作者：Mario Gabriele. 编译：Cointime.com QDD

内容前瞻

如果你只有几分钟的时间，以下是投资者、运营商和创始人应该了解的有关ASML的信息。

l   赢得的垄断地位。ASML是欧盟VUV光刻机的唯一供应商。这些机器使用极紫外光刻划出世界上最强大的半导体芯片。可以想象，这是一个宝贵的地位。ASML的市值接近3000亿美元，年收入达数百亿美元。

l   令人难以置信的复杂性。很难过分强调ASML的EUV机器的复杂性。每个装置都有超过100,000个组件，这些组件来自专业供应商，造价高达2亿美元。机器的几乎每一个步骤都涉及到对外行人来说几乎难以置信的技术奇迹，近乎于魔法。

l   供应链专家。ASML只在内部制造EUV机器的15%组件。该公司的天才在于协调众多制造商的庞大供应链，并将它们的产品整合成一个完整的整体。在某些情况下，ASML会直接收购其供应商，从而更好地控制其供应链。

l   芯片的前沿技术。拜登政府已经积极限制芯片行业与中国的商业关系。由于ASML位于荷兰，美国的盟友，这些限制影响了其向中国客户出售机器的数量。中美之间的技术冲突对于像ASML这样的企业来说是一个决定性的因素。

l   推动AI繁荣。当前的人工智能复兴很大程度上归功于ASML。该公司的机器帮助制造了训练和部署现代AI模型所必需的尖端GPU。对这些芯片的需求在未来几年内可能会增加，进一步加强ASML的地位。明天最强大的人工智能体验几乎肯定会依赖于这家荷兰公司的技术。

在一个超级反派的沙龙游戏中，如果你被指派以最高效的方式阻挠所有人类创新，你会做什么？

最不具创造力的可能会提出一种直接的方法-这种方法在低级惊悚片和动作电影中占主导地位。在这种平庸的分类中，我们有被撞的小行星，制造的流行病和爆发的火山口。这些武器不仅会终结创新，而且会终结一切。

稍微聪明一点的恶棍可能会想出一种更新颖的方法。为什么要消灭世界，当你可以简单地剪掉一些海底互联网电缆？为什么要消除人类，当你可以编写扭曲实验室测量结果并阻碍科学发现的恶意软件？有更加隐蔽的方法可以制造混乱。

这些后一种建议足够不错，但它们不太可能受到同伴罪犯的赞扬。如果你希望给各色各样的猫咪拥抱者留下深刻印象，让我来提个建议。最简单、最干净的扼杀人类进步的方法就是拿把锤子进入ASML的实验室。

这家约3000亿美元的荷兰科技公司是极紫外（EUV）光刻机的唯一制造商，这是一种价值2亿美元的装置，有些人认为这是“世界上最复杂的机器”。这些工程奇迹是几十年的试错、科学突破、错综复杂的供应链和数十亿美元的成果。它们是无可复制的，因此价值非常高。如果没有ASML的EUV技术，将无法制造世界上最强大的硅芯片-这些芯片推动了当前的人工智能繁荣。简而言之，我们的计算进步轨迹集中在了拥有对某种特定魔法的绝对垄断权的供应商手中。

对于这种游戏，让ASML停滞不前，这是对其不同寻常、被低估的力量的证明。

如何与光对话

ASML的EUV光刻技术当之无愧地成为世界上最复杂的机器。它拥有超过100,000个组件，是一种创新的奇迹。正是由于它的创造，今天的制造商可以生产具有仅为数纳米的晶体管门的芯片。（如果你对芯片世界还不太熟悉，你可能需要查看我们对台积电的深度研究，其中涵盖了许多基础知识。）现代手机和计算机的神奇功能都离不开它。让我们来讨论它的魔力。我们必须从光开始。

