美国BOB综合体育登录平台网站芯片法案升级针对性极强!被掐脖子的中国芯片出路在哪?

浏览: 次    发布日期:2022-10-24

  10月14日,拜登政府在芯片法案上继续升级,宣布限制向中国出售半导体技术的新措施,旨在打击中国获得从超级计算机到高精尖武器等一切领域所需要的关键技术能力。

  拜登此举可谓是发出了非常明确的信号,美国正试图在半导体技术与超级计算上建立垄断地位,并以此来限制中国的经济与军事的发展。

  在今年8月时,拜登就公布了第一轮的《芯片法案》:在未来的5年中,美国政府在芯片与相关领域内拨款2800亿美元,其中的520亿用于芯片与半导体技术美国BOB综合体育登录平台网站芯片法案升级针对性极强!被掐脖子的中国芯片出路在哪?。,用来重点扶持高端芯片的制造。

  2.由美国商务部牵头,推进先进半导体工艺的研发,并促进劳动力就业,预计耗资110亿美元;

  3.国防与安全计划:包括一系列国家安全与国际合作相关的补充法案,预计耗资20亿美元;

  法案规定,在2022年就要花掉190亿美元,其中20亿用于成熟工艺,剩下的170亿美元全部用于支持14纳米以下的先进工艺芯片。

  如果说8月份美国芯片法案的颁布,是希望在芯片制造领域上重新夺回领先地位,并且在科技上压制中国的话,那么这次的升级法案中,重点则包括美国商务部上周五发布的出口管制:阻止中国从西方购买最先进的半导体或用于自行制造半导体的设备。

  补充法案中的新规定还禁止任何美国工程师或科学家,在未经特别批准的情况下帮助中国制造芯片,即使该美国人在制造不受出口管制的设备。此外美国监管部门还加强了追踪,以确保出售给中国民用公司的美国设计芯片不会落入中国军方手中。

  最具争议的是,拜登团队增加了一项“外国直接产品规则”,禁止任何美国或非美国公司向针对的中国实体提供供应链包含美国技术的硬件或软件。

  虽然小王是文科生,但专门请教了行家,这里就先带大家一起了解一下芯片的产业模型:

  首先是芯片的设计,这需要顶级的人才对芯片的电路进行设计;第二步就是制作,这就包括了一系列的复杂工艺,主要是通过硅原材料进行加工,变成二极管;第三步是封装,就是将已经制作好的芯片,安装在电路板上。其中难易程度依次降低:最难的是芯片设计,其次是制作,最容易的是封装。

  目前,美国在芯片制造业依然是领先者,主要体现在芯片设计上,是产业链的最顶端。而近20年随着全球产业化的兴起,美国将芯片的制造业开始向海外转移,只负责设计,而将芯片生产外包给台湾与韩国厂商来完成批量生产。

  在当今的芯片制造业上,台积电与三星这两家公司借助全球化的红利,吃下了几乎全部的芯片市场。数据表明:目前全球80%的芯片在东亚制造,美国的产量为15%,欧洲占据了5%;在高端芯片领域里,则完全是台积电和三星这两家公司形成了垄断,台积电占比70%,三星则为30%。

  美国商务部长吉娜·雷蒙多表示:“如今,我们先进技术的芯片100%是从国外采购,其中90%来自台积电,10%来自韩国三星。我们没有在美国生产任何我们需要的芯片,这些芯片将会被用于人工智能、军队、卫星以及太空计划。最近的芯片法案是我们加强创新生态系统的‘进攻型举措’,这样一来,更多的先进芯片将会在美国制造。”

  目前国内在高端芯片领域,常年依赖于进口,这也导致了如今中国在芯片领域被卡脖子。中国亟待突破的是高端芯片的制造领域,中芯国际与世界领先水平,还有一到两代的明显差距。

  之前,台积电在南京设有16纳米与28纳米的芯片工厂,这也是大陆唯一一家生产28纳米以下的芯片先进工艺制造厂。虽然三星、台积电等公司在大陆建厂,不会有直接的技术转移,但可以培养出大量的技术从业人员,这些人才也能间接的帮助到芯片制造业的发展。但是如今芯片法案釜底抽薪,就让这样的机会不复存在。

