澳洲學(xué)者深度解讀?中國能否實現(xiàn)半導(dǎo)體自給自足?
作者:櫻寺水榭 來源: 頭條號
97107/22
97107/22
對中國來說,在芯片制造方面保持開放的心態(tài),至關(guān)重要。最近,日本公布了新的芯片制造設(shè)備出口控制措施,包括六大類23個項目,包括光刻、蝕刻、清洗、沉積和掩膜。這些措施的具體目標(biāo)沒有被明確提及,但很明顯,中國作為2020年以來最大的芯片制造設(shè)備進(jìn)
對中國來說,在芯片制造方面保持開放的心態(tài),至關(guān)重要。最近,日本公布了新的芯片制造設(shè)備出口控制措施,包括六大類23個項目,包括光刻、蝕刻、清洗、沉積和掩膜。這些措施的具體目標(biāo)沒有被明確提及,但很明顯,中國作為2020年以來最大的芯片制造設(shè)備進(jìn)口國,在2021年占日本芯片制造設(shè)備出口的近40%,很可能是預(yù)定目標(biāo)之一。
日本采取的行動可以被解釋為與美國主導(dǎo)的"Chip-4聯(lián)盟"的戰(zhàn)略一致,旨在遏制中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。一個重要的問題出現(xiàn)了:這些措施能否有效地遏制中國,使美國領(lǐng)導(dǎo)的芯片聯(lián)盟保持其戰(zhàn)略優(yōu)勢,還是會在無意中為中國提供機(jī)會,加快實現(xiàn)芯片自給自足的集體努力,從而引發(fā)芯片行業(yè)的新危機(jī)?芯片對一個國家的經(jīng)濟(jì)增長、社會進(jìn)步和國家安全至關(guān)重要,是現(xiàn)代社會的"大腦"或控制單元。它們對人工智能、量子計算和大數(shù)據(jù)分析等新興技術(shù)尤為關(guān)鍵,是決定一個國家未來技術(shù)競爭力的關(guān)鍵因素。此外,芯片體現(xiàn)了軍民融合技術(shù),可用于開發(fā)先進(jìn)武器裝備。因此,在美國和中國這兩個爭奪技術(shù)優(yōu)勢的全球強(qiáng)國之間的激烈競爭中,對芯片制造供應(yīng)鏈的掌握已成為一個核心的爭論點。美國主導(dǎo)的對中國的限制,促使半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)先事項發(fā)生了變化。國家安全現(xiàn)在優(yōu)先于經(jīng)濟(jì)效率,而經(jīng)濟(jì)效率是建立在芯片制造的全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)之上的。這些限制措施始于特朗普政府,并得到拜登政府的加強(qiáng),包括技術(shù)制裁和出口管制,阻止中國科技公司獲得先進(jìn)的芯片,限制中國獲得芯片制造的關(guān)鍵技術(shù)和人員。在經(jīng)濟(jì)民族主義不斷升級的情況下,為了應(yīng)對2021年汽車行業(yè)的供應(yīng)鏈中斷,以美國為首的半導(dǎo)體聯(lián)盟已經(jīng)制定了產(chǎn)業(yè)政策,以確保其芯片供應(yīng)鏈的安全。這些措施強(qiáng)調(diào)了人們對保障和加強(qiáng)國家安全的關(guān)注不斷升級,因為各國都希望在一個不確定的全球環(huán)境中維護(hù)自己的主權(quán),在這個環(huán)境中,對基于規(guī)則的秩序的信任和遵守正在下降。這里的基本前提是,芯片制造方面的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備不應(yīng)提供給那些有可能利用它們挑戰(zhàn)民主世界的國家。中國離自給自足還有多遠(yuǎn)?在這些限制之后,中國正在努力解決阻礙其在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的重大"障礙"。作為一個相對較晚進(jìn)入該領(lǐng)域的國家,如果這些障礙點繼續(xù)存在,中國就有可能進(jìn)一步落后,特別是在下一代技術(shù)方面。這種"阻塞點戰(zhàn)略",就像一個功夫大師迅速執(zhí)行一招劍法來切斷對手的喉嚨一樣,可以很容易地用于戰(zhàn)爭或地緣政治爭端。在這里,一個國家或組織可以確定并利用競爭對手價值鏈中的關(guān)鍵點或瓶頸,如關(guān)鍵資源、運輸路線或技術(shù)。