中国芯片,正遭遇新一轮围剿

摘要:就在这个月,芯片断供、芯片出口限制等一系列消息传出,仅剩最后2个月的拜登政府,似乎想要抓住最后的“窗口期”,对华大干一场。

中国半导体产业,正遭遇新一轮围剿。

就在这个月,芯片断供、芯片出口限制等一系列消息传出,仅剩最后2个月的拜登政府,似乎想要抓住最后的“窗口期”,对华大干一场。

这一次,中国如何应对?

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82岁的拜登,想要一场“最后的疯狂”。

中国半导体产业遭遇的新一轮围剿,火力显得更为猛烈。

进入任期倒计时的拜登,在对华打压这件事上,越发激进,尤其是在半导体(芯片)领域。

如果说过去是针对华为、中芯国际等关键少数,那么现在就是更多的公司受到波及;过去是严控光刻机等“卡脖子”的供应,如今则是连冷门的设备也不放过;过去是对传统芯片打压,如今渐有“连根拔起”AI芯片之势。

11月8日,收到“美国商务部知会函”的台积电,决定不再做“半导体领域的瑞士”,停供中国大陆芯片,紧接着,三星也传出类似消息。

这意味着,全球两大先进制程霸主都可能“停供”——涉及对象为中国大陆的所有AI和GPU芯片客户,自11月11日起,将全面暂停供应所有7纳米(nm)及更先进工艺的芯片。

“AI燎原”提到:“一个可能的情况是,未来国产AI芯片将再无法使用中国大陆以外的产能进行生产。”

一天后,全球五大半导体设备厂商——科磊(KLA)、泛林电子(LAM)、应用材料(Applied Materials)、东京电子(Tokyo Electron)和阿斯麦(ASML),也收到了来自美国众议院中国事务特别委员会议员的信件,信上要求,他们要在12月1日前提交以下信息:

按收入计算,其在中国的前30名客户

对某些国家安全或限制贸易名单上的公司的销售情况

任何将制造业务从美国转移到海外的计划

以及自2021年1月1日以来发往中国能运行14nm及7nm设备年度数量等

相比以往,这次的要求更为具体,连冷门的半导体载具供应商都没放过,而且还提到了14nm,相比于之前限制的7nm及以下先进制程,颇有加码之势。

市场对于美国突如其来的“问候”,也忧心忡忡,纷纷猜测这是要为是为下一步精准打击做准备。

果不其然。11月22日就有媒体消息称,拜登政府将公布最新对华出口限制,其中涉及200家中国芯片公司。

根据今年7月的报道,限制贸易名单还只有120家,半年内打击对象便增加了66%!

而这一轮限制,根据知情人士消息,可能包括芯片制造工具。这一领域我们最常听说的便是光刻机,此前先进的光刻设备,已经被要求禁运。这一次,则可能面向更广泛和涉及更成熟制程的工具。

半导体专业研究机构“芯谋研究”分析说,拜登政府是“画线”以及“点射”,在其卸任之前,将会有一大批涉及到先进工艺的中国公司(封装、设备、设计等)被纳入制裁名单。

剩下的手段,可能会在接下来的一个月里密集发布,譬如有媒体就提到,另一套限制向中国出口高带宽内存芯片的规则,预计于下个月公布。

可以看出,太平洋对岸已经急不可耐了。对于中国芯片而言,一个更艰难的时刻或将到来。

不过,值得庆幸的是,这一次我们对可能到来的冲击,似乎早有应对,且有了一些新的“芯片朋友”。

事实上,尽管美方跳得厉害,推动围剿升级,但中国芯片行业,依旧得到了一些海外巨头的支持。

11月21日,全球第10大半导体厂商(2023年)、欧洲半导体巨头——意法半导体就决定,要把单子交给中国大陆来做。

接单的,是大陆第二大晶圆代工厂——华虹宏力。虽然合作的是40nm的成熟工艺(全球最先进制程已到2nm,目前只有台积电和三星掌握),但这也算是雪中送炭的举动了。

而中国在半导体(芯片)产业积累的实力,也早已今非昔比。

近日,华为Mate70正式发布,就宣布以“自研完全体”跨越技术壁垒。华为常务董事、终端BG董事长、智能汽车解决方案BU董事长余承东表示:“华为Mate 70绝对对得起那四个字!”

大家心知肚明,这说的是“遥遥领先”啊!

华为Mate70的芯片性能,究竟做到了哪一步?

