与未来紧密关联的中美晶片之争 网文选读 2022.8.18.
2022-08-18 10:56:03
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台湾的晶片

(一).竞争力第一的台积电

如今的高阶半导体制造,都必须仰赖极其昂贵的厂房投资以及技术研发。对于资本量体不及台积电、韩国三星电子、美国英特尔等半导体制造龙头的其他竞争者而言,高阶半导体制造已成为一个难以打入的市场。在精密的生产环境中,诸如环境净化、数以万计的标准化流程、原料、精密生产机台,都在在须要投入大量的资源,由此形成了极高的入行门槛。

近年不断传出中国大陆政府大力扶植半导体公司,挖角台积电等一线公司高阶经理人与技术大将之外,也祭出优渥的待遇挖角基层工程师与中阶主管,期待借此可以直接引进宝贵经验与技术。然而这样的投资至今未见成效,首先是由于半导体产业分工精密、程序复杂。挖角风气固然兴盛,但对于半导体业所需的人力规模与技术复杂程度来说,仍不足以移植足够技术,更不用说借此晋身龙头之列。

因为专精而能逐步拉开与对手的技术水平。这是成就台积电竞争力的要素之一。

作为全球晶圆专业代工的第一把交椅,“技术领先”与“产能充足”是台积电两大关键。

半导体晶片生产能力是未来各行各业乃至国防科技的关键技术,目前国际半导体市场占有率超过半壁江山的台积电约占53%,遥遥领先第二名的韩国三星电子(约16.3%)等公司。

无论从技术累积、市场经营、资本汇集等三个角度来看,台积电都善用了先驱优势,扩大与竞争者间的差距。

在2022年1月份的业绩发布会上,分析师无不注意到台积电资本支出高标上看420亿美元,足足比2021年高出40%。台积电2022年的预估支出,更是首次超越韩国三星电子的379亿美元、英特尔的270亿美元,台积电自公司创始之初累积至今的产能布局,就成为它竞争力的两大要素。

(二).台积电在上海

全球最大的半导体制造商台积电在上海松江拥有8英寸晶圆厂区,这也是台积电主力8英寸晶圆厂区之一。

总部位于上海的中国芯片巨头中芯国际称,公司目前生产运营正常;在上海有厂区的台积电也称,目前疫情防控不影响生产。

中芯国际总部位于上海,拥有全球化的制造和服务基地,在上海、北京、天津、深圳建有三座8英寸晶圆厂和三座12英寸晶圆厂。

国内的华为

(一).华为的招聘

中国科技巨头华为旗下芯片制造部门正大举招聘高端人才,开发自己的半导体设计软件。

有些岗位专注于开发自有的芯片设计工具,即所谓电子设计自动化(EDA)软件。目前这一小众领域由美国的楷登电子(Cadence Design Systems Inc.)和新思科技(Synopsys)主导,而由于制裁的原因,华为不再能从楷登电子或新思科技采购。

彭博社报道称,由于美国的制裁,华为不再能够从容获取某些技术,这波招聘看来是为发展自主技术做出的最新努力。

(二).华为有增长

据彭博社报道,华为今年4至6月的收入增长1%至1706亿元人民币。这是该公司自2020年最后一个季度以来首个销售增长的季度,当时美国的制裁严重限制了华为的全球业务。

根据华为披露六个月净利润率为5%,其季度净利润下降35%至94.8亿元人民币。据该公司发言人称,净利润下降的主要原因是寻求新业务领域和开发新技术的初始成本高。

要正视差距

(一).大陆落后台湾

宣告破产的紫光集团前高级副总裁、前日本尔必达社长坂本幸雄接受访问时说,中国大陆半导体产业的实力不管在研发、生产和产品良率方面落后台湾、韩国和美国一大截。

坂本说,大陆半导体实力与世界顶尖水平的差距很大,在DRAM领域处于中国顶尖水平的长鑫存储,与三星电子相比落后4代左右;而在NAND快闪记忆体领域,大陆据称顶尖的长江存储在去年8月启动128层3D NAND的量产,虽已启动192层的试产,但生产的数量过少,达不到讨论竞争力的水平。

在运算用逻辑晶片领域,即使是顶尖的中芯国际,最好的产品也只是14奈米,这已是七、八年前的技术,而台积电正在开发2纳米的产品。

加上美国的制裁,更难以引进尖端的半导体生产设备,无法跨入价值巨大的处理器领域,经营资源完全被用在增加14奈米以上的产能,如果缺乏在三、四年后追上台积电的雄心,差距会不断扩大。

(二).国家投资要讲究

根据《彭博》报道的数字,2021年美国对半导体研发的投入占到全球55%,中国仅为3.1%。

自从中美角力全面展开后,美国限制对华输出高端晶片及其技术,大大打击了中国的科技之路,一直是中国的痛处。中国近年推动支持半导体产业链政策,对行业投入大量资金,希望能尽快能解决这“卡脖子”问题。

中国半导体业近来正经历一轮“大地震”。自7月起,包括原工信部电子司司长、紫光集团前总裁刁石京、紫光集团原董事长赵伟国、国家集成电路产业投资基金股份有限公司总裁丁文武、国家晶片大基金管理公司原总裁路军、华芯投资原总监杜洋及投资三部副总经理杨征帆都因严重违纪而被调查机构带走调查。

这次晶片业大地震的确反映了,由国家拉动资金投入战略行业的做法存在问题,值得当局反思。正如过去一些受国家支持的行业那样,冲刺阶段资金审批都倾向比较“松手”,亦欠缺严格的监督,于是被人恶意利用,例如项目“报大数”或根本没有实际的研究成果等。例如武汉弘芯半导体有政府资金支持,预期投资过千亿人民币,但最终却烂尾收场。