這個比喻生動地說明了中國被扼殺或扼殺的風(fēng)險,從而阻礙了其與半導(dǎo)體行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者有效競爭和保持同步的能力。扼制點戰(zhàn)略的關(guān)鍵在于,采用這一戰(zhàn)略的一方,在半導(dǎo)體領(lǐng)域,美國及其盟友,對這些扼制點擁有壟斷性控制。通過行使這種控制權(quán),美國及其盟友有可能擾亂中國在芯片制造方面的進(jìn)展。中國已經(jīng)認(rèn)識到其工業(yè)能力中的阻塞點的威脅。2018年,國家確定了三十五種可能受到扼制的技術(shù)/產(chǎn)品。先進(jìn)的芯片制造工具和材料被列入這一名單。再往前看五年,隨著美國及其盟友加強(qiáng)了對中國芯片制造關(guān)鍵點的控制,中國為自給自足做了多少準(zhǔn)備?一個簡單的回答是"不多",盡管中國在國內(nèi)供應(yīng)鏈上取得了某些進(jìn)展。中國的初創(chuàng)企業(yè)幾乎涵蓋了所有子行業(yè),從設(shè)計軟件和數(shù)據(jù)庫到制造設(shè)備和半導(dǎo)體材料。然而,關(guān)于國內(nèi)替代,到目前為止,大多數(shù)領(lǐng)域的準(zhǔn)備程度都低于5%。為了提升其成熟加工模式的芯片制造能力,中芯國際集成電路制造有限公司(SMIC)自2021年以來在上海、北京、天津和深圳投資了四個額外的代工廠。盡管中芯國際斷言,它在理論上可以利用現(xiàn)有的DUV光刻系統(tǒng)生產(chǎn)先進(jìn)的14納米芯片,但它離達(dá)到大規(guī)模生產(chǎn)還有相當(dāng)大的距離。在資本和技術(shù)密集型的芯片制造行業(yè),以高良率實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)是至關(guān)重要的,因為它可以有效地降低每個芯片的成本。過渡到大規(guī)模生產(chǎn)并達(dá)到高產(chǎn)率需要大量的時間、人力和資本投資,前提是必須的設(shè)備和工具可以獲得。先進(jìn)的光刻機(jī)是中國芯片制造能力中的一個重要卡口。在這一領(lǐng)域,國內(nèi)替代率目前還不到1%。位于荷蘭的ASML公司仍然是EUV光刻機(jī)的唯一供應(yīng)商,這對高級芯片制造至關(guān)重要。由ASML和日本尼康生產(chǎn)的沉浸式DUV光刻機(jī)可能會被列入出口限制名單,這可能會引發(fā)中國芯片制造能力的重大動蕩。上海微電子公司是國內(nèi)的競爭對手,目前能夠生產(chǎn)的光刻機(jī)只支持使用90納米或更大加工模式的芯片的大規(guī)模生產(chǎn)。中國在蝕刻機(jī)領(lǐng)域取得了明顯的進(jìn)展,實現(xiàn)了約10%的國產(chǎn)替代。中國的先進(jìn)微制造設(shè)備公司是國內(nèi)第一家生產(chǎn)先進(jìn)芯片制造的蝕刻機(jī)的公司。利用國產(chǎn)光刻機(jī)和蝕刻機(jī),通過多次曝光,中國大規(guī)模制造65納米加工模式或更小的芯片基本可行,而且成品率高。這些國產(chǎn)機(jī)器可以滿足軍事應(yīng)用、電源管理、LCD、Wi-Fi、汽車和各種消費電子系統(tǒng)中使用的大多數(shù)芯片的生產(chǎn)需求。電子設(shè)計自動化(EDA)工具是中國芯片制造努力中的另一個重要障礙。在美國制裁的影響下,華為發(fā)現(xiàn)自己無法更新其EDA軟件,盡管持有永久性EDA許可證。有報道稱華為正在開發(fā)自己的EDA工具,但其功效和市場接受度仍不確定。如果日本實施出口管制措施,半導(dǎo)體材料有可能成為障礙點。在19種核心半導(dǎo)體材料中,日本公司在14種材料中占有50%以上的市場份額。例如,日本公司主導(dǎo)著全球光刻技術(shù)中使用的光刻膠的供應(yīng),占有超過85%的市場份額。在2019年的日韓貿(mào)易爭端中,日本通過限制向韓國出口三種材料,挑起了整個半導(dǎo)體價值鏈的混亂。中國在低端光刻膠生產(chǎn)方面取得了進(jìn)展,但幾乎所有高端光刻膠仍嚴(yán)重依賴日本進(jìn)口。由于這些原因,日本的出口管制措施被解釋為比美國實施的制裁更系統(tǒng)和精確地針對中國。