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美国芯片法案,搅动全球供应链,激发中国芯片潜能

时间:2022-8-13 14:00 0 247 | 复制链接 |

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近几年来,让所有中国人对美国深恶痛绝的一件事是,芯片“卡脖子”。
不仅美国企业被大量限制向中国出口芯片和芯片制造设备,分布在全球各地的其他企业,也需要围绕美国的政策“选边站队”。
当地时间8月9日,美国总统拜登签署《芯片与科学法案》。
法案对美国本土芯片企业提供了527亿美元的巨额补贴,同时还计划再拿出1700亿美元,授权美国国家科学基金会、美国商务部等机构增加对关键领域科技研发的投资,促进美国的科学研究工作。
条件是,任何接受美方补贴的公司,必须在美国本土制造芯片。而且,这些企业未来10年内不能在中国大陆扩大生产和投资比28nm更先进的芯片。
一项看似鼓励“美国制造”、带动美国就业的政策,背后还是对中国的打压。
按照这一要求,三星、台积电等非美国本土的芯片制造企业将面临“选边站队”的问题。特别是8月2日美国国会众议长南希·佩洛西窜访中国台湾,并会见台积电董事长刘德音一事,更是让国人感到“一阵阵恶臭袭来”。
于是,“本土的希望”中芯国际A股在过去7个交易日内累计上涨了10%,市值累计增长347亿。其中在佩洛西窜访台湾的第二天一度逼近涨停板。
国产芯片何时能自强,成了国人们一直在关注的问题。
  芯片法案,搅动全球供应链
站队,这个本不应该出现在芯片行业的词,最终还是在美国芯片法案下变成了不得不面对的事实。
这份长达1054页的芯片法案,被《纽约时报》称为“美国政府数十年来对产业政策的最重大干预”。
芯片法案出现之前,全球正面临着一场“芯荒”。
芯片制造环节可分为:高纯度单晶硅片生产——光刻机的使用——蚀刻——气体沉淀和离子植入——研磨与切割——芯片封装,这一系列流程完成后便可交付给用户。
这一流程,除了制造工序环环相扣外,还有全球产业链的协作平衡,一旦其中的一环受到影响,剩下的环节必然受其影响。
比如说光刻机可以说是被荷兰公司ASML垄断核心技术,而最后一个芯片封装环节又依赖人口红利,大多分布在中国和东亚地区。
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  2020年11月,上海进博会,阿斯麦芯片光刻机工作展示
芯片闹荒,始于全球疫情带来的供应不足,以及供应链运转效率的下滑。
2020年5月,荷兰恩智浦半导体公司等主要汽车芯片供应商最先预告了新一轮芯片荒的来临。到年底,芯片荒席卷全球,美国也未能幸免。
此后受新冠疫情以及国际形势的影响,芯片荒从汽车产业蔓延至手机、电脑等智能硬件设备。直至现今,芯片荒的余温仍未完全退却。
无论是对中国还是对美国,芯片供应不足都会带来不小的影响。
这一轮的芯片荒持续时间之长、蔓延行业之广,也让不少国家意识到了把握芯片供应链全局的重要性。
2020年6月,美国众议院就首次提出芯片法案理念,之后也是几经周折,在标题和内容上历经多个版本,落成2022年最终版本《芯片与科学法案》。
在美国政客眼中,这份法案是为了摆脱美国对外国半导体的依赖,缓解芯片供应链的问题。
拜登在签署芯片法案时发表演讲称,“美国发明了半导体。三十多年前,美国占全球芯片产量的40%。后来,我们的经济支柱——制造业被掏空,半导体制造走向海外。如今,这项法律将半导体(制造)带回了美国……在未来几十年中,我们将再次引领世界。”
这也的确是事实。有这样一份数据,表明了美国半导体产业的流失。行业数据显示,美国在全球半导体制造业中的份额从1990 年的 37% 下降到 2020 年的 12%。同一时期,中国在该领域的份额从几乎为零上升到 15%。
疫情影响的是全球的供应链,但从芯片法案的具体内容来看,拜登政府只看到了自家市场份额的下滑,和中国市场份额的上升。