人类与电磁谱有着奇特的关系。我们只能看到其中的一小部分 - 只有0.0035%。其中一小片区域占据了我们生活中所有的颜色：红色的弯曲玫瑰，绿色的修剪草坪，黄褐色的日落。在两侧是超出我们感知范围的广阔领域。在可见光的紫外端，存在着长波长的蜿蜒领域，包括红外线、微波和无线电波。我们可以在电视晚餐的升腾蒸汽和汽车立体声的旋律中看到这种低频辐射的影响。而另一方向的旅行，则会发现另一个边远地区，这是一个短、尖锐、高能辐射的地方。紫外线、X射线和最后是伽马射线紧随紫外线之后。有些动物可以看到这些波长 - 美洲红隼通过小鼠尿液的紫外线光线来跟踪它们的家族 - 但我们对它们是盲目的。

ASML目前的主导地位有很多原因。如果被迫选择其中之一，你可能会说它是紫外光的大师。它知道如何与光交流，如何哄骗和说服，操纵和弯曲它。

认识到这一点的价值需要理解半导体芯片的重要性。正如我们在关于台积电的文章中所提到的那样，“半导体”不仅仅是有用的，而且是必不可少的 - 用于计算机、电话、汽车和武器系统。根据克里斯·米勒（Chris Miller）的优秀著作《芯片战争》，全球大多数GDP是由使用半导体的设备产生的。由于它们的普及和实用性，它们也是高度战略性的，超级大国如美国和中国试图控制供应并获得优势。

ASML并不制造半导体。他们制造帮助制造它们的机器。这家荷兰公司专业生产“光刻”或“光刻”机器。实际上，这些机器可以让你用光线书写。在充分控制和掌握的情况下，像台积电这样的芯片制造商可以使用ASML的创造物将波长转化为笔尖，并用它在硅表面上绘制晶体管。这些晶体管有“门”作为开关，将电流转换为二进制数据，指示计算系统。继续保持魔法的领域，我们可以说光刻是一种咒语：勾画合适的符文，吉利的图案，看着金属来到生活。

ASML与其他光刻供应商的不同之处在于它使用光的类型以及如何控制光。在历史上，光刻使用可见光谱来形成芯片。在1980年代的大部分时间里，400至700纳米的波长足以雕刻具有“门”的晶体管，这些门的大小超过1000纳米。然而，随着产业努力将更多的晶体管塞入一个芯片中，增加其功率，光刻师遇到了一个基本的限制：可见光太粗糙了。

要创建“亚微米”晶体管 - 小于1000纳米的晶体管 - 你需要一种更精细、更锋利的工具。到了20世纪90年代，尼康（Nikon）、佳能（Canon）和ASML等公司已经超越了可见光领域，进入了“深紫外”（DUV）领域，其波长低至193纳米。考虑到摩尔定律的持续性，摩尔定律预测芯片上的晶体管数量将每两年翻一番，这些公司意识到，DUV很快将变得不够锋利。

因此，开始了向电磁谱外的西部边境的冲击。在紫外线和X射线的交界处，有一个“极紫外线”光的薄片区域，波长为13.5纳米。

想象一下这种仪器的精妙和精致。它约比DUV锋利14倍，比可见光锋利30倍。如果研究人员能够利用EUV，他们可以大大增加每个芯片上的晶体管数量。这就是用粗大的标记笔、滴水式圆珠笔或细尖铅笔尝试绘制精细线条之间的差异。

驯服EUV的追求占据了20世纪2000年代和2010年代的大部分时间。尽管尼康和佳能投资于商业化技术，但只有ASML成功。我们将讨论为什么ASML成功而其他人失败，但首先，我们必须谈论如何做到的。

荷兰公司ASML是如何驯服电磁波谱中这个未知领域的？它是如何实现许多研究人员和行业观察者认为不可能的事情？

让我们从光开始。你不能简单地买一颗EUV灯泡然后打开它。实际上，EUV在我们的星球上并不存在，这意味着你必须创造它，说服它出现。获取EUV的一种方法是将锡转化为热等离子体。当处于这种状态时，等离子体会发射EUV光。

这远非简单的事情。将锡转化为等离子体是困难的，需要将其温度升高到50万度 - 比太阳还热。即使在这种状态下，收集足够的EUV用于光刻也很困难。ASML使用与专业供应商Trumpf合作开发的精密激光来创造所需的特殊高温。

