ASML欧洲硅谷之路是否迎来黎明？

每秒钟10次，一个形状像厚披萨盒子并携带一块硅片的物体以比载人火箭快三倍的速度起飞。在几毫秒内它以恒定的速度移动，然后以惊人的精度突然停止——距离目标只有一个原子。这不是高能物理实验。这是芯片制造工具制造商阿斯麦公司(ASML)设计的最新光刻机，用于将纳米芯片图案投射到硅片上。1月5日，美国半导体巨头英特尔自豪地成为这个技术奇迹的最初组件的第一个拥有者，并在其位于俄勒冈州的工厂进行组装。

图1

就像这台外表不起眼的机器一样，它的荷兰制造商充满了惊喜。该公司的市值在过去五年中翻了两番，达到2600亿欧元(2850亿美元)，使其成为欧洲最有价值的科技公司(见图表1)。2012年至2022年，其收入和净利润均增长了约四倍，分别为210亿欧元和60亿欧元。截至2023年底，阿斯麦的营业利润率超过34%，这对于一家硬件企业来说是令人震惊的，并且超过了全球最大的消费电子产品制造商苹果公司的营业利润率（见图 2）。

当 ASML 于 1 月 24 日公布季度业绩时，这种出色的表现可能会更加耀眼。该公司在全球最关键的供应链的关键环节上拥有垄断地位：没有它的设备，几乎不可能制造尖端的计算机处理器，比如那些进入智能手机和人工智能(AI)训练数据中心的处理器。

该公司在世界上最关键的供应链的一个关键环节上拥有垄断地位：如果没有它的套件，几乎不可能制造尖端的计算机处理器，例如用于人工智能（AI）的智能手机和数据中心的处理器，训练有素。

图2

随着全球半导体销售额预计到2032年翻倍至1.3万亿美元，每个大国和每个大型芯片制造商都想要得到阿斯麦的设备。该公司在中美科技争夺中变得如此重要，以至于美国总统乔·拜登(Joe Biden)的政府在今年初向阿斯麦施压，要求其取消向中国交付甚至较老机器的计划。然而，阿斯麦的巨大成功也受到其他两个不太明显的因素的支撑。该公司创建了一个供应商和技术合作伙伴网络，可能是欧洲最接近硅谷的东西。其商业模式巧妙地将硬件与软件和数据结合起来。这些阿斯麦成功的无名元素挑战了旧大陆无法开发成功数字平台的观念。

微缩技巧

ASML 的复杂机器执行简单的任务。他们将计算机芯片的版图投影到感光硅晶圆上。

荷兰记者、新书《焦点——ASML 如何征服芯片世界》一书的作者 Marc Hijink 解释道，1986 年，当第一款型号交付时，单个晶体管的测量精度为微米级，公司的设备几乎就是一台精美的复印机。如今，随着晶体管缩小了一千倍，ASML 光刻设备可能是有史以来商业销售的最先进设备。

ASML 及其合作伙伴通过具有科幻色彩的工程技术实现了这一令人难以置信的缩小技巧。该过程首先用强大的激光焚烧熔锡滴，每个熔锡滴的厚度不超过人类头发丝的五分之一，行进速度超过每小时 250 公里。这会产生极短波长的光（极紫外光，用行话来说就是 EUV），然后被一组光滑的镜子反射，这组镜面非常光滑，最大的瑕疵也不过是小草在一毫秒内生长的距离。

为了让这一切对芯片制造商来说物有所值--最新型号的芯片造价超过 3 亿美元--并让足够多的芯片曝光，放置晶圆的物体（称为 "工作台"）必须以比火箭还快的速度加速，并准确地停在正确的位置上。

为了了解制造这种设备需要什么，可以参观柏林附近新克尔恩的一家不起眼的工厂。这就是 ASML 制造“镜块”（晶圆台的主要部分）等产品的地方。这些是由特殊陶瓷材料制成的坚固部件，厚 8 厘米，每边长约 50 厘米的正方形。有些经过近一年的抛光、测量、重新抛光、重新测量等等，直到它们的形状完全正确，其中包括安装后会下垂几纳米的事实。

该工厂是该公司不同寻常的供应商网络的象征。尽管其所有者 Berliner Glas 于 2020 年被 ASML 收购，但它的身份介于一家独立公司和荷兰母公司的子公司之间。

专业供应商

大约 800 家帮助组装 ASML 机器的公司（大部分是欧洲公司）也出现了类似的情况。ASML 只拥有其中少数公司的股份。然而，它们的相互依赖使它们像一个单一的组织一样运作。

ASML 将建造这一工程奇迹 90% 以上的成本外包出去，直接雇佣的员工不到完成这一壮举所需的 10 万名员工的一半。这部分是由于其历史原因。

1984 年，当该公司从荷兰电子巨头飞利浦公司手中分拆出来时，ASML 似乎已经胎死腹中。它制造“硅步进机”（芯片复制机的原名）的想法是有前途的。但它没有太多其他优势，特别是没有生产线。相反，它依赖于专业供应商，其中许多也是前飞利浦子公司，例如合同制造商 VDL。

