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课堂导入
为什么华为新上市的Mate 60 Pro手机会引发全世界如此强烈的关注？这是否意味着我们在芯片领域已经实现了自立自强？这节课，我们就一起来了解一下“芯片产业和华为”。
华为与芯片产业启示录
我的精神家园·主题班会
芯片产业：全球化的产物
第一部分
视频资源
制造芯片为什么这么难？
美国要求相关企业对中国禁售高端光刻机，向华为公司施加“芯片禁令”，组织“芯片四方联盟”围堵中国，限制美国人员参与我国芯片产业，让企业在中美产业政策中选边站队等各种措施，意在限制我国芯片产业发展。
科技日报社前总编辑、南开大学新闻与传播学院院长刘亚东认为，如果在难度系数上把原子弹说成是1的话，载人航天可以说它是10，航空发动机可以说是50，芯片可以说是100，它是全体人类工业文明的一个集大成者。
相关资料
上游
中游
下游
半导体知识产权核
电子自动化设计
半导体材料
半导体设备
IC设计
IC制造
封装测试
系统厂商
数据处理 汽车电子 消费电子
物联网 工业 计算机及周边
注：IC是半导体元件产品的统称
美国公司在芯片设计领域占据了全球一半以上的市场份额，芯片代工由台积电占据超过一半以上市场份额，在技术要求相对较低的封装测试环节，国产化率比较高。
芯片行业产业链
光刻是IC制造的核心环节
相关资料
镜头
德国蔡司
微激光系统
美国光科集团
光源
美国Cymer公司
复合材料
日本的特殊复合材料
一台EUV光刻机重达180吨，零部件高达10万多个，超过2公里以上的软管，需要40个集装箱来运输，仅安装调试就需要一年左右。而且85%以上的材料，来自全球超过5000家供应商。
精密机床
瑞典的精密机床
控制软件
美国的控制软件
荷兰ASML公司供应商（部分）
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ASML从1999年就已开始EUV光刻机的研发工作，但由于技术难度大，需要高昂的研发费用，其三大客户三星、台积电和英特尔加大投资52亿欧元，积极支持EUV的研发和生产。原计划在2004年推出产品，直到2010年ASML才研发出第一台EUV原型机，2016年才实现下游客户的供货，比预计时间晚了十几年，也正是这一滞后使得摩尔定律的更替时间从理论上的18-24个月延长至3-4年。目前，ASML在EUV技术上具有绝对领先地位。
由于光刻的工艺水平直接决定芯片的制程水平和性能水平，光刻成为IC制造中最复杂、最关键的工艺步骤，光刻的核心设备——光刻机更是被誉为半导体工业皇冠上的明珠。EUV光刻机几乎逼近物理学、材料学以及精密制造的极限。EUV不仅是顶级科学的研究，也是顶级精密制造的学问。有人说了一个形象的比喻：“相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进。一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不能刻坏了。”它需要结合光学、材料、控制、电子、机械、化学等最顶尖的技术。
2023年9月，苹果公司发布iPhone 15系列四款新品，其中iPhone 15 Pro Max和iPhone 15 Pro搭载A17 Pro芯片，是业界首款搭载3nm制程芯片的系列手机。
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美国拉拢荷兰日本加大半导体封锁，对于14nm及以下的半导体设备的全面封锁。
结成半导体联盟
限制对华技术出口
禁止美国公司向中国出售“最强大”“最尖端”的芯片，限制半导体行业人才来华。
将目前台积电最先进的3纳米制程技术引入美国，投资总额将达到400亿美元。
台积电赴美建厂
美国：半导体行业的主导者
既然芯片是全球化产物，为什么美国在芯片领域具有如此强的话语权？既然制造芯片这么难，我们国家为什么还有源源不断的投入呢？
欢迎同大家分享你的理解
议题探究
芯片产业：中美关系的风向标
第二部分
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美国仍是世界上唯一的超级强国