Trumpf花了十年的时间，并进行了大量投资，为ASML打造出一台合适的激光。这台激光不仅必须非常强大，还必须快速准确，能够击中以每小时200英里的速度穿过真空中的微小锡球。事实上，激光必须击中每个锡粒两次，才能成功将其转化为等离子体。为了获得足够的EUV，这个过程每秒发生五万次。一个每秒转动1000次的风扇系统让这台机器不会过热，因为它每分钟加冕三百万个微观太阳。

产生EUV还不够，你还必须想办法将其引导。这特别困难，因为EUV的吸收性很强 - 即使是空气也会吸收它。这就是为什么ASML的机器内部在“高真空”中运行，以保护这些辐射。

虽然这样可以防止损失创造出的EUV，但并不能帮助你引导它。为了解决这个问题，ASML再次寻求合作伙伴 - Zeiss集团。这家德国公司由光学家卡尔·蔡司（Carl Zeiss）于1846年创立，是光学系统的专业制造商，从眼镜到显微镜都是他们的专长。在ASML于2016年投资10亿美元支持下，蔡司制造了一面由100层组成的无瑕镜子 - 每层仅几纳米厚。用克里斯·米勒（Chris Miller）的话说，它们是“有史以来最平滑的物体”。如果将其放大到蔡司所在的德国境内的大小，镜子最大的瑕疵也只有十分之一毫米。

ASML的EUV机器依赖于几个蔡司镜子，这些镜子定位用于将EUV光引导到硅晶片上。复杂的软件和其他关键组件确保光以正确的图案到达硅晶片，这是另一个复杂的过程。仅仅确保硅片在正确位置上，不受杂质影响，就是一个挑战。ASML的机器可以将每个硅片定位到四分之一纳米的精度，并且每秒进行多达20,000次微观调整和检查。如果即使有一个微尘落在硅片上，整批芯片（需要几个月处理）可能会被毁坏。

考虑到ASML的EUV机器的复杂性，操作它们需要相当的专业知识。在某些情况下，需要技术博士学位，以及密集的操作培训。由于使用这些机器非常困难，ASML的技术人员通常会陪同它们前往目的地 - 这一过程涉及20辆卡车，40个货柜和三架747飞机。技术人员会在现场停留，持续处理问题并优化性能。

ASML的策略

荷兰的一个小型合资企业并非偶然成为一个价值3000亿美元的巨头。ASML的非凡崛起是运营卓越、战略优势、技术创新和一些运气的结果。为了了解ASML如何超越尼康和佳能等规模大得多的日本公司，我们将简要介绍一下公司的历史，并探讨其成功策略。

ASML的历史相当丰富。事实上，这个故事有很多曲折，荷兰记者René Raaijmakers在书中仅描述了1960年代到1990年代中期的时期就写了600多页。虽然《ASML的设计师》是芯片迷的理想编年史，我们可以采取更简洁的方法。

ASML成立于1984年，是荷兰电子公司飞利浦和先进半导体材料国际（ASMI）的一家合资企业，ASMI是芯片机器制造商。这个合作伙伴关系旨在进军日益重要的光刻技术领域。这个新成立的子公司被称为“ASM光刻”，新公司的工作人员在位于飞利浦艾恩霍温办公室附近的一个漏水的小屋里工作。

一年内，ASML发布了它的第一台机器，利用了从上世纪70年代开始的研究成果。1986年，它推出了另一种机型。尽管生产力强大，但该部门在财务上陷入困境，需要频繁注资。随着ASML扩大其业务范围，进军美国并在台湾建立联系，这些投资变得越来越重要。尽管需要大量的研发投入，但并没有帮助解决问题。到那个十年结束时，飞利浦和ASMI的慷慨施舍已经有所紧张，后者退出了合作。只有飞利浦董事会的最后努力说服荷兰母公司继续支持ASML。