快科技提到,从软件识别信息来看,Mate 70搭载了今年上半年中期改款的麒麟9010,也就是和华为Pura 70系列一样。Mate 70 Pro/Pro+/RS则首发麒麟9020,是正儿八经的新一代处理器。

与前代相比,麒麟9020主要是CPU、GPU频率的提升,华为官方提到,操作流畅度提升39%,游戏帧率提升31%,整机性能提升40%。

但是麒麟9020规格变化并不大,所以很可能是“核心架构改进,工艺制程延续”。

也就是说,这一次采用的多半还是7nm工艺,但是通过内部调整,已经具备了5nm性能。但这,也相当了不起了。

今年8月,日本半导体调查企业TechanaLye就在拆解“华为 Pura 70 Pro”后表示:

中国大陆芯片的实力,已经达到只比台积电落后3年的水平。要知道,在2020年业内的说法还是“落后5-10年”。

一般来说,如果线路线宽变窄,半导体的处理性能就会提高,半导体面积则会变小。日媒提到,中芯国际以7纳米量产的芯片面积为118.4平方毫米,台积电的5纳米芯片则为107.8平方毫米,面积没有太大差异,处理性能也基本相同。

此外,中国还有一个令人欣慰的进步是,半导体产业链的国产化率整体在提升。

半导体国际团体SEMI的资料显示,中国的半导体自给率从2014年的14%左右,已经上升到2023年的23%,预计到2027年将接近27%。

其中,半导体设备国产替代进程表现突出,头豹研究院提到,半导体设备国产化率已达35%,预计在2025年提升至50%。

大幅提升的实力,其实是被逼出来的。

2023年3月,荷兰加入了美国对华芯片出口管制的阵营,日本经济产业省也发布修订外汇法法令,将23类先进的芯片制造设备纳入出口管理的管制对象,其中包括清洗设备、成膜设备、热处理设备、曝光设备(包括极紫外EUV相关产品的制造设备)、蚀刻设备、高端光刻胶等。这一次美国对华出口限制,同样涉及到设备问题。

脖子越卡越紧,国产替代的步伐,就只会越迈越大,越走越快。

“倒退回10年前,在常见的半导体11类设备中,除了清洗设备外,几乎就看不到国产设备,而现在除了光刻机外,包括刻蚀、溅射、CVD等几乎所有工段的设备均实现了国产化。”

一些零部件,甚至到了要求全面国产化的地步。AI燎原提到,即便进口零部件可以保证三年不出故障,国产零部件只能用一年,国产设备制造商依旧选用国产。

“因为他们中间,真的有厂商经历过因无法取得进口设备零件,导致设备停工半年的情况。”

就像日本半导体调查企业TechanaLye(东京中央区)的社长清水洋治说的,“到目前为止,美国政府的管制只是略微减慢了中国的技术创新,但推动了中国半导体产业的自主生产”。

随着围剿的升级,新一轮的中国芯片攻防战,已经打响。

Mate70新机的发布,也在从另一个方面告诉我们一个现实:

目前国内最先进芯片的量产,依旧止步于7nm,即便达到了5nm性能,但那毕竟不是真正的5nm工艺。

就在今年,光刻机巨头ASML的CEO表示,中国在未来很长一段时间内都难以制造出EUV光刻机,而这正是突破7nm及以下芯片制程的关键工具。

虽然以中芯国际为代表的国内厂商正试图用DUV光刻机等更“原始”的方式完成对工艺的突破,前台积电建厂专家Leslie Wu也提到,“使用浸润式DUV光刻机+多重曝光技术生产5nm芯片完全可行,不计代价的情况下甚至能做到3nm”。

但这个办法,代价很大。

“同样的7nm芯片,用EUV跑,可能只需要40遍就能跑完,用DUV跑,可能需要90多遍,再算上产能的差距,相较于单纯用DUV来生产,EUV在芯片成本上大概优化了3倍。”

这是一笔成本账。只是我们没有选择的余地。

作为典型的重资产行业,从2014年开始,我国就设立“国家集成电路产业投资基金(大基金)”,第一期募集资金约 1387 亿元人民币,2019年,又筹集了 2042 亿元人民币,今年5月,又筹集了3440亿元人民币,成为我国史上最大的半导体投资基金

目前,中国最大的两家芯片代工企业 —— 中芯国际、华虹半导体,以及长江存储包括一些规模较小的公司等都从“大基金”得到了融资。

SEMI数据同样显示,目前,中国大陆已是世界上最大的半导体设备市场,今年前6个月,中国大陆在芯片制造工具上的支出达到创纪录的250亿美元(占全球半导体设备市场约47%),超过中国台湾省、韩国和美国的支出总和。

这说明,我们真的是在以举国之力托举半导体产业发展,而这样的“买买买”、“投投投”模式,多久才能实现先进制程的赶超?

隔壁韩国的案例是,逆袭用了近30年。

这近30年的时间里,韩国的产业投资一直位居世界前列。从研发投入来看,1980年时半导体领域研发投入约为850万美元,到1994年时为9亿美元。专利技术也从1989年底的708项上升至1994年的3336项。

直到今天,哪怕韩国的三星已经是全球半导体巨头,却也在中国台湾省称霸、日本重振产业的情况下,依旧摆脱不了继续“卷”。

据《韩国经济日报》报道,韩国提出半导体支持法案规定显示,部分参与半导体研发的员工将被允许延长工作时长,免除每周工作时限为52小时的劳动法规定。

连真正“遥遥领先”的国家如此,如今叠加新的挑战,我们的半导体产业,还远未到能喘口气的时候。

道阻且长,同道仍需加倍努力。

来源:财富取经路

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