世界最大经济体
全世界最强大的军事实力
全球最具影响力的国家
全世界一流的科学文化水平
对全球人才的巨大吸引力
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40多年来，中国人民坚持改革开放，找到了一条使国家富强，人民富裕的正确道路，即中国特色社会主义道路。
走向复兴之路的中国
联合国常任理事国（五常之一）
世界第二大经济体
世界第一贸易大国
世界第一大工业国
世界第一大外汇储备国
相关资料
1919年1月18日
美国在巴黎和会上将战前德国在山东的特权转交给日本，严重损害了中国的利益。
1931年-1945年
美国为了其全球利益挺身而出，与当时的中国政府成为盟友，联手打败日本。
1949年-1972年
新中国建立后，中国倒向苏联，受到美国遏制。1950年-1953年，抗美援朝战争。
1972年-1979年
为了共同制衡苏联，1979年，中美互相承认并建立外交关系。
中美关系大事记
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80年代末90年代初
国际国内发生严重政治风波，世界社会主义出现严重曲折，以美国为首的西方国家对中国进行所谓“制裁”。
90年代初-2018年
90年代开始，两国关系进入了偶有小风波的蜜月期。期间美国支持中国加入世贸组织。
2018年-至今
2018年，特朗普政府不顾中方劝阻，执意发动贸易战，掀起了又一轮的中美贸易争端。
2022年11月14日
国家主席习近平在印度尼西亚巴厘岛同美国总统拜登举行会晤。
中美关系大事记
知识解读
各国的国家性质不同，利益追求、对外政策也不同，这使得国际关系复杂多变。
美国是发达国家的领头羊，是资本主义国家，在全世界拥有众多盟友。中国是世界上最大的发展中国家，是社会主义国家，实力日益增强，正在实现经济转型升级。
中美在政治、军事、经济、意识形态等众多领域存在着较大分歧或竞争，美国拉拢盟友遏制打压中国。
中美关系复杂多变的根本原因
知识解读
高端芯片是集整个人类工业成果，并非一国垄断。美国之所以在全球芯片产业有如此巨大的影响力，一是美国自身实力，既有科技实力，也有经济实力；二是，在芯片产业有影响力的国家都与美国利益高度一致。以韩国为例，我国是韩国最大的贸易国，但对韩国影响力不如美国。所以，问题的关键是，一方面要提升实力，增强话语权；二是如何构建全球价值体系，与其他国家发展友好关系。
国际秩序与格局
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图片来源：@金十数据
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长焦镜头
韩国三星公司
后置主摄
日本索尼公司
RAM
韩国海力士
屏幕
韩国三星公司
触控IC
欧洲的意法半导体
芯片
美国高通公司
小米13供应商（部分）
大部分零部件供应商来自国内，但是核心零部件都来自于其他国家，这是国产手机的普遍现象。既要看到成绩，也要看到不足。
制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。高端制造业科技含量高，产品附加值高，具有竞争优势。掌握核心科技，发展高端制造业是实现科技自立自强，实现经济转型升级，提升综合高级的关键。
华为：一颗中国“芯”
第三部分
相关资料
1987年
任正非创立华为。当时，华为的主要业务是为中国国内的电信运营商提供技术和设备支持。
1990年代初
中国的电信市场开始迅速发展。随着移动通信的兴起，华为的业务也开始得到了快速增长。
1997年
华为抓住了机遇，继续加大研发和生产投入。从1998年开始，华为就把触角探向世界的核心市场欧美。
2000年代
随着3G时代的到来，华为开始加强在无线通信领域的研发。2003年创立手机业务部门。
华为大事记
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2008年
被商业周刊评为全球十大最有影响力的公司。华为在移动设备市场领域排名全球第三。
2010年代
