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中国突破7纳米芯片技术中美科技战进2.0阶段?

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发表于 2023-9-17 13:41:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
中国突破7纳米芯片技术 中美科技战进入2.0阶段?

来源:联合早报

中国突破7纳米芯片技术 中美科技战进入2.0阶段

中国突破7纳米芯片技术 中美科技战进入2.0阶段


中国通讯巨头华为8月底突然开售新款智能手机,搭载据称是中国国产的7纳米芯片,网速达到5G水平,在美国政界引发震荡。中国突破7纳米芯片技术将产生哪些深远影响?华盛顿将如何应对?

中国通讯巨头华为今年8月底突然开售新款Mate 60 Pro智能手机,时逢美国商务部长雷蒙多访华。一个多星期后,华为再预售多两款新手机,在中美科技战开打四年后,释放可能强势重返5G手机市场的信号。

多方测评显示,华为新手机搭载中国最大芯片制造商中芯国际制造的7纳米芯片,网速达到5G水平,被视为华为的重大技术突破。这在美国政界引发震荡,不仅开始检讨对华技术封锁是否出现漏洞,有美国议员还公开呼吁停止向华为和中芯出口所有技术。

中美芯片战始于2019年,时任美国总统特朗普以国家安全为由,把华为及其芯片设计公司海思等多家科技企业列入管制名单,禁止美国公司擅自向名单上的企业提供产品和技术。美国商务部2020年两度加码封杀华为,宣布在全球范围内阻止向华为供应芯片,以及阻止华为通过第三方取得美国芯片。

拜登政府上台后在芯片领域进一步加强对华围堵,从设备技术到人才,全方位阻断中国芯片的升级之路。

华为自2015年起常年占据全球智能手机出货量前三,但在美国制裁后,手机技术发展与销量受到严重打击,2021年手机出货量同比大降81.6%至3500万部。去年底有报道称,华为已用尽制造智能手机的高阶芯片库存,并可能被迫退出全球智能手机市场。

横空出世的华为新手机及国产芯片,引发各界对中国突破美国科技围堵的热烈讨论。全球著名半导体行业观察机构TechInsights与彭博社拆解研判,华为新手机部件大部分由中国制造,除快闪内存来自韩国SK海力士;芯片则被认定是经海思设计,并由中芯以7纳米制程生产的麒麟9000s。

中国突破7纳米芯片的意义

科技产业顾问、科技力智库执行长乌凌翔博士接受《联合早报》访问时说,半导体是中美科技战目前的主战场,重要性在于芯片是其他众多科技竞争的基础,包括人工智能。中国突破7纳米芯片技术,意味着在芯片战中取得“一个重大的突破口”,也让国内其他需要芯片才能发展的科研、产研领域“松了一口气”。

南京大学国际关系学院院长朱锋受访时则说,美国针对中国高科技企业采取新冷战的做法,通过限制科技和市场满足地缘战略利益和需求;华为全球范围的高端手机销量原本有望在2019年取代苹果,但在遭美国全面针对后停滞增长。

朱锋评估,华为芯片问世很大程度显示华为的韧性和创新力,并未因美国制裁被打残,“象征意义还是非常明确”。

新加坡管理大学计算与信息系统学院副教授朱飞达受访时也说,面对美国及盟友的全力封锁制裁,华为仅凭一己之力,从三年前原来有逾1万5000个零配件依赖美国,到目前基本实现自主国产,速度之快出人意料。

在美国技术围堵下诞生的华为新手机,不仅点燃中国民族自豪感,被中国网民称为“争气机”,8月29日预售当天引发抢购潮。中国官媒《环球时报》隔天发表社评说,华为手机在三年被迫沉寂后重出江湖,足以证明“美国的极限针对已经失败”。

华为发售新手机时,当年主导将华为列入美国实体清单的雷蒙多正在访华,被中国网民讽称是华为新手机最佳代言人。

朱飞达研判,被美国针对数年后,华为选择在雷蒙多访华期间无预告突然发售高端新机型,“策略上就是要达到出其不意、特别震撼的效果”;这对中国国内也是“非常大的强心剂”,表明中国可突破西方联合起来对华展开的科技围堵。

