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星期六, 8月 20, 2022
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中国半导体被美“卡脖子” 恐连锁影响到5G新兴领域

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美国继《芯片和科学法案》生效后,新一波的半导体技术管制是限制出口用来开发3纳米先进芯片的关键软件EDA(Electronic Design Automation)。分析人士表示,中国半导体产业在国家补贴的芯片大基金下仍被美国“卡脖子”,新制无疑雪上加霜,还可能连锁影响到中国新兴领域如5G、电动车的竞争优势。但美国若想借此使半导体供应链重回“美国制造”也是困难重重;此外,如果美国未来因为“美国优先”而减少对亚洲的依赖,台积电恐怕会面临更多的威胁。

资料照:2019中国国际信息通信展览会在北京举行。(2019年10月31日)

美国继《芯片和科学法案》生效后,新一波的半导体技术管制是限制出口用来开发3纳米先进芯片的关键软件EDA(Electronic Design Automation)。分析人士表示,中国半导体产业在国家补贴的芯片大基金下仍被美国“卡脖子”,新制无疑雪上加霜,还可能连锁影响到中国新兴领域如5G、电动车的竞争优势。但美国若想借此使半导体供应链重回“美国制造”也是困难重重;此外,如果美国未来因为“美国优先”而减少对亚洲的依赖,台积电恐怕会面临更多的威胁。

新冠疫情造成全球芯片荒,车用芯片尤其短缺,凸显了供应链自给自足的重要性。美国总统拜登日前签署《芯片和科学法案》,将在五年内投资超过 2000 亿美元来帮助美国重新获得半导体芯片制造领域的领先地位。

在这张 2020 年 5 月 14 日的档案照片中,在政府组织的北京记者参观活动中,身穿防护装备的员工在瑞萨电子的一家半导体生产工厂工作。

据了解,该法案提供520亿美元的补贴及约240亿美元的投资税收减免,另挹注超过1700亿美元推动科技研发,意在增强美国半导体产业链的完整性与增强国际竞争力。

值得注意的是,该法案也表明禁止获得资助的公司在中国投资先进制程芯片,为期十年,尤其是14纳米以下的先进制造,但如果是增产传统半导体则不在此限。

压倒中国

韩国产业经济与贸易研究院(KIET)的报告指出,美国芯片法案的最终目的是在经济、军事以及科技领域上压倒中国。

中国媒体则说,美国一边试图通过投资补贴吸引半导体企业到美国设厂,同时又通过限制补贴资格来阻止半导体企业在中国增产,正如《日经新闻》评论所言,这是“逼着半导体公司在中国和美国之间做选择”。

事实上,即使没有美国芯片法的推出,中国半导体产业就因为欠缺先进制程的晶圆制造与测试封装技术,以及欠缺半导体生产材料和设备而被美国“卡脖子”。如今,美国自8月15日上路EDA软件出口管制新规,对中国而言无疑是雪上加霜。

EDA软件是先进芯片制造无法避开的一个环节。德国之声说,如果中国芯片厂商无法使用此类软体,其芯片制程就只能徘徊在2纳米甚至5纳米之上的水平。

中国最大的芯片制造商中芯国际在2019年第四季进入14纳米量产,金融时报近日报道中芯开始出货7奈米芯片。而世界晶圆代工龙头台湾台积电则预定今年下半年开始量产3纳米制程。国际数据资讯公司(IDC)今年初曾分析,中国半导体先进制程技术仍落后3到4个世代。

大基金投入数千亿人民币

为完善半导体产业链,中国在2014年9月设立了“国家集成电路产业投资基金”(俗称大基金),用国家补贴的方式发展半导体。据中国东方财富证券研究所的报告指出,大基金第一期的投资金额共有1387亿元人民币,投资范围覆盖产业链上游至下游各个环节,其中制造业投资占比 67%,设计业投资 17%,封测业占比 10%。

报告还说,大基金第二期自2019年10月成立,注册资金为2041.5亿元,规模比一期还大,出资方也更为分散。第二期将加大对IC设计业的支持,重点扶持存储、5G以及人工智能等领域发展,并继续弥补设备与材料的短板。

中国设立大基金后,其半导体发展虽然很多部分仍受制于美国,但并非毫无成效。台湾资深产业分析师陈子昂在接受美国之音采访时表示,中国发展半导体已超过10年,过程中成长最快的就是IC设计,若无意外,今明两年中国的IC设计就会超越台湾成为世界第二,台湾将会位居世界第三。世界第一还是美国,占了市场份额的65%。他用“很迅猛”来形容中国IC设计的发展。

良率不高

“不过,中国在晶圆制造方面的表现就不是很好。”陈子昂说。他表示,虽然根据国际半导体产业协会(SEMI) 的统计,中国晶圆的制造产能居全球之冠,但空有产能,如果做出来的东西良率不高,价格就没有国际竞争力,货品还是卖不出去,这可以从中芯国际、华虹半导体的市占率远不如台积电可以看出。

台湾资深产业分析师陈子昂。(陈子昂提供)

陈子昂说:“它产能上去了,但是营收没有跟着上去,那这代表了什么呢?代表的是它的良率不高,然后毛利率也没有,因此没有国际竞争力。”