华为开始积极拓展自己的业务范围。华为在智能手机领域的市场份额不断增加，成为全球第三大智能手机厂商。
自2018年起
美国政府开始向全球警告华为的网络产品可能存在安全隐患，指责华为涉嫌窃取美国的商业机密和政府机密。美国被列入黑名单，打压华为，孟晚舟事件引发关注。
2023年8月29日
华为以“先锋计划”方式让Mate 60 Pro悄然开卖，因其具有5G功能而引发国内外关注
华为大事记
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光学镜头
昀家科技、联创电子、中光学、欧菲光、五方光电和东田微等
卫星通话
华力创通、盟升电子和隆盛科技
处理器方面
力源信息、劲拓股份、飞荣达和芯源微
屏幕
京东方（中国）
功能芯片模组
汇顶科技、宏和科技、聚辰股份、卓胜微
芯片
华为设计，中芯国际制造
华为Mate 60 Pro供应商（部分）
大陆厂商生产比率达90%，多为“红色供应链”，台厂仅剩少数的稳懋和大立光等，两岸半导体产业的差距正缩小中。
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国产7纳米芯片横空出世
在美国的禁令下，台积电2020年9月“断供”华为晶片，导致华为手机营收一落千丈。未料三年后，华为新手机Mate 60 Pro在毫无宣传下于8月29日横空出世，网速不仅达5G水平，更有卫星电话等功能，震撼全世界。
业内权威观察结构TechInsights拆机后证实，华为新手机Mate 60 Pro使用的是中芯国际制造的7纳米芯片，这意味着华为仅用三年就打破了技术封锁。
视频资源
遥遥领先，网络流行语，指余承东在华为Mate40系列发布会中，多次用来形容华为手机与其他品牌差距的词汇。2023年8月底，伴随着华为Mate 60的发布，“遥遥领先”相关的短视频刷爆了网络。
内容简介
网友恶搞
课堂活动
Mate 60
iPhone 15
你会作何选择？
如果你有10000元，你会购买华为Mate 60系列还是苹果15系列，为什么？
作为中国人，我们应该怎样看待华为取得的成绩与华为目前的技术水平？这对我们未来的事业有何启示？
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议题探究
芯片：肯定成绩，正视差距
第四部分
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肯定成绩，正视差距
“因为七纳米以下是一个分水岭，五纳米是量子运算必要的载具，包括AI、5G、军工武器和导弹皆需要，故美国要台积电三纳米、五纳米到美国设厂，华为的商业运用固然无法和台积电相提并论，但若用DUV能慢慢做到五纳米，未来中国（大陆）的导弹等武器就不会受到美国压制”。
北京邮电大学教授、中国信息经济学会常务副理事长吕廷杰解释，2—2.5节点意味着我们与先进制程的5G芯片还有3—5年的差距。不过，3—5年是西方国家根据他们的技术进步速度判断的，而我国往往能用“中国速度”完成超越。
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国家集成电路大基金
国家集成电路产业投资基金股份有限公司，俗称“大基金”，由国家牵头成立，成立于2014年，两期规模超3千亿，重点投资芯片产业。2022年，反腐风暴席卷芯片投资圈，引发热议。
不能一捆子打死
苹果公司曾表示，正在评估从长江存储采购芯片，以用于在中国销售的iPhone手机中。可见，在产业基金引导下，不少细分领域，确实在缩小和国际巨头的差距。受到美国制裁，前景不乐观。
科技自立自强是一个中华民族生存发展的基础，也是一个中国成为“制造强国”的重要前提。为了发展芯片产业，国家投入了大量的人力物力。
产业基金
长江存储
从7纳米到5纳米再到4纳米，不是一个线性的时间问题，复杂度会越来越高，需要一个很长、很艰难的研发过程。
台积电创始人，被誉为台湾“半导体教父”
1949年，18岁的张忠谋进入美国哈佛大学
1931年7月10日出生于浙江宁波
1987年，张忠谋在台湾创办了台积电
1972年，成为德州仪器的第三号人物
张忠谋
2018年6月5日，宣告正式退休。