中美芯片工艺的差距

不过,朱锋也指出,目前就强调中国在芯片问题上已完全具备突破美国封锁针对的能力“恐怕还为时尚早”,华为芯片的来源发展情况也还有待进一步核实。

中芯生产的7纳米芯片是否百分百国产,目前仍是舆论的关注点。德国之声引述台湾工研院产科国际所研究总监杨瑞临分析,中芯芯片仍有可能运用到美国科技,原因是芯片产制过程必要的电子设计自动化工具(EDA)几乎都来自美国;进口自荷兰的旧款深紫外线光刻机(DUV)半导体制造设备,也可能有美国部件。 

朱飞达坦言,中国目前主要以技术创新让低端芯片模拟出高端效果,7纳米芯片可能还未达到百分百国产。但他预期,中国可能仅需三五年甚至更短,就达到发达国家的芯片工艺。

台湾经济研究院产经资料库总监刘佩真受访时分析,华为芯片目前可能使用DUV进行多重曝光,以此制造7纳米芯片的良率如果在50%左右,能达到一定量产规模。不过,若要制造更精密的5纳米芯片,多重曝光的良率将“非常不理想”,产量也会非常低。

有舆论认为,中国目前可能是不计成本制造7纳米芯片。中华经济研究院副院长王健全在电视节目中分析,7纳米芯片用DUV重复曝光,良率须达七八成才会赚钱;但北京是从国安层面思考,不会考虑成本效应。

刘佩真研判,中国目前在先进制程,以及能动用生产7纳米芯片的要素都已“来到极限”,预计可能至少需要五年才能追赶上国际领先的芯片工艺。

乌凌翔则认为,中国还需多久才能追平美国的芯片技术尚不明朗,原因是生产芯片的半导体产业链既长又复杂。面对美国越来越严格的科技围堵,中国要追赶就必须把半导体产业链中的每一个环节,都建立到能独立自主的地步,“每一个环节的落后差距都要考虑在内,也就是不能有短板”。

他指出,中国目前落后最大的环节在光刻机,必须得到最先进的极紫外光光刻机(EUV),才能生产最高端手机需要的5纳米、3纳米,甚至2纳米芯片。在中国赶超期间,美国及盟友在先进封装等技术上也在进步,“所以很难估算”。

中美科技战火力加大

中国今年在科技战中明显提升反击力度。北京5月以国家安全为由,要求国内关键信息基础设施运营商停止采购美国芯片制造商美光(Micron)的产品。

尽管去年中国市场仅占美光整体营收的11%,但被封杀的消息一出,仍导致公司股价一度下挫6.8%,创去年11月以来最大跌幅。

中国8月也加码在芯片战中采取反制措施,对镓和锗两种制造半导体的关键金属原材料实施出口管制。

台湾专家刘佩真评估,中美科技战今年已迈入2.0阶段,从美国过去四年在芯片战中压倒性遏制中国,转变为北京开始有更多明显的反击动作。

刘佩真分析,中国在科技战中握有的最大筹码,在于巨大的市场需求占全球半导体需求的高达三成,但苦于市场上没有替代产品可用,过去四年无法使用这张牌。

她指出,华为芯片问世后,让北京开始有胆量尝试在政府单位禁用苹果手机,这项动作影响有限,意涵更多是与美国互别苗头。

《华尔街日报》上周引述知情人士称,中国禁止政府工作人员在工作中使用苹果手机。消息一出,苹果公司股价较9月6日开盘累计重挫逾6%,市值缩水约1900亿美元(2583亿新元)。

中国是苹果公司的第三大市场,在该公司去年3940亿美元的总收入中占19%。投资公司奥本海默的分析师马丁·杨预估,由于华为推出新手机,苹果2024年的手机出货量可能减少1000万部。

朱飞达评估,华为手机性能已与苹果相差不远,北京此时禁用苹果有比较好的群众基础,不会引发民众很大的不满或反弹,可能因此才敢打这张牌。此举也意在让美国看到中国市场对美国商家能造成多大影响,包括让苹果股价重挫,“等于也是给一点颜色看”。

朱锋则提醒,中美双方如果将正常商业关系过度安全化,将让两国对抗变得更加紧张激烈,甚至走向失控。

他说,北京目前在如何避免过度安全化的问题上面对很大考验,在面对美国针对的同时,又要进一步稳定市场投资,展现对世界商贸开放合作的态度。

美国出口限制失败?

