摘要：正如一份报告所指出的那样，虽然许多RISC-V“应用程序都在相当普通的消费品中”，但工程师们相信“这项技术最终将接管更艰巨的任务。”例如，2023年11月24日，达摩院推出了三款基于RISC-V的处理器。在其他地方，“中国航天科学家提出使用RISC-V来开发高
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正如一份报告所指出的那样，虽然许多RISC-V“应用程序都在相当普通的消费品中”，但工程师们相信“这项技术最终将接管更艰巨的任务。”例如，2023年11月24日，达摩院推出了三款基于RISC-V的处理器。在其他地方，“中国航天科学家提出使用RISC-V来开发高性能星载计算机”，而阿里巴巴的T-Head则设计了一款RISC-V芯片来运行云式计算服务。
高级节点逻辑芯片。正如《经济学人》所写，“中国的芯片行业距离技术前沿还很远。即使某为和某芯国际最终成功生产5nm芯片，它们仍将远远落后于韩国科技巨头三星和台湾地区代工厂台积电，这两家公司早在2022年就开始批量生产3nm芯片。”正如研究公司TechInsights的副主席G. Dan Hutcheson所解释的那样，“十年前，[中国企业]落后了两代。五年前，他们落后了两代，现在仍然落后两代。”然而，这并不意味着中国在某些领域没有取得长足进步。2023年8月，某为发布了Mate 60 Pro智能手机，如图所示，该智能手机采用7纳米麒麟9000S芯片，由某芯国际采用中芯国际N+2工艺技术制造。
例如，2023年8月，某为发布了Mate 60 Pro智能手机，该智能手机部署了7纳米麒麟9000S芯片，由某芯国际使用其中芯国际N+2工艺技术制造，“其性能震惊了世界。”正如所评论的那样，“将MatePro的芯片与三星制造的高通芯片相比，它可能只落后了18个月，在某些方面它实际上也一样好……人们不认为中国有能力生产这种芯片。”Patel和O'Loughlin观察到，Mate Pro的网络性能（上传/下载）速度与高通芯片提供的速度相当，其GPU/AI功能（支持游戏、视频和相机等手机功能）大多与竞争对手相当。他们评论说，“这是一个非常好的芯片，双手被绑在背后，这意味着它是在没有尖端EUV光刻设备的情况下制造的，但使用了较旧的DUV设备”，“在最坏的情况下，它落后于全球领先水平18个月。
”正如Patel总结的那样：简而言之，麒麟9000S是一款比西方意识到的设计更好的芯片。它具有强大的动力和性能。即使在出口管制不力的情况下，这也是一款领先的芯片，在2021年将处于领先地位，但它是在无法获得EUV、无法获得美国尖端知识产权的情况下完成的，并且是故意受到阻碍的。我们无法夸大这有多可怕。由于上述出口管制，某芯国际无法使用最新的EUV设备制造华为的麒麟处理器，因此它使用其拥有的现有DUV设备（出口管制前）采用了一种称为“双重成像”的技术，该技术使用多个激光通道以低于20纳米的分辨率蚀刻IC设计，以7纳米的分辨率制造。然而，这一过程既耗时又昂贵，因此很难大规模生产，这解释了为什么分析师预计华为在2023年只会出货700万部MatePro手机，在2024年可能会出货4000万部。
然而，Patel辩称，某芯国际的N+2工艺代表了一种“真正的大批量生产工艺技术”，产量很高。SAQP案例反映出，中国半导体开发商正在尝试在工艺创新方面尽可能地创新，至少在可用的资产和技术方面如此，即使这些目前明显落后于全球前沿。2024年3月22日，某为（可能与某芯国际）宣布，它已经为一种名为“自对准四重成像”的技术申请了专利：这是一种在硅片上多次蚀刻线条以提高晶体管密度的技术。某为专利申请中描述的SAQP方法涉及多次在硅片上蚀刻线条，以提高晶体管密度，降低功耗，并可能提高性能。中国国家支持的芯片制造开发商SiCarrier已经在2023年底获得了一项与SAQP相关的专利，该专利说明了如何采用DUV和SAQP工艺来实现5nm芯片上明显的某些技术阈值。
SAQP技术代表了与英特尔在寻求转向10纳米以下工艺时探索的方法类似的方法，但正如AntonShilov所写，“在华为和中芯国际的案例中，四重成像是使用合同芯片制造商已经拥有的工具提高晶体管密度的唯一技术。” 换句话说，该案例反映了中国半导体开发商正试图在工艺创新方面尽可能地创新，至少在可用的资产和技术方面，即使这些资产和技术目前明显落后于全球前沿。这也表明，中国正试图达到“足够好”的状态，拥有足够的国内技术来生产服务于国内市场的信息通信和电信（ICT）产品。某芯国际目前正在开发其中芯国际N+3“5纳米”工艺，每平方毫米(mm^2)应具有1.3亿个晶体管。正如帕特尔所写，“如果当前的限制没有任何变化，我们预计某为和中芯国际将在2025年或2026年推出真正的基于5纳米的芯片，并在不久之后推出大规模人工智能芯片。