一個混亂的未來?雖然這些限制措施可能會阻礙中國在芯片制造方面的進(jìn)展,但其長期效果仍不確定。芯片是高度復(fù)雜的產(chǎn)品,需要在硬件和軟件方面有深厚的技術(shù)專長,而且它們依賴于一個緊密編織的全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)。芯片制造的復(fù)雜性從研究和開發(fā)的大量投資中可見一斑。僅在2021年,該行業(yè)在研究和開發(fā)方面的投資總額為710億美元,這超過了中國"大基金"自2014年以來的510億美元的投資總額。全球創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)推動了研發(fā)投資,客戶對高性能芯片的需求一直是芯片設(shè)計和制造進(jìn)步的驅(qū)動力。以Nvidia為例,它最初專注于為游戲行業(yè)提供GPU(圖形處理單元),但已將其應(yīng)用擴(kuò)展到其他領(lǐng)域。它的增長是由圖形密集型游戲、比特幣開采數(shù)據(jù)分析以及人工智能培訓(xùn)和推理任務(wù)中不斷增長的用戶需求推動的。英偉達(dá)的首席執(zhí)行官Jensen Huang表示,由于中國仍然是其最大的游戲和數(shù)據(jù)中心市場,擔(dān)心無法進(jìn)入中國市場將大大限制他們的增長機(jī)會。芯片制造領(lǐng)域的全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展,各公司努力通過獲得新的能力和從事更高附加值的活動來提高其地位??v觀歷史,芯片制造行業(yè)有三次重大轉(zhuǎn)變,每次都涉及到價值鏈中附加值較低的環(huán)節(jié)向新興經(jīng)濟(jì)體或地區(qū)的轉(zhuǎn)移。在第一次轉(zhuǎn)變中,芯片制造從美國轉(zhuǎn)移到日本,而美國在芯片設(shè)計和知識產(chǎn)權(quán)方面保持其主導(dǎo)地位。在第二次轉(zhuǎn)變中,日本保留了材料和設(shè)備方面的高附加值環(huán)節(jié),而制造和包裝則轉(zhuǎn)移到韓國和臺灣。在第三次轉(zhuǎn)變中,韓國鞏固了其在內(nèi)存和顯示半導(dǎo)體領(lǐng)域的地位,臺灣專門從事代工,而中國則承擔(dān)了成熟工藝模式的低附加值芯片的封裝和制造。這些轉(zhuǎn)變中的每一個不僅導(dǎo)致了行業(yè)重組,而且重新定義了價值鏈的結(jié)構(gòu),為后來者創(chuàng)造了彌補(bǔ)差距的機(jī)會。然而,應(yīng)該注意的是,這些轉(zhuǎn)變都得到了各自政府在政策和資本方面的慷慨支持。中國經(jīng)常因為使用產(chǎn)業(yè)政策和補(bǔ)貼來支持國內(nèi)技術(shù)部門而受到批評。然而,盡管有這些措施,中國一直沒有成功地利用其產(chǎn)業(yè)政策大幅提升其半導(dǎo)體部門。反思這種情況,有幾個因素阻礙了中國在芯片制造方面的進(jìn)展。除了行業(yè)內(nèi)資本和人才的不足,中國進(jìn)步的最大障礙是價值鏈中的上下游企業(yè)之間缺乏有效的協(xié)同。芯片作為電子和電氣設(shè)備生產(chǎn)的中間產(chǎn)品,是中國在全球占有重要地位的行業(yè)。為了保持他們的競爭力,中國的下游制造商傾向于進(jìn)口芯片,這些芯片比國內(nèi)生產(chǎn)的同類產(chǎn)品更便宜、更強(qiáng)大、更節(jié)能。同樣,設(shè)計工具也很難獲得本地芯片設(shè)計者的訂單;國內(nèi)設(shè)計軟件和知識產(chǎn)權(quán)、設(shè)備和材料在被本地代工廠采用時面臨障礙,因為他們往往更喜歡優(yōu)越的進(jìn)口替代品。這種缺乏產(chǎn)業(yè)層面協(xié)調(diào)的情況阻礙了技術(shù)進(jìn)步,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫節(jié)。目前半導(dǎo)體價值鏈的結(jié)構(gòu)是高度相互依存的,盡管價值分配不均。美國占有最大的市場份額(47%),主要是在芯片設(shè)計和核心知識產(chǎn)權(quán)方面。其次是韓國、中國臺灣地區(qū)、日本和中國(截至2021年)。