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習發起「刪除美國」運動 他說睡獅被迫醒來

本文是《華爾街日報》「晶片之戰」系列報導之一。預計到2030年,晶片行業的市場規模有望翻一番,達到1萬億美元,該行業的領導地位成為了大國爭奪的關鍵。本周,我們分駐全球多地的記者將通過這一系列報導深入探討這場爭鬥的動態。

在一個工業基地,灰色廠房周圍綠蔭環繞,中國的晶片龍頭企業正在運行一條新的生產線,這條生產線對於實現 中共領導人習近平擺脫對美國技術依賴的目標至關重要。

按照今天的標準,中芯國際積體電路製造有限公司(Semiconductor Manufacturing International, 簡稱:中芯國際)在這裡的業務是退步的,比台灣積體電路製造股份有限公司(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., 簡稱:台積電)或三星電子(Samsung Electronics)等行業領軍企業落後了數代。

但中芯國際在北京市郊工業區的中芯京城(Jingcheng)新廠正積極地將國產半導體生產設備納入生產線。一位知情人士說,與此同時,中芯國際正在降低長期以來對業界領先的美國工具的依賴。

中國迄今為止用國產工具商業化製造晶片的行動中,這條生產線是最先進的舉措之一,用國產工具商業化製造晶片是一種在技術上的自我生存策略,將有助於使中國政府免受美國制裁的影響。

這是在中國為擺脫對美國技術依賴所採取的部分舉措,隨著世界上最大的兩個經濟體加緊爭奪下一代技術的主導權,這場被稱為「消A」或「脫A」的行動近年來也在加速進行。

美國拜登(Biden)政府以及日本和荷蘭等一些美國盟國出台了有針對性的出口限制措施,削弱了中國製造高端晶片的能力。但這些措施也為中國本土產業的加速發展吹響了集結號,催生了大筆支出、實驗甚至一些突破。

中芯國際在北京市郊工業區的中芯京城新廠。圖片來源:YOKO KUBOTA/THE WALL STREET JOURNAL

據行業協會SEMI稱,全球半導體設備採購下降的情況下,中國逆勢而動,在2023年大舉支出,占全球銷售的三分之一。根據分析公司Gavekal Research的估計,今年中國新增的半導體生產能力將超過世界其他地方的總和,不過都是成熟製程晶片。 今年5月,中國成立了第三輪國家半導體基金,價值約480億美元,而前兩輪基金的總值接近500億美元。

就目前而言,中芯國際的項目在很大程度上還只是企望而已。生產線上仍有一些美國工具和其他來自中國以外的設備。半導體高管和行業專家表示,中國要擺脫對外國技術的依賴,尤其是生產高端晶片所需的技術,還有很長的路要走。

儘管如此,中芯國際還是走上了商業化的道路。一位熟悉內情的人士說,中芯國際現在已經能夠在這條生產線上生產製程達到28奈米的晶片,而且最近的產量已經超過了試生產水平。

台積電前高管、曾擔任中芯國際獨立董事至2021年的楊光磊(Konrad Kwang-Leei Young)在談及中國半導體產業現狀時說,通過封鎖一切,你會迫使沉睡的獅子醒來。

2001年中芯國際上海工廠隆重開業。圖片來源:CLARO CORTES/REUTERS

甦醒的睡獅

中芯國際是一家代工晶片製造商,2000年在上海成立,如果中國有朝一日能夠生產世界最先進位程的晶片,目前看來最有可能實現的就是中芯國際。

中芯國際不是政府直接管理的企業,主要股東包括國家半導體基金等有政府背景的投資者。中芯國際現任董事長是在國家半導體基金的推薦下於2023年加入董事會,此前曾在國有企業擔任高管職務。

2017年,中芯國際在北京南部的一家製造廠附近建立了一個創新中心。據知情人士說,該中心開展與公司供應鏈本地化相關的研究。

2020年12月,中芯國際因被指與中共軍方有關聯而被列入美國出口黑名單。這意味著擁有任何美國技術的公司都需要經過美國政府的批准,才能向中芯國際出售可能有助於製造更先進位程晶片的工具、設備或零件。中芯國際否認與中共軍方有任何聯繫。