外包也是技术的一个功能。光刻机的不同部件都非常先进，如果将其全部完成，很容易就会压倒任何一家公司。“你必须决定在哪里增加最大价值，然后让其他人来做剩下的事情。”一位前 ASML 内部人士解释道。

半导体经济学同样主张不要事事亲力亲为。芯片行业很容易出现繁荣和萧条，因为需求的波动速度远远快于制造商的产能安装速度。随着短缺转为过剩，价格会出现涨跌。

芯片制造设备制造商也面临同样的周期。这使得将所有资产保留在内部存在风险；最好将部分风险转移给供应商，供应商反过来可以通过迎合不同商业周期的客户来限制风险。

所需的超专业化可以防止许多其他行业普遍存在的降低风险的双重采购。就 ASML 而言，技术要求如此之高，而产量如此之低（2022 年出货了 317 台机器），即使可以找到多个供应商，管理一个零件的多个供应商也是不经济的。

对于分别由通快（Trumpf）和蔡司（Zeiss）这两家德国公司制造的激光器和镜子等关键部件来说，这是不可能的。ASML 董事会负责采购的韦恩·艾伦 (Wayne Allan) 谈到了“相互依赖”。

结果是 ASML 主要将自己限制为系统架构厂家。它决定谁做什么，定义其机器关键部分（称为“模块”）之间的接口，并进行研究和开发。这种设置使得测试部件和运输机器变得更加容易（将最新型号运送到英特尔涉及 250 个板条箱和 13 个集装箱）。它还为供应商提供了更多自由，包括尝试新技术。

这一切之所以有效，是因为 ASML 在保留竞争要素的同时培养了信任和透明的文化。供应商不会被榨干最后一分钱。恰恰相反：“我们需要他们保持健康”艾伦说。

信息在整个网络中自由流动，特别是在 ASML、Trumpf 和 Zeiss 之间。来自不同公司的工程团队一起工作，共享专利，一些财务数据，有时还有利润。“在会议上你无法分辨谁来自哪家公司。”蔡司前高管表示。

与此同时，许多供应商之间也存在间接竞争，例如为不同代ASML的机器提供类似的零部件。如果供应商遇到麻烦，ASML 会派遣快速干预部队，有时即使这种帮助不受欢迎。作为最后的手段，ASML 可以购买供应商，就像 Berliner Glas 的情况一样。

结构松散

哈佛商学院的威利·施 (Willy Shih) 认为，正是这种松散耦合的结构使 ASML 能够击败其垂直整合程度更高的竞争对手。尼康和佳能这两家曾经引领光刻机市场的日本公司从未成功地将更复杂的 EUV 套件商业化。（佳能正试图通过“纳米压印”光刻技术卷土重来，这种技术将芯片设计物理压印到晶圆上。）

ASML 现在通过用软件和数据补充其硬件来巩固这一主导地位。当真正的火箭起飞时，它们的轨迹是不稳定的，需要通过制导计算机来平滑，该计算机收集数据来预测和调整它们的路线。同样，光刻机中的晶圆台一开始也可能会错过标记。

设备的其余部分也是如此。只有借助大量数据和机器学习（一种人工智能）的帮助，它们才能进行微调并变得更加准确。这正在迅速将 ASML 转变为人工智能平台。

英特尔收到新机器的所有模块后，大约需要两周时间将其组装起来。而让它适应新地点则需要几个月的时间。俄勒冈州的重力可能与维尔霍芬略有不同，附近的其他机器可能会产生干扰。测试将收集大量数据并引发调整。"ASML 的另一位董事会成员 Jos Benschop 说：“我们有数千个旋钮可以将其设置到完美状态。”

ASLM 还利用一台设备的数据来调整其他设备的旋钮。自 39 年前成立以来，该公司已售出约 5,500 台设备，其中 95% 仍在运行，许多设备还向总部发送数据。这将使其产品更加出色，从而带来更多的芯片制造，产生更多的数据，如此循环往复，形成一个 "飞轮"，这通常与互联网搜索等数字服务有关。

研究公司 New Street Research 的 Pierre Ferragu 认为，即使佳能、尼康或中国竞争对手最终成功制造出与 ASML 一样强大的 EUV 机器，它也无法赶上这家荷兰公司。“只要 ASML 不断从所有安装基地收集数据，这在数学上是不可能的。”

如果竞争对手无法推翻 ASML，还有什么可以呢？物理学是一个潜在的障碍。即使拥有最好的人工智能，你也无法永远缩小晶体管（当然不是以商业上可行的方式）。如果技术要求变得过于超凡脱俗，供应商网络可能会崩溃。

芯片制造商可能会对 ASML 的数据饥渴感到恐惧，因为这种饥渴会延伸到他们工厂中的其他关联设备。内部人士说，一些厂商显然已经开始反击 ASML 的数字化扩张。

然后是地缘政治。在取消向中国交货的消息传出后，ASML 股价下跌。人们对销量下降的担忧较少；无论如何，ASML 无法足够快地制造其机器。更令人担忧的是，严格的出口管制可能会及时推动中国建立自己的芯片制造设备行业。这有一天可能会威胁到 ASML 的行业中心地位。但就目前而言，还为时尚早。谁说欧洲不能搞科技？

审核编辑：黄飞