不过,这并不代表由国家主导对战略行业投资的道路本身错误,而只是代表其执行和细节值得改进。

美国对晶片的关注

(一).美国的担忧

中芯国际正在交付使用7纳米技术制造的比特币挖矿芯片。这远比该公司成熟的14纳米技术先进。2020年底以来,美国禁止国内公司未经许可向这家中国公司出售可用于制造10纳米及更先进芯片的设备。

7纳米则比目前台积电和三星电子最先进的技术落后约四年。

约两年前,特朗普政府以国家安全之忧为由将中芯国际列入黑名单,指该公司与中国军方有关系。

美国参议员鲁比奥和众议员麦考尔已反复敦促该部门收紧与中芯国际相关的出口管制,并确保中国不会向俄罗斯转让技术,也不会帮助莫斯科规避制裁。

美国商务部发言人说:“拜登政府将继续努力发展和加强与盟友和合作伙伴的合作,以确保对半导体生产进行有效控制,让我们得以在先进半导体技术的竞争中领先几代。”

(二).美国的禁售

美国正考虑禁止主要出口商品卖给中芯国际,以免中芯购得来自美国的生产工具。

美国国防部希望限制中芯国际获取有能力生产含14纳米或更小电路的半导体的工具,进一步扩大中芯国际无法获取的美国商品的范围。

美国官员计划本月讨论国防部的一项提议,其中涉及填补监管漏洞,使得中芯国际无法购买美国关键技术。

根据现有规定,中芯国际可购买只用于(uniquely required)制造特定芯片的美国工具。这些芯片具有10纳米及以下的电路,接近尖端半导体制造技术。

美国也将在今天再度把中国人工智能公司商汤列入财政部禁止美国投资的清单。

(三).美国的管控

特朗普政府去年(2020年)年底将中芯国际列入美国商务部的贸易黑名单,因担心该公司向中国军队提供协助。

参加美国各机构主管会议的官员谈到了加强对中芯国际和中国其他芯片制造商销售管制的建议。

那些只能用于制造最先进的10纳米和更小芯片的设备面临更高的标准,很可能不予发放许可证。而最新政策的限制将扩大至那些也可用于较不先进芯片的产品的销售。

(四).英特尔在华受限

英特尔早在1985年就成立北京办事处,主要不是为了销售,而是在中国进行研发设计、在中国生产。英特尔在华已拥有完整的研发、应用设计、软件中心、制造、测试和封装体系。

美国《2022年芯片与科学法案》已经成为法律并生效。根据该法,凡是在美国本土接受联邦政府补贴的芯片公司,10年内不得在中国大幅增产“先进制程”芯片。

据美国芯片协会统计,2021年美国芯片企业平均销售额的18%投入研发,这是其保持世界领先地位的最重要原因。英特尔的生命也在于不间断的大规模研发投入。如果10年内英特尔在中国不投资或者少投资,那么中国芯片企业就会投资,其他国家芯片企业为了保住中国市场,也会想办法投资。那时中国市场将继续扩大,而英特尔份额将急剧萎缩,它在前沿技术的地位和生存由此会受到严重威胁。

(五).美国关于晶片的立法

美国总统拜登星期二(8月9日)签署了具有里程碑意义的《晶片和科学法案》,为美国半导体生产和研究提供527亿美元补贴,同时要提高美国在科技领域与中国竞争的能力。

晶片法案为美国半导体研发、制造以及劳动力发展提供527亿美元。其中390亿美元将用于半导体制造业的激励措施,20亿美元用于汽车和国防系统使用的传统晶片。此外,在美国建立晶片工厂的企业将获得25%的减税。

法案也授权10年内投入2000亿美元来促进美国的科学研究,以更好地与中国竞争。拜登说,尽管美国的晶片设计和研发保持领先,但全球只有10%的半导体是在美国本土生产。冠病疫情导致的供应链中断,推高了美国家庭和个人的成本。“我们在美国本土制造这些晶片,以降低日常成本,创造就业机会”,协助美国“赢得21世纪的经济竞争”。

拜登考察了美国标枪(Javelin)反坦克导弹生产基地,并称这一法案将让美国不再高度依赖其他国家来供应这些武器系统和其他产品所需的先进晶片。“不幸的是,我们完全不生产这些先进晶片,中国则在试图抢占先机,也要生产这些先进晶片。

美媒称,这显示美国将要把至关重要的晶片生产端带回国内的决心,美国也将致力于减少对亚洲晶片制造商如台湾、韩国等亚洲经济体的依赖,并且获得资金的公司必须承诺不在中国增加先进晶片的产量。法案要求任何接受美国政府资金的晶片企业必须在美国本土制造他们研发的技术。这意味着“在美国投资,在美国研发,在美国制造”。

美国半导体巨头英特尔总裁格辛格说,该法案可能是二战以来美国最重要的产业政策。

台积电和三星电子两家晶片制造商分别计划在亚利桑那和得克萨斯州建厂,预计2024年开始生产先进晶片。

(六).马基访台

美国参议院外交委员会亚太小组主席马基星期一(8月15日)公布,他在访台期间除了与台湾官员会面之外,也与台积电代表就美国半导体情况展开讨论。

马基和另外四名国会议员在台湾与台湾总统蔡英文、外长吴钊燮会面。他也就涉及到改善美国半导体供应链和投资情况的合作伙伴关系,与台积电代表展开讨论。

马基说:“美国必须继续支持台湾有意义地参与国际社会,并协助台湾抵御两岸胁迫,此举符合在《台湾关系法》下所做出的承诺。我们必须继续共同努力,避免在台湾海峡发生冲突和误判。”

 
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