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                      啟東市格萊特環境科技有限公司

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                      計算機芯片的新“太空競賽”

                      發布時間:2021/3/6
                        硅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進行貿易戰的關鍵武器。而訪問最新,最強大的版本將決定誰贏得了人工智能競賽。
                        在本周的Tech Tent播客中,我們研究了半導體行業,并試圖回答有關芯片的五個重要問題。
                        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尼奧: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,這似乎是大流行的罪魁禍首,不斷使關于芯片需求的所有預測都顯得過時了。
                        首先,隨著數周的數字化轉型歷經數周之久,它對小工具的需求猛增。
                        世界半導體協會首席執行官喬迪·謝爾頓(Jodi Shelton)表示:“多年來,我們一直在討論通過家庭,5G,物聯網和云工作。現在突然變成了現實。
                        同時,新車銷量下滑,汽車業高管取消了芯片定單。
                        但是隨后,意外的銷售反彈使他們與芯片供應商措手不及。
                        喬迪·謝爾頓(Jodi Shelton)表示,擁有“及時”供應鏈的汽車制造商與半導體行業抗衡,后者無法快速打開或關閉水龍頭。
                        “他們將不得不了解到,這實際上并不是它的工作方式。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:不再只有一種芯片。
                        隨著需求的變化,半導體行業的電力也隨之變化。
                        幾十年來,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理查德·溫莎說,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。
                        他指出了這個行業中的新超級大國,尤其是臺灣臺積電。
                        他解釋說:“在目前的時間點,TSMC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他人制造芯片。”
                        建立芯片工廠-或眾所周知的鑄造廠-是一項非常昂貴的業務。理查德·溫莎(Richard Windsor)告訴我們,用最先進的設備開設新的鑄造廠可能要花費250億美元(合180億英鎊)。
                        芯片制造中最重要的公司是哪家?
                        溫莎先生還談到了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。
                        BBC的技術部門編輯我的同事Leo Kelion在去年的一篇文章中這樣描述了“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,以至于將其打印在員工的帽衫上。
                        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,英特爾和三星等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,它僅剩一個。
                        “隨著技術的掌握變得越來越困難,所需的投資也越來越大,那么優勝劣汰就可以了。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戰。在特朗普管理提上了荷蘭政府的壓力出售ASML技術暫停向中國客戶。這似乎奏效了-設備的運送已延遲。
                        為什么芯片在中美貿易戰中發揮作用?
                        隨著中美在人工智能領域的至高無上的爭奪戰中,獲得構建最新AI芯片的設備的使用成為了關鍵武器。
                        喬治·W·布什總統的前顧問皮帕·馬爾姆格倫(Pippa Malmgren)博士說,賭注與在另一場技術戰:太空競賽中一樣高。
                        “在地緣政治層面上的新太空競賽是為了提高計算能力。誰能收集最多的數據并以最快的速度處理這些數據?這就是為什么中美雙方(坦率地說,也是歐盟)都在量子技術上投入大量資金的原因計算機,速度非常快的超級計算機。所有這些東西都需要芯片。”她解釋說。
                        臺積電(TSMC)的所在地臺灣在這場戰斗中處于前線。鑒于它為脫離中國獨立而戰,您可能會認為它會做美國想做的任何事情。
                        但是馬爾姆格倫博士警告說,事情并非如此簡單:“中國資金大量投資于臺灣。
                        “而且我想,如果您要問,您能否擺脫臺灣經濟對中國的支持,答案是,這將是非常困難的。”
                        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裝到芯片上,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?
                        我問索菲·威爾遜(Sophie Wilson),他在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。
                        她解釋說:“我們已經到達路的盡頭。每次到達路的盡頭,都會有某種出路。”
                        未來可能是3D。
                        “在接下來的幾年中,您將看到在三個維度上工作的東西。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。
                        由于無法獲得當前的芯片設備,中國政府將投入大量資金研究新方法,以期在芯片經濟的下一個時代超越美國。肉食悖論:為何人們不想殺生卻又吃肉?
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