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中共能突破“卡脖子”?不遗余力重塑全球芯片市场?

—几大优势表明中共仍能重塑全球芯片市场?

最新的一系列迹象显示,美中两国在芯片领域的博弈似乎更趋激烈。美国上星期(6月28日)以涉嫌支持俄罗斯军事和国防工业为由,将5家位于中国的公司纳入实体清单,其中三家与半导体产业相关。同一天, 中共领导人习近平前往湖北一家芯片业公司考察,称目前中共突破“卡脖子”关键核心技术已经“刻不容缓”。
人海战术

据国际半导体设备材料协会(SEMI)今年4月公布的数据,中国连续两年是全球购买半导体生产设备最多的国家。仅去年一年就达到296亿美元。中国进口的设备虽然不是最新的设备,这意味着中国在中低端芯片的产能会大幅提高,而世界上大部分电子产品所需的芯片产品并不需要最高端的芯片。

艾利森和施密特在最近的文章中指出,从1990年到2020年,中国建造了32家半导体超级工厂,而世界其他国家只建了24家,美国一家也没建。

他们指出,虽然拜登政府已经借《创新与竞争法案》向半导体制造业投资约500亿美元,但国会仍在就这项法案进行磋商,仍尚未通过。即使通过了,美国的投资也仍将仅为中国政府未来支出金额的三分之一。

韩国最大的传媒机构《中央日报》最近援引一名北京大学的韩国专家提供数据报道说,中国目前有7万多家半导体相关企业,“这就是中国半导体的人海战术”,今后连半导体制造业大国韩国都可能会从中国进口。五月份,中国对韩国的贸易近30年来首次出现顺差,其中主要原因被认为是两国半导体交易额的逆转。韩国从中国的半导体进口总额为24亿美元,比一年前同期增加40.9%。而韩国同期对中国的出口增长率仅为11%,增长势头方面中国比韩国快了近4倍。

从稀土、光伏、到高铁等领域,中国的后来居上之道是:政府扶持之下,从低端做起,凭借超大市场和制造能力,以价格优势起家,逐步缩小技术代差,最终登上产业金字塔之巅。

彭博社指出,中国半导体产能的增长意味着世界将更加依赖中国的供应。

韩国总统国家经济顾问委员会副主席李根(Keun Lee)最近撰文说,半导体行业龙头企业的地位并不是一成不变的,毕竟,三星等韩国公司就成功地超越了东芝等日本公司。在遭美国制裁的情况下,中国很难复制韩国公司这种跨越式战略,但是这并不是说中国没有机会发展出先进的、甚至是世界领先的半导体产业。这位《中国的技术跨越与经济追赶》一书的作者指出,例如,汽车公司不使用最先进的制造工艺,他们用的是20、或30纳米的工艺,而这类技术转让并未受到严格控制。在这一领域,中国代工制造商正在获得巨额利润,这些利润可用于投资先进或下一代芯片。

战略与国际研究中心高级副总裁兼战略技术项目主任刘易斯(James Lewis)说,中国正在重塑全球芯片市场,其战略目标是取代西方供应商,谋求重组全球秩序,让中国占据主导地位。他在接受美国之音采访时说,中国对芯片业的投资是出于政治原因,而不是经济或商业原因,中国将以一种不公平竞争的方式降低低端芯片的全球价格。他说:“这将导致全球产能过剩,这意味着会有更多的芯片公司、更多的芯片、更低的芯片价格。”

中国国家统计局今年初公布的数据显示,中国2021年生产了3594亿块集成电路,同比增长33.3%。总部设在美国的半导体行业协会(SIA)的一份报告预测,如果保持目前的势头,到2024年,中国的半导体行业在全球销售额中的占比可能高达17.4%,与去年相比几乎翻了一番。

哈佛大学肯尼迪学院贝尔弗科学与国际事务中心的研究助理员凯文·克莱曼说,中国目前虽然也出口芯片,但主要的目标是供应链自给自足。他对美国之音说:“中国最早可能在2025年、更可能是在2030年成为全球领先的芯片制造商,到时候其他国家肯定会依赖中国的芯片。”

中共能否弯道超车?

虽然有这些成功,但中国真正的突破或来自美光科技去年一项革命性创新的启示。

总部位于爱达荷州的半导体制造公司去年宣布,公司用上一代工艺机器—“深紫外光刻(DUV)”,而不是ASML的“极紫外光刻机(EUV)”率先于业界突破了1α(阿尔法)动态随机存取存储器(DRAM)制程技术,并且已经批量出货。美光称,其基于1α(1-alpha)节点、相当于10纳米级别的技术是美光一重大里程碑,在密度、功耗和性能等各方面均有重大突破。

这意味着美光用“深紫外线”光刻技术在晶圆上布置DRAM单元芯片细节,完成了其他公司用波长较小的新一代“极紫外光刻机”也没有完成的工艺制程。

从光源波长的角度来说,深紫外光刻机理论上远不如极深紫外线的波长短,折射率和能量都不如极深紫外线。极紫光刻的波长极短,为13.5纳米,而深紫光刻使用的是254-193纳米的光。

目前荷兰的阿斯麦(ASML)是世界上唯一有能力生产高端极紫外光刻机的公司,英特尔、三星电子和台积电等都无一例外地在用阿斯麦的极紫外光刻机生产芯片。在阿斯麦的17家核心供应商中,一半以上来自美国,而拜登政府基于国家安全考虑已要求荷兰政府扣留了阿斯麦对中国出口极紫许可证。与极紫相比,深紫光刻机并不像极紫外光刻机那样依赖美国技术,也不属于最新技术,因此并不在美国制裁之列。据韩国的《商务韩国》(BusinessKorea)披露的数据,目前阿斯麦30%的销售额来自中国,其中大部分是向中芯国际销售深紫光刻设备。

首尔国立大学经济学教授李根说,以上一代的深紫外光刻生产先进的芯片这种创造性的另类思维可能对提振中国半导体前景大有帮助。

中国科学院下属的微电子研究所集成电路先导工艺研发中心网站上的一篇文章说,鉴于DUV涵盖了大部分数字芯片和几乎所有的模拟芯片。所以,“完全掌握DUV技术就能在各类芯片领域有所建树”。

不过在另一方面,这篇文章也指出,随着先进制程向5纳米及以下先进制程进化,EUV必不可少。

在美国的制裁之下,中国无法获得生产最高端芯片的EUV制造设备,也缺乏先进的设计软件,这些大都是由美国公司主导,包括台积电在内制造最先进的芯片也离不开美国技术。中国目前的水平在14纳米,与国际领先水平有2-3代的代差;而韩国的三星电子上星期(6月30日)已宣布开始大规模生产3纳米芯片,成为全球首家量产3纳米芯片的公司。中国目前落后至少十年之久。

战略与国际研究中心的刘易斯说,中国在这方面投入了巨额资金,最终也许会赶上,但不会在近几年内。他说:“如果运气好的话,中国有可能在2030年的时候有能力生产较为高端的芯片。”

夏威夷智库东西方中心资深研究员丹尼·罗伊(Denny Roy)对美国之音说,中国政府拥有庞大的财政资源、从事商业间谍活动的网络黑客大军、无与伦比的全球经济影响力,所以他预计如果北京不遗余力打造本土高端芯片,如果国内也没有出现某种严重的经济或政治动荡的话,“中国最终将获得这种能力。”但是,他说,如果中国以外的大公司能不断保持创新,即使在中国进步的同时,他们也可以一直保持领先。

责任编辑: 方寻  来源:VOA 转载请注明作者、出处並保持完整。

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