此後,中芯國際加快了自給自足的步伐。傾向於中國供應商的中芯京城項目凸顯出,中芯國際在被美國列入黑名單後已努力從研究層面的工作轉向更接近商業化。

一位知情人士說,生產線使用的國產工具包括中國領先的半導體設備製造商生產的工具,如北方華創科技集團(Naura Technology Group)、中微半導體設備(上海)股份有限公司(Advanced Micro-Fabrication Equipment, 簡稱:中微公司)和總部位於上海的盛美半導體設備(上海)股份有限公司(ACM Research)。

京城工廠所生產晶片的最終用途尚無法確定。一般來說,28奈米左右製程技術晶片被廣泛應用於家用設備和汽車,與新型智慧型手機所用尖端晶片技術以及訓練大語言模型所需的技術相差幾代。

據數據提供商萬得(Wind)統計,自2017年以來,中芯國際已獲得18億美元的政府直接撥款。該公司目前正擴大傳統晶片的產能。

美國實施限制措施之前,中國晶片製造商可以獲得大多數外國工具和其他技術,它們把效率作為優先事項,而不是充當國內公司產品的試驗台。美國實施制裁後,這些製造商別無選擇,只能在某些領域使用國內替代品。業內專家表示,即使在有選擇的情況下,它們也在爭取獲得後備方案。

隨著晶片技術的進步,自給自足的道路將越來越難走。

要實現真正的本土化,中國不僅需要國產晶片製造設備,還必須確保國產設備內部的元件是國產的。中國還需要在本地生產晶片所用的晶圓和其他材料。

去年華為發布了新款Mate 60智慧型手機。圖片來源:KEVIN FRAYER/GETTY IMAGES

中國的新進展和瓶頸

中國已經取得了一些明顯的突破。去年,華為(Huawei Technologies)發布了新款Mate 60智慧型手機,根據行業研究公司TechInsights的拆解,該手機中的系統晶片採用了中芯國際的技術,該技術相當於7奈米工藝。

華為和中芯國際均未證實Mate 60手機的先進位程晶片由誰製造。

這被視為一項壯舉,因為中芯國際和其他中國晶片製造商無法買到荷蘭阿斯麥(ASML Holding)生產的最新光刻機。荷蘭限制向中國銷售此類設備。

資深半導體製造工程師認為,華為及其合作夥伴本可以採用將矽片多次而不是一次暴露在光線下的工藝來製造晶片,但這樣做會導致良率降低、成本上升。

工程師們說,在更高級製程的晶片製造中,技術難度會變得更大,效率也會更低。

在高端光刻機方面,中國沒有本土替代產品。中國國內的首選是上海微電子裝備集團(Shanghai Micro Electronics Equipment Group),其網站顯示,該集團可生產90奈米光刻機。

在全球範圍內,這項技術早在20多年前就已問世。

3月在上海舉辦的國際半導體展覽會上的中微公司展台。圖片來源:QILAI SHEN/BLOOMBERG NEWS

美國及其盟友的出口管制限制了中國對各種外國技術的獲取。現在,大量新的本地公司紛紛成立,以填補空白。

一位業內高管說,競爭非常激烈,一些公司對某些晶片製造工具提供「買一送一」的優惠。

在今年3月於上海舉辦的晶片工具展Semicon上,一些參展商力推本土產品。其中一家展商打出了這樣的標語:國產率高。

與此同時,中國公司正在儲備未受拜登政府或其他政府限制的外國設備。

總部均位於加州的應用材料(Applied Materials)和泛林集團(Lam Research)最近一個季度來自中國的收入都約占其總收入的五分之二。今年前三個月,阿斯麥光刻系統銷售額的大約一半來自中國。

加州森尼維爾市應用材料的一間無塵室。圖片來源:JASON HENRY FOR THE WALL STREET JOURNAL

責任編輯: 方尋  來源:華爾街日報轉載請註明作者、出處並保持完整。

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