这证明是一个明智的押注，使ASML有了足够的余地来推出具有重大商业吸引力的新系统。资金涌入，让ASML不再依赖外部资本。到1995年，公司已经站稳脚跟，可以进行首次公开募股，同时在阿姆斯特丹和纽约证券交易所上市。ASML从一个漏水的小屋变成了仅用了十多年时间就上市的公司。接下来几年，飞利浦完全剥离了其持股，使ASML成为真正独立的实体。

虽然ASML的首次公开募股表明该公司的合法性，但它在市场领导者面前仍然落后。1995年，尼康和佳能持有66%的市场份额，而荷兰公司仅占18%。很少有人预料到ASML会超越光刻领域的两大巨头。

在接下来的二十多年里，ASML证明了怀疑者是错误的。在2000年代和2010年代，ASML改进了现有技术，并赢得了EUV竞赛。实际上，这并不完全是一场竞赛：尽管尼康、佳能和美国公司都意识到了这个机会，但没有一个公司拥有信念、联系和资本的完美组合来实现这一目标。ASML在2010年出货了它的第一台EUV原型机，到2020年已经进入了大规模生产阶段。

一个濒临破产的子公司是如何超越行业巨头，建立了100%的EUV垄断地位？这涉及到地理优势、战略友谊和卓越的供应链管理。

战略地理位置

费尔德霍温传统上并不被视为技术进步的中心。位于荷兰南部，距离比利时边境约20公里，拥有仅有45,500人口。除了与ASML的联系外，费尔德霍温的成名之处是与一些政治家和体育人士的联系，以及与埃因霍温机场的距离。

虽然远非像硅谷、北京或东京那样拥有技术活力，但费尔德霍温仍然被证明是一个对光刻制造商来说具有战略意义的位置。在1980年代和1990年代的美国与日本之间以及今天的美国与中国之间争夺芯片霸主地位的战斗中，荷兰是一个中立地带 - 尽管与美国结盟。

在所有事情相等的情况下，美国公司本来更倾向于将其光刻业务交给国内公司。然而，在1980年代，像GCA和Perkin-Elmer这样的美国公司失去了对市场的控制，让位于尼康和佳能。结果是，美国公司面临选择，要么资助与它们直接竞争的亚洲巨头，要么支持一个欧洲的新兴企业。如你所料，他们选择了后者。特别重要的是，制造内存芯片DRAM的制造商Micron。在1987年，总部位于爱达荷州博伊西的这家公司是市场上唯一仍在与日本公司竞争的美国企业。与其把业务交给亚洲竞争对手，Micron决定选择ASML。

ASML从美国实验室获得的研究成果比美国公司提供的收入更有价值。在1990年代，英特尔在EUV研究方面投入巨资，资助国家实验室。劳伦斯利弗莫尔和国家山迪亚实验室的研究成果最终传给了ASML，因为英特尔意识到没有任何美国公司能够有效地商业化这些发现。尼康和佳能无法获得这些信息，有效地使它们无法参与EUV革命。现代EUV技术是基于美国发现的，但在欧洲得到了完善。

正确的联系

ASML受益于与美国客户和研究人员建立的关系以外的其他关系。其中最重要的当然是与飞利浦和ASM国际的联系。正如前文所述，这些公司为这家初创企业提供了资金、人才和研究支持。

飞利浦的规模和影响力也带来了间接的好处。当台湾在1986年开始了新的半导体计划时，这家荷兰公司同意投资5800万美元，成为台积电的第一个外部股东。至关重要的是，这家荷兰公司同意成为晶圆厂的客户，并分享自己的专业知识。在ASML的编年史中，Raaijmakers指出，飞利浦为台积电员工举办培训班，指导其运营，以便将生产转移到这家新兴晶圆厂。购买光刻机时，考虑到ASML与台积电的紧密联系和飞利浦的基因，ASML成为了自然的选择。

1988年，台积电工厂发生火灾，这对ASML来说是一个特别的机遇。在当时，这家荷兰公司正在为生存而苦苦挣扎，而台积电订购了17台替换机器，帮助ASML在接下来的一年实现了700万美元的利润。Raaijmakers写道：“台积电的保险公司 - 正式的买家 - 是ASML在1989年的最大客户。”由于ASML幸运的联系，出现了这些机遇。

