每秒鐘10次，一個形狀像厚披薩盒子并攜帶一塊硅片的物體以比載人火箭快三倍的速度起飛。在幾毫秒內它以恒定的速度移動，然后以驚人的精度突然停止——距離目標只有一個原子。這不是高能物理實驗。這是芯片制造工具制造商阿斯麥公司(ASML)設計的最新光刻機，用于將納米芯片圖案投射到硅片上。1月5日，美國半導體巨頭英特爾自豪地成為這個技術奇跡的最初組件的第一個擁有者，并在其位于俄勒岡州的工廠進行組裝。

圖1

就像這臺外表不起眼的機器一樣，它的荷蘭制造商充滿了驚喜。該公司的市值在過去五年中翻了兩番，達到2600億歐元(2850億美元)，使其成為歐洲最有價值的科技公司(見圖表1)。2012年至2022年，其收入和凈利潤均增長了約四倍，分別為210億歐元和60億歐元。截至2023年底，阿斯麥的營業利潤率超過34%，這對于一家硬件企業來說是令人震驚的，并且超過了全球最大的消費電子產品制造商蘋果公司的營業利潤率（見圖 2）。

當 ASML 于 1 月 24 日公布季度業績時，這種出色的表現可能會更加耀眼。該公司在全球最關鍵的供應鏈的關鍵環節上擁有壟斷地位：沒有它的設備，幾乎不可能制造尖端的計算機處理器，比如那些進入智能手機和人工智能(AI)訓練數據中心的處理器。

該公司在世界上最關鍵的供應鏈的一個關鍵環節上擁有壟斷地位：如果沒有它的套件，幾乎不可能制造尖端的計算機處理器，例如用于人工智能（AI）的智能手機和數據中心的處理器，訓練有素。

圖2

隨著全球半導體銷售額預計到2032年翻倍至1.3萬億美元，每個大國和每個大型芯片制造商都想要得到阿斯麥的設備。該公司在中美科技爭奪中變得如此重要，以至于美國總統喬·拜登(Joe Biden)的政府在今年初向阿斯麥施壓，要求其取消向中國交付甚至較老機器的計劃。然而，阿斯麥的巨大成功也受到其他兩個不太明顯的因素的支撐。該公司創建了一個供應商和技術合作伙伴網絡，可能是歐洲最接近硅谷的東西。其商業模式巧妙地將硬件與軟件和數據結合起來。這些阿斯麥成功的無名元素挑戰了舊大陸無法開發成功數字平臺的觀念。

微縮技巧

ASML 的復雜機器執行簡單的任務。他們將計算機芯片的版圖投影到感光硅晶圓上。

荷蘭記者、新書《焦點——ASML 如何征服芯片世界》一書的作者 Marc Hijink 解釋道，1986 年，當第一款型號交付時，單個晶體管的測量精度為微米級，公司的設備幾乎就是一臺精美的復印機。如今，隨著晶體管縮小了一千倍，ASML 光刻設備可能是有史以來商業銷售的最先進設備。

ASML 及其合作伙伴通過具有科幻色彩的工程技術實現了這一令人難以置信的縮小技巧。該過程首先用強大的激光焚燒熔錫滴，每個熔錫滴的厚度不超過人類頭發絲的五分之一，行進速度超過每小時 250 公里。這會產生極短波長的光（極紫外光，用行話來說就是 EUV），然后被一組光滑的鏡子反射，這組鏡面非常光滑，最大的瑕疵也不過是小草在一毫秒內生長的距離。

為了讓這一切對芯片制造商來說物有所值--最新型號的芯片造價超過 3 億美元--并讓足夠多的芯片曝光，放置晶圓的物體（稱為 "工作臺"）必須以比火箭還快的速度加速，并準確地停在正確的位置上。

為了了解制造這種設備需要什么，可以參觀柏林附近新克爾恩的一家不起眼的工廠。這就是 ASML 制造“鏡塊”（晶圓臺的主要部分）等產品的地方。這些是由特殊陶瓷材料制成的堅固部件，厚 8 厘米，每邊長約 50 厘米的正方形。有些經過近一年的拋光、測量、重新拋光、重新測量等等，直到它們的形狀完全正確，其中包括安裝后會下垂幾納米的事實。

該工廠是該公司不同尋常的供應商網絡的象征。盡管其所有者 Berliner Glas 于 2020 年被 ASML 收購，但它的身份介于一家獨立公司和荷蘭母公司的子公司之間。

專業供應商

大約 800 家幫助組裝 ASML 機器的公司（大部分是歐洲公司）也出現了類似的情況。ASML 只擁有其中少數公司的股份。然而，它們的相互依賴使它們像一個單一的組織一樣運作。

ASML 將建造這一工程奇跡 90% 以上的成本外包出去，直接雇傭的員工不到完成這一壯舉所需的 10 萬名員工的一半。這部分是由于其歷史原因。

1984 年，當該公司從荷蘭電子巨頭飛利浦公司手中分拆出來時，ASML 似乎已經胎死腹中。它制造“硅步進機”（芯片復制機的原名）的想法是有前途的。但它沒有太多其他優勢，特別是沒有生產線。相反，它依賴于專業供應商，其中許多也是前飛利浦子公司，例如合同制造商 VDL。