在华为突然发售“史上最强大的Mate手机”后,美国国会立即要求调查是否违反美国芯片禁令。美国商务部也宣布正式调查华为手机芯片,并很可能进一步收紧对华为及中芯国际的技术制裁。

中国外交部9月8日回应说,制裁针对只会增强中国自立自强、科技创新的决心和能力。

乌凌翔认为,美国不断投入力量逐步升级对华科技针对,四年下来却未成功压制中国突破7纳米芯片,这不仅带给拜登政府较大震动,也意味着美国通过出口限制遏制中国策略的“阶段性失败”。

不过,朱锋和朱飞达都指出,美国对华发起的半导体战“不能说是完全失败”,过去四年的出口限制策略,明显拖慢北京发展人工智能和高端芯片的步伐,也让华为一下跌出全球高端手机销售前八,其他中国手机生产商也因此面临芯片荒。

朱锋说:“非常坦率地讲,美国在科技领域打疼中国的效果已经开始出现,我们必须面对这个事实。”

美国“小院高墙”策略再受质疑
美国“小院高墙”对华科技围堵策略,近期再受部分西方智库与企业质疑。华盛顿智库战略与国际研究中心(CSIS)专家刘易斯指出,一旦全面推动禁令,不确定能否为美国多争取一两年时间扩大科技优势,但这并不会阻止华为寻求替代方案。

荷兰光刻机巨头阿斯麦(ASML)首席执行官温宁克本月在电视节目中谈到,西方向中国实施技术封锁可能徒劳。“完全孤立中国是没有希望的。如果我们不分享技术,他们就会自己去研究。”

朱飞达评估,美国在对华芯片战中手里的牌“所剩不多”,制裁也可能到了瓶颈。美国一旦加强出口限制,对高通(Qualcomm)等芯片厂家肯定是雪上加霜,不仅会因失去中国市场而利润显著下滑,生产能力也可能出现过剩。

天风国际分析师郭明??在社交媒体X(前称推特)研判,美国芯片巨头高通将成主要输家,预计华为明年将完全采用麒麟9000s芯片,意味着高通明年芯片出货量将减少5000万至6000万个。此前高通一直向华为提供4G芯片,其60%的营收也来自中国市场。

朱飞达指出,美国在特朗普时期打开出口限制的“盒子”后,中美科技依赖程度已回不到过去,即使美国放松出口限制,中国也不会停下自主研发的脚步,这让美国调整策略变得意义不大。

尽管如此,朱飞达预期,面对美企未来可能升级对拜登政府的施压,美国可能无法非常显著增加对华针对力度,到后来甚至可能会慢慢往放开的方向走。

刘佩真则分析,在对华芯片战中,美国手中最主要的王牌,其实是仍掌握全球生产半导体最重要的要素,这也成为拉拢盟友一起钳制中国的有效筹码。

她指出,美国为减轻对国内半导体企业的利益损害,过去几年在实施对华出口措施上时松时紧,一些西方设备、材料、科技从黑市、转投资等漏洞破口流往中国。拜登政府预计将全盘检讨并全面补强过去几年对华各项出口管制,同时会持续拉拢其他盟友共同抗中,“(美国的抗中)主轴大概不变,但速度跟力道会增强”。

朱锋研判,在华为芯片问世后,美国对华的科技针对只会越来越严,还可能从“小院高墙”转向“大院宽墙”,对中国高科技出口限制范围越来越大。


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