供应链的掌控

3000亿美元的公司不会只是偶然发生的。虽然ASML受益于其中立地理位置、外部知识产权和战略联系，但它的成功是自己取得的。尤其是，公司精通复杂的光刻供应链。

尽管与飞利浦和ASM国际有关，但在更广泛的半导体领域，ASML开始时是一个资源受限的组织。芯片制造过程中的几乎每一步都需要极大的资本。光刻也不例外。（正如前文所述，ASML的最先进机器售价2亿美元。）

由于资本限制，ASML意识到自己不可能从头开始建造一台具有竞争力的光刻机。每个组件都异常复杂，需要专业知识和投资。因此，它依赖于包括蔡司集团、特朗普夫、赛麦尔等几家第三方供应商。例如，对于ASML的EUV机器，仅有15%的组件是自制的，其余85%来自其他公司。ASML的天才在于控制其复杂的供应链，并整合数千个组件。

正如前文所述，ASML竭尽全力确保其供应链的稳固性，就像向蔡司提供10亿美元的投资一样。在担心某个供应商的可靠性时，ASML偶尔会采取收购的措施。据Miller记录，CEO Peter Wennink警告某个供应商：“如果你不守规矩，我们将收购你。”多年来，ASML确实做到了这一点。以下是三个例子：

l   Cymer，25亿美元（2012年）。Cymer是一家光刻机光源制造商。它早早认识到粉碎锡是产生EUV的一种有前景的方法。虽然ASML会从中受益，但Cymer首先与特朗普合作创建了上述精密激光器。通过收购Cymer，ASML加速了其EUV技术的发展，帮助其实现了利润丰厚的垄断地位。

l   Hermes Microvision，31亿美元（2016年）。与Hermes合作两年后，ASML将其纳入了公司。这家台湾公司制造“电子束”检测设备，使用电子监测芯片并识别微小缺陷。这是为了提高生产效率并支持EUV技术的一项举措。

l   Brion Technologies，2.7亿美元（2007年）。Brion总部位于加利福尼亚，是一家计算光刻技术公司。其工具帮助“优化和验证”光刻中使用的光罩。通过这样做，它能够提高产量。

虽然ASML善于辨别何时将技术纳入旗下，但它也足够精明，意识到自己不能完全垂直整合。“人们认识到，在半导体行业取得成功的唯一途径是合作，” ASML的副总裁说道。“认为我们可以回到一个小黑暗的角落并独自完成所有事情，这可能是一个非常具有挑战性的概念。”

三大力量

半导体行业是一个不断变化的行业，受到商业、政治和技术风潮的影响。虽然过于远见是一种危险的游戏，但有三股力量特别有可能决定ASML未来十年的发展：

l   人工智能革命。

l   中美紧张关系。

l   维持摩尔定律。

在过去的九个月里，英伟达（Nvidia）的股价上涨了超过300%，市值达到1.15万亿美元。它加入了千亿美元市值俱乐部：苹果、微软、沙特阿美、谷歌和亚马逊。它的崛起可以直接归因于人工智能的繁荣。英伟达的图形处理器（GPU）在训练和部署人工智能模型方面变得至关重要。鉴于GPU供应商的匮乏，以及芯片制造过程中的其他瓶颈，提高供应以满足不断增长的需求并不简单。结果就是某些芯片型号出现短缺。

ASML将受益于这一繁荣。为了制造其GPU，英伟达依赖台积电，而台积电则依赖ASML。随着其推动性能进一步提升，ASML的独特EUV技术将极其受欢迎。未来几年我们将看到的许多人工智能进步，间接归功于这家荷兰公司的神奇技术。

虽然ASML确实向中国公司销售产品，但由于美国的制裁，它面临严重限制。华盛顿与北京之间的冷战将不可避免地对ASML的前景产生重要影响。正如我们在对台积电的分析中所概述的，拜登政府采取了积极措施阻止中国获得先进和中端芯片。除了阻止芯片本身外，制裁还阻止中国客户获得制造这些芯片所需的设备或软件。自从我们发表文章以来，美国政府进一步限制了对中国的出口。作为战略盟友，荷兰政府也发布了自己的管制措施，加强了限制。其中最严厉的措施将在9月全面生效。