1985年，出任台湾工业技术研究院院长
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2021年半导体产值达到4.1万亿新台币，晶圆代工与封测业皆位居全球第一、IC设计业排名世界第二，从设计到制造，再到封测和材料都有完善的供应链，可以说台湾地区在全球半导体产业有着举足轻重的地位。为何人口仅有2000多万的台湾可以芯片领域能够取得如此大的成就？
说到台湾芯片的崛起，我们不得不提到一个人，他就是被台湾人称为“工研院之父”的孙运璿（xuán）。上世纪六十年代，台湾主要发展出口加工工业，但是伴随着1973年石油危机的爆发，全球经济陷入低迷，当时台湾地区新上任的“经济部长”孙运璿认为，只有从劳动力密集型转向高科技产业才能改变台湾的经济，于是1973年孙运璿提议效仿韩国的“科技研究院”成立台湾工业技术研究院，并邀请张忠谋担任工研院院长。
此后工研院一直致力于研究半导体技术，由于刚开始台湾并没有任何半导体工业基础，所以只能从美国引进技术，并组织研发人员赴美交流学习，而这些人才也成为日后台湾半导体产业的开创者。从此台湾半导体产业迅速崛起，并建成从设计、制造、封测等的完整产业链。
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首先，重视人才。台湾还从海外招揽到很多精英，其中就包括台积电的创始人张忠谋。台积电的创始人张忠谋，是一名标准的工科学霸，本科读的是哈佛，硕士读的是麻省理工，博士读的是斯坦福。顶尖精英教育只是他人生的底色，作为黄皮肤的中国人，以技术立身、能一路高升到德州仪器第三号实权人物，足见他技术创造力之强。在美国半导体行业浸淫20余年的技术经验，以及对行业发展的深刻见解，也绝非一般职业经理人所能比拟。在2008年经济危机背景下嗅到移动终端兴起之先机并大举投入，都充分展现了他的人格魅力和决策魄力。说到底，科技竞争的背后，是人才的较量。
其次，台湾抓住了历史的机遇，扶持半导体产业发展。上世纪80年代，眼见日本半导体产业过于强大，美国便对日本展开贸易战（历史总是惊人相似），在1986年前后利用《广场协议》和两次《半导体协议》进行疯狂打压，日本半导体发展受阻。随着产业转移，韩国和中国台湾逐渐迎来了半导体发展的春天。正是踩中行业突进的大势，又顺承产业转移的东风，台湾半导体才能扶摇直上，拔地而起，成就一方霸业。
回顾台湾芯片产业的发展历程，这对我们有何启示？我们经常说，粮食要自给自足，能源要自给自足，科技要自给自足，那如何平衡对外开放与自给自足的关系呢？
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议题探究
促进国际分工
推动科技进步
吸引优秀人才
对外开放有助于市场规模的扩大，市场规模的扩大带来的分工深化则是经济繁荣和就业扩大的动力。
一方面，积极参与国际竞争，激发本国自主创新的潜能；另一方面，吸收国外先进的技术和科学的管理经验。
我国高水平创新人才仍然不足，特别是科技领军人才更加匮乏，这已成为我国实现经济高质量发展的掣肘。
知识解读
扩大对外开放意义深远
粮食
能源
科技
中国粮食连年丰收，与此同时进口量再创新高，食物自给率持续下降。加入WTO后，油料的自给率从81.0%下降到25.1%，大豆的自给率从60.2%下降到17.0%。
2021年，全国能源净进口总量11.2亿吨。原煤净进口3.2亿吨，原油净进口5.1亿吨，天然气净进口1620亿立方米，能源对外依存度为20.6%。
我们经常看到新闻报道中，宣传某一科技产品国产化率达到多少，好像某个产品能够达到百分百最好。在什么情况下我们要追求国产化呢？
知识解读
独立自主与对外开放
知识解读
立足我国国情，放眼世界，在积极参与经济全球化过程中，我国既注重对外开放、合作共赢，又强调独立自主、自力更生。对外开放和自力更生好比两条强有力的“腿”，支撑我国经济迈入现代化。
对外开放与自力更生
教师感悟
看到成绩，坚定自信；戒骄戒躁，继续努力；独立自主，掌握主动权，对外开放，拓展发展空间。

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