他表示,为了解决良率问题,中国最喜欢做的就是高薪挖角,最知名的就是前几年中芯和武汉弘芯用了至少新台币五倍以上的薪水挖角台积电五十名员工,但最后武汉弘芯还是倒闭了,这是因为一个12吋晶圆厂需要2000个员工,“50个对2000个根本不够”,而且晶圆制造过程有200至400道制程,每一道的良率都要0.999%以上。

陈子昂说:“所以不是靠挖角然后砸大钱就能做得出来,事实上,台积电、联电也是苦了很多年才有今天这个良率,中国大陆凭什么用10年的时间要超越(台积电)30年,所以我觉得,它要超越,恐怕3、5年以后还不一定能够赶得上,更不要讲超越。”

中国半导体的限制

台湾中华经济研究院第一研究所所长刘孟俊在接受美国之音采访时表示,美国是半导体开发最早的地方,台湾早期的留学生到美国留学时,还可以学到美国半导体的晶圆制造与加工封测技术;但后来由于美国半导体生态环境整个改变,矽谷的新创企业开始只着重在IC设计而不再做生产制造后,比台湾晚去美国的中国留学生们因此只能学到IC设计,学不到生产制造与封装,这也变成中国进入半导体产业“先天不良”的因素。

台湾中华经济研究院第一研究所所长刘孟俊。(刘孟俊提供)

他说:“所以你可以看到,其实中国要发展半导体的时候,它前面的障碍其实还蛮多,甚至还包含半导体的原料和气体等等,那些都是在日本的掌握当中。”

刘孟俊说,中国发展半导体的策略还是依循国家补贴的老路,一种是地方政府支持国有或有实力的大企业遍地开花,比如武汉弘芯、长江储存、北京的清华紫光等。另一种是结合政府采购,尤其是通过军方里面使用的芯片,或者是军民通用的一些方式,作为一种销售保证。

连锁效应

刘孟俊表示,换句话说,中国发展半导体的最大的本钱就在于它有庞大的内需需求,尤其中国最近在车用晶片以及电动车发展方面都有很大量的需求。不过,在美国芯片法案推出后,国际新产能不能进到中国,就等于国际上的先进半导体制造技术知识(know-how)的资金也无法进入中国,这除了会让中国的IC设计与生产受到压缩外,也会连带使中国在新兴领域的竞争优势受到限制。

刘孟俊说:“我觉得可能会产生一些额外的连锁效应,可能大家将来的话,电动车或车用电池或跟5G相关的一些链接的发展,可能会受到一些很大的影响。”

分析人士说,中国半导体的机器设备被“卡脖子”的结果,是即使企业手上握有大基金的钱也没有用,很可能会成为一个“烂尾”投资。

中国网友悲观

近来北京严打芯片行业,包括大基金总经理丁文武以及前中芯国际独董路军在内的多名行业高管都被调查,据传与北京不满该行业花了大钱仍无法解决被“卡脖子”的问题有关。

中国媒体知乎讨论“如何评价这几天知乎关于芯片上的悲观氛围?”话题,有网友贴出一张有丁文武、路军、紫光集团前联席总裁刁石京、齐联,以及紫光集团前董事长赵伟国、现任总裁张亚东六人合影的照片说:“这张图在2018年时号称是全中国最强的芯片弯道超车天团,2022 年,这六个人全进去了,最近又进去了好几个投资部的,涉案金额估计超过 3400 亿。一万亿的芯片大基金就这样 1/3 不见了。一个全国瞩目的大项目,举全国之力就只能找到一群蛀虫来主导?从集中力量办大事,变成集中力量捞大钱?这能不悲观吗?”

分析人士说,虽然中美之间不断升级的地缘政治紧张局势,为中国半导体发展的前景蒙上了一层阴影,但美国想要重回“美国制造”也没有那么容易。

重回美国制造不容易

刘孟俊说:“它(美国)的制造这一块,无论是从半导体,连汽车各方面,它要美国制造,其实我觉得到目前为止,它条件很差,差在那个工人还有工作文化,亚洲劳工还是比较能吃苦耐劳。”

台湾国防安全研究院助理研究员王绣雯。(王绣雯提供)

因此,刘孟俊认为,台积电不会把最先进的技术拿到美国去生产,比较辛苦的先进制程开发参数的部分还是会留在台湾做,等技术成熟后才会转移到美国生产,这样美国的工程师在接手时也比较好上手。

台湾国防安全研究院助理研究员王绣雯在接受美国之音采访时也认为,台积电经过很长时间、在每个流程步骤上不断精进,才有办法做到如此高的良率,美国想要追上来可能没有那么快。

她还说,台积电现阶段有其不可取代的重要性,但当美国扶植自身的半导体供应链愈发成熟后,台积电可能面临著有更多替代性的风险。因此,台积电可以利用到其他国家设厂的机会,扩充上下游材料与研发设计方面的能量,而台湾加入美国组建的“芯片四方联盟”(Chip 4)可能就是一个能扩大台积电发展的很好机会。

转载自 美国之音中文网

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