶圓制造能力的81％；此外，亞太地區的半導體公司占美國產能余下的大部分，約為10％。約有44％的美國公司的前端半導體晶圓產能位于美國，其他依次是新加坡、中國臺灣、歐洲和日本。
當然，美國半導體行業在全球的領導地位離不開大規模研發投資帶來的技術突破和產品創新。半導體是由高先進的制造工藝生產的高復雜的產品，而這些突破需要多年持續的巨大資本與人才投入才能實現。美國半導體行業一直注重研發，高投入帶來了技術領先，技術領先地位使美國公司得以建立創新的良性循環。
畢竟，在過去的20年中，美國年度研發支出（占銷售額的百分比）已超過10％。這個比率在美國經濟的主要制造業中是空前的。根據2019年歐盟工業研發投資排行榜，就研發支出占銷售額的比例而言，美國半導體行業僅次于美國制藥和生物技術行業。顯然，研發支出對于半導體公司的競爭地位至關重要，技術變革的迅速發展也要求制程技術和設備功能的不斷進步。
由此帶來的美國在全球半導體行業的壟斷顯而易見。美國不僅擁有核心技術的壟斷，更是掌控著全球產業鏈。而當美國及其伙伴國將一些關鍵材料、生產裝備列入管制清單時，自然就危及到了我國半導體產業和相關工業體系的安全。
中國之追趕
與美國當前半導體行業的先進相比，中國在半導體行業仍呈加速追趕之勢。畢竟在美國從立法、產業政策、直接干預、貿易戰等多個角度來確立其半導體的全球領先地位時，中國正深陷運動之中。
如果說20世紀60年代，全力投入“兩彈一星”讓中國得到很多；那么，70年代忽視的半導體，則讓中國也為此失去很多。
70年代，中美和中日先后實現邦交正常化。70年代初，我國從日本引進7條生產線，雖然有了設備，但技術、軟件能力卻沒有跟上，因此效果不佳。70年代末，美國產業升級，中國引進淘汰下來的二手設備，組成24條生產線，但是同樣因為技術、軟件能力跟不上，因而沒有達成預期。加上彼時舉國封鎖，涉及引進西方技術的事項往往被扣上“爬行主義”的帽子，批判打倒一番。在這樣的封閉里，中國自然就錯失了發展良機。
世界半導體行業日新月異下，待中國再次回到世界，已經落后20－30年。根據微電子學家王守武所說，1977年，全國共有600多家半導體生產工廠，其一年生產的集成電路總量，只等于日本一家大型工廠月產量的十分之一。
雖然很快國家項目531工程和908工程就接踵而來，但目標“普及5nm，開發3nm，攻關1nm”的531，最終還是“引進了設備，卻消化不了技術和管理”。而這一次的失敗，更大的原因在于，十年運動，中國半導體人才青黃不接，即使清楚軟件和管理更重要，卻巧婦難為無米之炊。
908的失敗是另一種典型。908工程，審批2年，論證3年，建廠2年，7年過去，華晶工廠一落地就落后。不但落后了先進工藝4－5代，月產能也只有區區800片，連目標產能1．2萬片的一成都不到。面對沉重的銀行利息，華晶歷經輾轉和反復，終于還是被央企華潤收購，成為現在的華潤微電子。
面前這道積年累月長成的天塹，盡管中國已經花費了數百億美元，試圖在半導體、更快速的計算機和智能手機以及更尖端設備的競爭中脫穎而出，但從目前來看，中國的半導體追趕之路依舊遙遠。
核心芯片國產化率低是個不爭的事實。雖然我國在通信裝備方面，國產芯片已實現部分進口替代，應用處理器和通信處理器中國產芯片占比分別達到18％和22％，但在內存設備和顯示系統中的國產核心芯片市場才剛起步，而在計算機系統、通用電子系統的終端核心芯片上，國產芯片市占率甚至仍接近于0。
更重要的是，在關鍵品類上，中國幾乎空白。換言之，中國仍然缺乏高端芯片的生產能力。可以說，從設計軟件到制造芯片的各種零部件，以及芯片制造過程中所需要的光刻膠、特種氣體等，我們目前都難以滿足更高端芯片的制造需求。
以生產芯片所需要的光刻機為例，我們目前的產業鏈技術還難以支撐5nm芯片量產的光刻機技術，更談不上2nm方向的探索。即便是中國的主力中芯國際的芯片生產技術，距離國際的一眾芯片巨頭還有一代的差距。目前，中芯能量產的是7nm，但國際上普遍使用的已經是5nm。
此外，光刻機的本質問題更是全球化的產業鏈問題。一臺最高端的EUV光刻機里有十萬多零部件，全球供應商超過5000家。從光刻機構成分析，美國光源占27％，荷蘭腔體和英國真空占32％，日本材料占27％，德國光學系統占14％。光刻機是全球化的結晶，如果讓一個國家或者一個地區做一個光刻機是不現實的。
