光刻机可以弯道超车么？
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在人类发展史上技术路线不断更新变幻 ， 以最常见工具材质来看 ， 人类最初是用石质工具 ， 后来是陶制/玉制工具 ， 然后是铜制工具 ， 最后过渡到了铁质工具时代 。 每一次技术路线更换都是原有技术路线走到了尽头 ， 技术研发效费比越来越低 ， 等到研发带来收益已经低于技术研发成本时 ， 这条技术路线也就走到了尽头 。 这时如果我们还想有比较好技术的研发效费比 ， 则必须更换技术路线 。
技术路线走到了尽头是什么样表现呢?
两点 ， 一是技术研发效费比越来越低 ， 二是技术研发后成本优化空间非常有限 。 而光刻机技术路线目前似乎就处于这样一种状态 。
每一种技术路线都分为四个阶段：萌芽期、成长期、成熟期、衰退期 。
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技术路线在成长期表现是：随着技术路线研发 ， 研发成本增加有限 ， 但研发收益却非常显著 。 而且新技术在应用过程中会被不断优化 ， 在性能保持不变前提下 ， 使用成本却能大幅降低 。
而技术路线成熟期表现是：随着技术路线研发推进 ， 研发成本持续飙升 ， 但研发收益却越来越低 ， 技术路线研发效费比越来越差 ， 且新技术在应用过程中成本优化空间越来越小 。
当我们回顾90年代以来光刻机三十年发展史可以看到 ， 随着光刻机技术迭代更新 ， 光刻机价格在不断翻倍飙升 ， 但是其带给我们收益却是逐步减少 。 这是非常典型技术路线由成长期过渡到成熟期的转换特征 。
【光刻机可以弯道超车么？】以苹果A系列芯片为例(以下内容均为苹果官方宣发口径) ， A11芯片(10纳米工艺、2017年)高性能内核较A10(14纳米工艺、2016年)快25% ， A12芯片(7纳米工艺、2018年)高性能内核较A11提升15% ， A13芯片(7纳米纳米、2019年)高性能内核较A12提升20% ， 传说中A14芯片(5纳米工艺)高性能内核较A13提升15% 。
一直追逐最顶尖光刻机制程的A系列处理器可以说是光刻机制程对芯片性能影响最好的参考坐标系了 ， 但是我们看到其从2016到2020年五年时间里芯片性能才勉强翻了一倍 ， 而且从性能提升幅度来看是越来越小 。 而摩尔定律是每18到24个月 ， 芯片性能就应该翻上一倍 。
即使不考虑光刻机研发成本效费比 ， 我们看下光刻机在技术研发成功后在成本优化方面表现 。 PAS5500光刻机(90纳米工艺)是ASML于90年代初期推出的光刻机目前依然在售 ， 其目前售价相比90年代刚推出来时降幅不大 。 也就是说光刻机在新技术发明三十年后成本优化依然相当有限 ， 与之形成鲜明对比是近十年来大多数芯片制作成本依然有非常大下降空间 。
是不是因为ASML相对垄断而刻意提高了产品售价呢?
从以下三点来看并不是：
1 ， 从ASML历年报表来看 ， PAS5500所对应老式光刻机毛利率并不高 。
2 ， 从尼康前期公布年报来看 ， 其同类型光刻机成本和ASML相差并不大 。
3 ， 上海微电子自2018年推出了PAS5500同类光刻机SSA600/20光刻机 ， 售价和ASML相比差价不大 。
也就是说无论是ASML本身还是其竞争对手对30年前研发成功的技术依然不能很好的优化降低成本 ， 这说明光刻机技术路线本身成本优化空间非常有限 。 而这种技术成熟后 ， 成本优化空间非常有限也是技术路线进入成熟期后典型特征 。
从光刻机发展历史来看 ， 其技术迭代效费比越来越低 ， 也许研发成本大于研发收益技术路线终点就在眼前 。
或许STM(扫描隧道显微镜)技术是个不错芯片技术新选择?
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