”最终，帕特尔认为“某芯国际最多只落后英特尔和三星几年”，“最坏也只落后台积电几年。”然而，正如所指出的，大多数分析师认为这一差距接近五年而不是几年。在其他地方，大量中国竞争对手正在设计人工智能芯片，包括某为、某科技断言，这些公司“将很快能够在两年内大量生产出与英伟达A100相当的采用中芯国际7nm工艺的芯片。”一位观察人士（要求匿名）在评论某为的Ascend GPU芯片时指出，除了能效之外，某为的最高端产品在大多数功能上可能与 NVIDIAH800相当。某为开发了一个名为“CANN”的专有软件平台，帮助开发人员使用其芯片构建人工智能模型。在GPU领域，科技的BR100处理器在市场上与NVIDIA的H100展开竞争。H100在台积电N4工艺节点上配备了800亿个晶体管，而BR100在7 nm工艺节点上仅配备了30亿个晶体管。
某科技联合创始人兼CTO表示，BR100的架构优化了数据流深度，通过六大技术特性解决了数据迁移和并行度不足的瓶颈，这意味着BR100芯片在性能和能效方面实现了“跨越式进步”。虽然BR100提供了强大的性能速度，但行业观察人士指出，NVIDIA的CUDA紧密集成硬件和软件的生态系统可能更具吸引力，并使NVIDIA成为开发人员和研究人员的重要合作伙伴。中国中央处理器 (CPU) 芯片制造商龙芯最近推出了新款3B600和3B700处理器，该公司声称其单核性能可与英特尔第十代芯片相媲美。该公司声称，其最新版本的单核能力提高到了原来的20倍，尽管公司副总裁张戈承认，该公司的“芯片落后于多核”处理器的主流产品。尽管如此，中国仍将公司的本土解决方案视为对该国利润丰厚的教育和政府市场具有吸引力的产品。
在其他地方，武汉新芯正在建设一家工厂，每月将能够生产3000片12英寸高带宽存储器（HBM）晶片，以扩大中国国内人工智能微芯片的基础。
更大节点芯片。如前所述，较大节点芯片，也称为传统或成熟芯片，尺寸为28纳米或更大。但正如一份报告指出的那样，“尽管有这个名称，传统芯片并不是过时的技术。与‘成熟’、‘较旧’和‘传统’等术语相关的含义具有误导性，因为这些类别的芯片不断针对新的要求和应用进行改进。”相反，更大节点的芯片是许多市场的基础，包括工业、航空航天和国防部门。这些芯片的创新包括使用碳化硅 (SiC)和硝酸镓 (GaN) 等宽带隙材料，这在清洁能源应用中非常重要。在其他地方，正如一位评论员指出的那样，“汽车行业的主要创新发生在成熟的节点上。它们需要非常节能且安全。”中国可能会成为这一市场领域中越来越重要的参与者，但其竞争优势的基础可能更多地取决于大规模（由国家驱动的大规模工业补贴的支持），这有利于价格驱动的竞争，而不是创新驱动。
到2024年，中国新增的芯片产能将超过世界其他地区的总和，每月晶圆产量将比2023年增加100万片。未来几年，中国将占据新增半导体产能的最大份额。事实上，分析师预计，到2024年，中国新增的芯片产能将超过世界其他地区的总和，每月晶圆产量将比2023年增加100万片。中国在全球成熟节点产量中的份额预计将从2023年的31%增长到2027的39%。目前，中国在20-45 nm芯片产能中占全球产能的27%，在50-180 nm芯片产能中占全球产能的30%。此外，分析师预计，中国大陆将在2022年至2026年期间建设最多的新晶圆厂或进行重大扩建，其中中国大陆新增26座工厂，台湾地区19座。（参见图7。) 2024年第一季度，中国的集成电路产量激增40%，达到981亿个单位，这主要是由传统芯片的生产推动的。
7：2022年至2026年预计将投产的新晶圆厂和主要扩建项目
中国半导体行业的增长，特别是在传统芯片领域，在很大程度上是由大规模的工业补贴推动的，这些补贴旨在帮助其公司实现生产规模经济。因此，正如一份报告指出的那样，“由于政府补贴和其他因素，中国企业在中国成本较低的支持下，能够提供显着更低的价格。”例如，在2022年和2023年的大部分时间里，中国的微控制器处理器制造商兆易创新的产品价格比法国意法半导体公司等非中国竞争对手低20%至30%以上。中国的补贴允许中国半导体公司在市场上竞争，而无需赢得基于市场的回报率，因此他们可以以低得多的价格出售产品，这使得那些必须获得基于市场的回报率的公司处于显著的劣势，同时也扰乱了行业创新的经济性，因为公司依赖利用一代半导体产品的利润来资助创新下一代的研发费用。这对全球存储芯片制造商来说也是一个重大挑战，
而且这种动态有可能扩展到中国大力补贴的每个半导体子行业。中国对较大节点芯片的积极补贴导致产能过剩，人为压低价格，并使必须获得基于市场的回报率的公司处于不利地位，从而严重扰乱了全球半导体行业的创新经济，不仅对成熟的节点芯片制造商，而且对所有节点规模的芯片制造商都产生了有害的下游影响。
内存芯片。半导体存储器产业长期以来一直是中国经济发展的战略重点。某江存储是中国领先的NAND制造商，由国家集成电路产业投资基金、前国家大学控制的无晶圆厂半导体公司某华紫光和某省科技投资集团发起，仅武汉工厂就获得了240亿美元的初始政府资金支持。某鑫存储于2017年成立，是另一家中国创建的半导体制造商，专注于DRAM技术。CMXT是由当地国有合肥市产业投资基金和京某创新半导体（一家中国闪存芯片设计公司）共同牵头成立的项目，斥资80亿美元启动该项目。【未完待续】请继续关注下一期。
来源：国际战略对策研究一点号