因此，研發光刻機還不能成為唯一目標，大國博弈中，打造半導體的完整產業鏈才是核心。顯然，目前，中國仍處于整個半導體產業鏈的制約中。并且，在這樣的情況下，美國政府還先后對華為、中芯國際、龍芯等國內企業采取列入實體清單、打壓等措施，讓中國半導體產業發展不斷受阻。
此外，存儲器（三星、海力士、美光）要仰人鼻息；可編程邏輯芯片（FPGA）基本被Intel和賽靈思（Xilinx）壟斷；高鐵缺一不可的（IGBT）、數字信號處理芯片（DSP）、CPU、GPU、MCU、半導體設備、硅片等等也都依賴進口。
后來居上勢在必行
不可否認，中國在芯片技術方面落后于美國多年，想要完全追趕可能需要很長的時間，畢竟工藝研發需要的花費是累進的，但現實也沒有這么悲觀。畢竟，憑借國家力量，統一方向，后來居上，是中國不可比擬的巨大優勢。
比如曾經的面板行業。就在5年前，“缺屏少芯”還是普遍存在的現實，面板是和汽車零配件、芯片、石油一樣年進口額500億美元以上的商品。2010年尤其令人沮喪，中國臺灣供應商聯合日韓品牌集體漲價。但是就在這之后，京東方累計耗資3000億，輪番虧損輪番投資，終于迎來回報，不僅逼迫日韓關閉低世代產線，把臺灣企業逐出市場，而且在連年虧損后實現盈利。
就目前半導體產業發展現狀來看，我們在支持半導體產業發展的頂層設計上，不僅要進行資金的投入，以及人才的投入，更重要的是要在體制機制上進行改革。支持高端的科技人才開展產學研合作，或者是支持高端科研人才帶技術進行創業，允許其以更市場化的方式進行更大尺度的包容試錯。
因為半導體產業的技術升級是一項重大資本支出的投入，是依靠巨大資金堆積出來的。事實上，就在中興被制裁后，中芯國際向世界頂級光刻機制造商ASML購買了一臺極紫外光刻機（Extreme Ultravidet Lithography），售價是驚人的1．2億美元。只一臺光刻機的價格，就超過了中芯國際一年的利潤。
并且，這還只是一臺設備，并不是整條生產線。一條生產線，除了光刻機，還需要刻蝕機、薄膜沉積設備、單晶爐、CVD、顯影機、離子注入機、CMP拋光機等等。算成本的時候，記得算上每年20％的維護費用，也可以不算，因為如果你想保持在隊伍最前列，基本每年都要更新。
再比如，我國半導體產業處于第二梯隊的比亞迪半導體以及華虹半導體，量產的芯片技術還距離中芯國際2－3代。如果這些企業要升級到中芯國際的7nm量產技術層面，其所面臨的將是巨大的資本開支——現在行業主流的14納米或7納米芯片制造生產線的投資額以500億元起步，三星和臺積電的在7納米生產廠上的投資都超過了200億美元。而比亞迪半導體以及華虹半導體當前的利潤顯然難以支撐這種投入，也自然就陷入了兩難的困境。
半導體產業是當之無愧的“碎鈔機”，因此。為有效利用財政、人才和社會資源，亟需做好頂層設計和優化布局，遴選出具備行業技術和資源優勢的企業和機構，進行資金重點支持和政策扶植。推動龍頭企業和機構通過技術、管理和商業模式創新，推進產業“鏈式集聚”。
一方面，發揮龍頭骨干企業在自主創新和產業發展中的創新引領與示范帶動作用，形成研發和品牌優勢，最終鞏固和形成多個區域布局合理、產業優勢明顯的國家半導體技術、人才和產業高地。比如，建設國家級的面向高校、科研院所和初創企業的軟件與硬件、單晶生長與外延、芯片工藝、封裝等中試平臺，建設具備先進工藝和運營水平的代工廠，推動建設具有自主可控能力的垂直整合制造企業。
另一方面，如果美國持續對我們展開芯片技術的封鎖，那么我們除了依靠自身的技術突破之外，可以試著和歐盟進行合作，引入歐盟的芯片技術，或者和歐盟的廠家聯合。鼓勵國內有實力的企業和科研機構在國外設立半導體研發機構，并開展與國外半導體企業、科研院校的研發合作。支持國內企業和機構并購境外半導體企業，積極參與國際技術和產業聯盟，拓展國際合作渠道，提升國際資源整合能力，實現國際化經營。
從短期來看，中國的半導體戰略著眼于減少對美國的依賴，從長遠來看，中國在芯片制造方面的巨額投資最終將獲得回報，超越僅僅是時間的問題。但在超越的那天到來之前，或許我們要更加努力的讓這個時間有所縮短。