外包也是技術的一個功能。光刻機的不同部件都非常先進，如果將其全部完成，很容易就會壓倒任何一家公司。“你必須決定在哪里增加最大價值，然后讓其他人來做剩下的事情。”一位前 ASML 內部人士解釋道。

半導體經濟學同樣主張不要事事親力親為。芯片行業很容易出現繁榮和蕭條，因為需求的波動速度遠遠快于制造商的產能安裝速度。隨著短缺轉為過剩，價格會出現漲跌。

芯片制造設備制造商也面臨同樣的周期。這使得將所有資產保留在內部存在風險；最好將部分風險轉移給供應商，供應商反過來可以通過迎合不同商業周期的客戶來限制風險。

所需的超專業化可以防止許多其他行業普遍存在的降低風險的雙重采購。就 ASML 而言，技術要求如此之高，而產量如此之低（2022 年出貨了 317 臺機器），即使可以找到多個供應商，管理一個零件的多個供應商也是不經濟的。

對于分別由通快（Trumpf）和蔡司（Zeiss）這兩家德國公司制造的激光器和鏡子等關鍵部件來說，這是不可能的。ASML 董事會負責采購的韋恩·艾倫 (Wayne Allan) 談到了“相互依賴”。

結果是 ASML 主要將自己限制為系統架構廠家。它決定誰做什么，定義其機器關鍵部分（稱為“模塊”）之間的接口，并進行研究和開發。這種設置使得測試部件和運輸機器變得更加容易（將最新型號運送到英特爾涉及 250 個板條箱和 13 個集裝箱）。它還為供應商提供了更多自由，包括嘗試新技術。

這一切之所以有效，是因為 ASML 在保留競爭要素的同時培養了信任和透明的文化。供應商不會被榨干最后一分錢。恰恰相反：“我們需要他們保持健康”艾倫說。

信息在整個網絡中自由流動，特別是在 ASML、Trumpf 和 Zeiss 之間。來自不同公司的工程團隊一起工作，共享專利，一些財務數據，有時還有利潤。“在會議上你無法分辨誰來自哪家公司。”蔡司前高管表示。

與此同時，許多供應商之間也存在間接競爭，例如為不同代ASML的機器提供類似的零部件。如果供應商遇到麻煩，ASML 會派遣快速干預部隊，有時即使這種幫助不受歡迎。作為最后的手段，ASML 可以購買供應商，就像 Berliner Glas 的情況一樣。

結構松散

哈佛商學院的威利·施 (Willy Shih) 認為，正是這種松散耦合的結構使 ASML 能夠擊敗其垂直整合程度更高的競爭對手。尼康和佳能這兩家曾經引領光刻機市場的日本公司從未成功地將更復雜的 EUV 套件商業化。（佳能正試圖通過“納米壓印”光刻技術卷土重來，這種技術將芯片設計物理壓印到晶圓上。）

ASML 現在通過用軟件和數據補充其硬件來鞏固這一主導地位。當真正的火箭起飛時，它們的軌跡是不穩定的，需要通過制導計算機來平滑，該計算機收集數據來預測和調整它們的路線。同樣，光刻機中的晶圓臺一開始也可能會錯過標記。

設備的其余部分也是如此。只有借助大量數據和機器學習（一種人工智能）的幫助，它們才能進行微調并變得更加準確。這正在迅速將 ASML 轉變為人工智能平臺。

英特爾收到新機器的所有模塊后，大約需要兩周時間將其組裝起來。而讓它適應新地點則需要幾個月的時間。俄勒岡州的重力可能與維爾霍芬略有不同，附近的其他機器可能會產生干擾。測試將收集大量數據并引發調整。"ASML 的另一位董事會成員 Jos Benschop 說：“我們有數千個旋鈕可以將其設置到完美狀態。”

ASLM 還利用一臺設備的數據來調整其他設備的旋鈕。自 39 年前成立以來，該公司已售出約 5,500 臺設備，其中 95% 仍在運行，許多設備還向總部發送數據。這將使其產品更加出色，從而帶來更多的芯片制造，產生更多的數據，如此循環往復，形成一個 "飛輪"，這通常與互聯網搜索等數字服務有關。

研究公司 New Street Research 的 Pierre Ferragu 認為，即使佳能、尼康或中國競爭對手最終成功制造出與 ASML 一樣強大的 EUV 機器，它也無法趕上這家荷蘭公司。“只要 ASML 不斷從所有安裝基地收集數據，這在數學上是不可能的。”

如果競爭對手無法推翻 ASML，還有什么可以呢？物理學是一個潛在的障礙。即使擁有最好的人工智能，你也無法永遠縮小晶體管（當然不是以商業上可行的方式）。如果技術要求變得過于超凡脫俗，供應商網絡可能會崩潰。

芯片制造商可能會對 ASML 的數據饑渴感到恐懼，因為這種饑渴會延伸到他們工廠中的其他關聯設備。內部人士說，一些廠商顯然已經開始反擊 ASML 的數字化擴張。

然后是地緣政治。在取消向中國交貨的消息傳出后，ASML 股價下跌。人們對銷量下降的擔憂較少；無論如何，ASML 無法足夠快地制造其機器。更令人擔憂的是，嚴格的出口管制可能會及時推動中國建立自己的芯片制造設備行業。這有一天可能會威脅到 ASML 的行業中心地位。但就目前而言，還為時尚早。誰說歐洲不能搞科技？

審核編輯：黃飛