从纯粹的商业角度来看，这些限制对ASML来说是不便的。它销售EUV或甚至不那么先进的DUV机器的能力受到限制，导致损失数十亿美元的收入。正如人们所预期的那样，中国当局对当前的限制持反对态度，中国驻荷兰大使馆训斥该国“立即纠正其错误行为”。

美国的地缘政治议程也影响了ASML的招聘。为了遵守美国出口管理条例（EAR），该公司拒绝拥有特定国籍或永久居留权的候选人。如果一份工作涉及与敏感的美国技术互动，ASML将拒绝来自伊朗、叙利亚、朝鲜、俄罗斯、古巴和其他国家的申请者。不这样做可能会导致严重的美国制裁。荷兰人权研究所在一家反歧视组织提交投诉后确认了ASML的政策，并指出EAR“确实对ASML有约束力”。

ASML的显赫地位在很大程度上归功于美国的技术、研究和资本。其与该国（以及其母国）的联系的代价是相当大的。

没有ASML的EUV光刻机，摩尔定律可能会受到威胁。一位研究人员对MIT Technology Review说：“没有这台机器，摩尔定律就不存在了。”尽管ASML的奇迹让行业在更长时间内保持了发展，但它最终会达到一个极限。维持摩尔定律的追求推动着ASML的研发。该公司比任何人都更了解独特技术优势的价值。

那么，在EUV之后会发生什么？ASML正在大量投资以回答这个问题。2021年，它投入了25亿欧元用于研发，随后在接下来的一年中增加到33亿欧元。在近期和中期内，ASML似乎处于良好的位置。尽管其复杂性，当前的EUV机器被认为是“基础”型号。在未来三年内，预计ASML将推出“高数值孔径”EUV机器，可以实现更高的精度。在未来十年内，可能会推出“超数值孔径”版本，但Chip War的Chris Miller指出它们的成功并不是板上钉钉的事。

与基本EUV技术一样，这些机器应该会带来一波更加强大的芯片。作为重新确立自己在芯片制造业中的主导地位的一部分，英特尔计划投资950亿美元建设一个“大型巨无霸工厂”在欧洲，据首席执行官帕特·盖尔辛格称。它与ASML达成协议，希望率先获得高数值孔径EUV机器，以便生产2纳米芯片——比许多智能手机使用的7纳米节点大幅减小。其他一些利益相关者，如台积电，也在投资推动1纳米技术。在不久的将来，芯片可能变得如此小，以至于我们需要一种新的测量单位。盖尔辛格已经宣称“Ångström时代”的来临，比纳米级别小上一个数量级。在突破这一门槛方面，没有哪家公司比ASML更重要。它是唯一能够将光线转化为更细微点的公司。

我们并不总是能够保留我们的技术。历史上充斥着被时间抹去的创新例子。古代的记载告诉我们，希腊火是拜占庭人在7世纪用来保卫君士坦丁堡的一种罕见的火药武器。一千多年后，我们仍然不确定到底是哪些化学物质相互作用产生了那些能够在遇水时瞬间燃烧的强大火焰。这是一个谜团，一个致命魔法的片段，被文明遗忘了。

即使是最确信无疑的超级反派，在被逼迫时也会承认，仅凭一把锤子是无法毁掉ASML的。（你必须给恶魔一些诗意的许可。）但是，在宏观计划中，不需要太多的努力，就可以将其最重要的知识从世界上铲除。几个实验室夷为平地，几百台EUV机器被打成碎片，几千名优秀员工被忘却记忆的笔抹去记忆。如果ASML消失了，如果其集体的专业知识在一夜之间消失了，我们将无法恢复它。机遇、技能、天才和财富同时出现的可能太小了。就像希腊火一样，与紫外光交流的能力将成为另一个我们可望而不可及的事情。