  而美国,则可以通过“一硬一软”的两个手段限制中国,硬的主要是高端芯片的制造设备,而软的是芯片设计的EDA软件。

  在高端芯片制造设备领域里,大家耳熟能详的是荷兰的光刻机巨头ASML,另外四家里,有来自日本的东京电子,其余三家则都来自美国,分别是应用材料,拉姆研究与KLA;而这些工厂提供的设备,覆盖了芯片生产的几十道流程。台积电与三星都在大量使用这些公司的设备BOB综合体育登录平台网站。

  在软件EDA领域里,全球三大分别是新思科技(Synopsys),恺登电子(Cadence)与明道国际(Mentor Graphics),全部是美国公司。

  如今美国宣布的《芯片法案》,则是让三星和台积电都要面临着二选一的局面,这对于这两家公司都是一个巨大的考验,毕竟将自己的核心工艺技术直接搬到美国,是一个极大的挑战。

  从技术的角度上来讲,一座现代化的芯片制造工厂,需要3-5年的时间,而且芯片制造业并不依赖廉价劳动力,需要有高素质的人才以及成熟的供应链体系,在日新月异的科技领域里面,如此长的筹备时间意味着高风险。

  从商业格局和政治角度上而言,芯片制造无论对于台积电,还是三星而言,都是该地区支柱产业,甚至是这些地区掌握话语权的重要筹码。台积电与三星,是否就这样轻松的将自己多年以来积累的优势,拱手让给美国的制造公司,也是一个大大的问号。

  英特尔公司作为曾经的全球芯片霸主,他们当初的战略是两条腿走路:一面是不断的优化芯片的设计,另一方面也在不断的提升芯片的制造水准,让设计与制造工艺交替促进。但是英特尔在最近几年时,错失了极紫外光刻的技术模式,让台积电与三星抓住了难得机遇,完成弯道超车。

  在芯片法案的加持下,英特尔公司宣布投资1000亿美元,在美国制造8座现代化圆晶工厂,要将俄亥俄州打造成最大的芯片制造基地。据悉,英特尔公司将会得到芯片法案中30%的巨额补贴。

  中国拥有庞大的工厂生态系统,仍是美国芯片出口的一个巨大且利润丰厚的市场。这些微型技术对中国工厂为国内消费和出口全球而生产的智能手机、笔记本电脑、电冰箱、汽车和其他产品至关重要。

  根据波士顿咨询公司估计,如果美国完全禁止半导体企业向中国客户销售产品,美国半导体企业将丧失18%的全球市场份额和37%的收入,半导体行业也将减少1.5万个至4万个高技能工作岗位。

  长期以来,许多美国企业一直将对华销售作为一个重要的营收来源,并将收入再投资用于研发,以保持竞争优势。而如今的芯片链路,从设计到生产再到封装,经过几十年的演变,已经成为了一个分工非常细化且成熟的产业,通过单纯砸钱的手法,简单而粗暴的将产业重新转移回美国,是很难如愿以偿的。

  这一招也绝非是拜登政府的首创,在特朗普时期,中美之间发生贸易摩擦,当时特朗普下令,将部分制造业与钢铁产业强行搬回美国,破坏了整个的生产链,最终被验证是失败之举,本土制造业并未就此兴起,反而造成了更贵的成本与物价。

  对于中国的芯片之路,依然漫长且艰难。但是这座技术上的高峰,却是横亘在中国科技与经济道路上,必须去完成突破。

  也许中国的芯片,需要的是一次机遇的把握,如今3纳米芯片是世界上最先进,也是最小制程工艺生产的芯片。其尺寸已经接近病毒的大小。但是这也意味着,摩尔定律即将失效。摩尔定律被誉为计算机的第一定律,主要核心内容是:集成电路上可容纳的晶体管数量,大约每隔24个月便会增加一倍。这也意味着,每隔两年,处理器的性能就会提高一倍美国BOB综合体育登录平台网站芯片法案升级针对性极强!被掐脖子的中国芯片出路在哪?,。

  但由于半导体本身材料的限制,在3纳米芯片完成工艺突破后,后续2纳米甚至1纳米的芯片之作,只会越来越难以突破。这也意味着,整个芯片的制造产业,可能会出现新的发展方向,而这也提供给了国产芯片一个重新起跑的机会。

  中国曾在一穷二白的条件下,实现了“两弹一星”的成就,中国也曾在2021年,将一辆探测车送上火星,并将宇航员送进了空间站。中芯国际的创始人,有着“中国芯片之父”之称的张汝京说:不要管外面限制什么, 自力更生,就不会有什么限制了。