在一個利基但受到高度保護(hù)的市場中經(jīng)營的專業(yè)設(shè)備制造商,只能在這個全球網(wǎng)絡(luò)中生存。例如,ASML有來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)幾個下游公司的投資。盡管它處于壟斷地位,ASML在2022年只獲得了約65億歐元,占半導(dǎo)體行業(yè)總收入的不到2%。價值鏈的這種結(jié)構(gòu)給中國等后來者帶來了巨大的障礙,他們正在尋求在市場上獲得立足點。現(xiàn)在,技術(shù)制裁和出口管制無意中為中國企業(yè)打開了一個追趕的機(jī)會之窗。為了應(yīng)對扼殺戰(zhàn)略,中國半導(dǎo)體行業(yè)被迫通過在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng)相互依存的關(guān)系來努力實現(xiàn)自給自足。時間上也對中國企業(yè)有利。如果制裁是在十年前實施的,中國企業(yè)將有有限的技術(shù)積累來實現(xiàn)追趕。然而,在過去的十年里,中國在芯片制造的幾乎每一個子行業(yè)的投資都在封閉的反饋環(huán)路中見證了快速的世代升級,并得到了政府、科技公司、數(shù)字平臺和下游制造商等廣泛參與者的集體投資的支持。因此,中國已準(zhǔn)備好在芯片制造方面進(jìn)行追趕。思考預(yù)測中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域追趕的具體時間框架,很具有挑戰(zhàn)性。然而,完全扼殺進(jìn)步肯定不可能。地緣政治的干擾,加上技術(shù)的動蕩,導(dǎo)致穩(wěn)定性和可預(yù)測性降低。事實上,"咽喉戰(zhàn)略"有其自身的一系列挑戰(zhàn)和風(fēng)險。它可能會抑制全球合作和創(chuàng)新,阻滯半導(dǎo)體行業(yè)的整體增長,可能會影響西方參與者。此外,它可能會引起目標(biāo)對手的報復(fù)行動,進(jìn)一步破壞全球供應(yīng)鏈的穩(wěn)定,并可能導(dǎo)致沖突甚至戰(zhàn)爭的升級。對中國來說,在芯片制造方面保持開放的心態(tài),至關(guān)重要。該行業(yè)將從所有利益相關(guān)者的不同投入中受益。此外,中國需要盡可能地在與外國競爭對手的競爭和合作之間取得微妙的平衡。遺憾的是,自給自足往往有導(dǎo)致自我孤立的風(fēng)險。對日本來說,出口管制措施有可能影響雙邊關(guān)系,并可能使貿(mào)易緊張局勢升級,特別是考慮到日本和中國之間的歷史沖突。日本是中國的一個重要貿(mào)易伙伴,中國市場對日本的半導(dǎo)體制造商仍然至關(guān)重要。為了報復(fù)日本在遏制中國的芯片制造方面與美國保持一致,中國政府可能會考慮限制向日本出口關(guān)鍵礦物,而中國消費者有可能組織抵制日本產(chǎn)品,就像他們在以前的雙邊沖突中那樣。最糟糕的是,芯片戰(zhàn)爭的加劇有可能導(dǎo)致技術(shù)上的完全脫鉤。這種技術(shù)脫鉤不僅意味著供應(yīng)鏈的分離,而且還意味著被切斷聯(lián)系的各方建立不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)和市場。這可能會產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)和社會影響。《國家利益》2023年6月26日悉尼科技大學(xué)澳中關(guān)系研究所副教授Marina Yue Zhang
免責(zé)聲明:本網(wǎng)轉(zhuǎn)載合作媒體、機(jī)構(gòu)或其他網(wǎng)站的公開信息,并不意味著贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,信息僅供參考,不作為交易和服務(wù)的根據(jù)。轉(zhuǎn)載文章版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)或其它問題請及時告之,本網(wǎng)將及時修改或刪除。凡以任何方式登錄本網(wǎng)站或直接、間接使用本網(wǎng)站資料者,視為自愿接受本網(wǎng)站聲明的約束。聯(lián)系電話 010-57193596,謝謝。