因此,在这项法案中,一个没得商量的要求就是,拿到补贴的企业,必须在未来10年内放弃在中国大陆修建、扩产芯片工厂的资格,也不能生产和投资比28纳米更先进的芯片。
这等于直接逼着半导体公司二选一。
而且,527亿美元的补贴还是分四年发放,再加上多家瓜分,每家能够分到多少,很难说。
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从目前数据来看,英特尔2022年第二季度的亏损就达到5亿美元,分下来的补贴能不能抹平英特尔一年的亏损,还是个问号。
中国市场虽然没有想象中的那么大,但是无论是芯片制造设备市场还是芯片市场,中国市场体量无疑是占据重要地位的。据了解,2021年,中国大陆地区半导体设备支出大概在300亿美元,为全球最高。
美国智库战略国际研究中心分析指出,在复杂和高度依存的全球价值链中,美国和中国的半导体企业早已深度融合,要使供应链完全本地化,将付出巨大的经济和技术成本。因此,全球半导体行业完全“脱钩”是非常不切实际的。
“或许短期内不会对美国本土芯片产业产生影响,但后遗症并不少,如打乱全球芯片供应链,扭曲全球芯片市场,或许会导致芯片产业过剩,甚至迫使芯片替代产品出现。”复旦大学发展研究院副教授江天骄在接受《人民日报》采访时说道。
  从中芯国际到台积电,路还有多远?
二选一这个问题上,受影响最大,莫过于韩国的三星、海力士以及中国台湾的台积电。
目前,台积电在上海和南京各有1家芯片工厂,三星则在西安有1家芯片工厂。
2021年,台积电曾经有计划在南京工厂制造7nm芯片,但因为美国从中作梗,只能变换为扩产28nm芯片。
28nm芯片目前是中国所能生产的第二大先进的芯片,仅次于中芯国际量产的14nm。
站队,就无法在中国投资建厂,此前合作的项目也不得不叫停,且需要放弃中国市场。不站队,美国那边又钳制造设备等供应链环节,进退两难。
希望不会“长”在别人身上。“自强”这句话,重复多少遍都不为过。
自佩洛西窜访中国台湾,特别是台积电董事长刘德音在接受美国媒体采访时扬言“断芯”之后,股票K线频繁再现着广大国人的热情。8月3日起,中芯国际大涨三日,一度涨停。数据显示,根据2022年第一季度营收排名,中芯国际位列第五,台积电和三星分列全球晶圆代工厂第一、第二。以中芯国际领头的中国芯片业,虽不及国际先进水平,但似乎到了要扛起大旗的时候。
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但在技术面上,还是差了些。无论是在芯片制造还是在芯片设计环节,国内的实力与世界前沿技术水平还是有一定的差距。
2022年7月,台积电取得了2nm芯片建厂资格,这意味着台积电2nm的芯片将在明年实现量产;反观中芯国际,目前仅实现了28nm工艺制成芯片的量产。在芯片制造方面,纳米级别越小,通常意味着芯片性能越先进。
最新资料显示,中芯国际已经达到了14纳米N+1工艺,并且明年还将推出N+2工艺。
但是中芯国际推出的N+2工艺对标的也仅是7纳米;而真正的7纳米技术,因为高端光刻机无法进口,始终进展缓慢。
按此前媒体援引中芯国际员工的说法是,除了光刻机,中芯国际什么都能解决。
除了设备之外,芯片设计、验证所需要的EDA工具软件同样被美国卡住了脖子。工具、架构、指令集以及工艺仍旧是落后的,即便是大规模投入,也无法在短时间实现全面超越。
所以,往往台积电一步就能完成的工序,中芯国际需要三到四步才能完成。
反观台积电,不仅成功实现量产7纳米芯片,在去年更是实现5纳米芯片的量产。
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再看产能上的实现情况。中芯国际与台积电相比,产能存在巨大的差距。
以8英寸、12英寸产能为例。中芯国际在3座8英寸晶圆总产能为23.3万片/月,4座12英寸晶圆总产能10.8万片/月。而台积电目前拥有的8英寸产能达到56.2万片/月,12英寸产能74.5万片/月,均是中芯国际的数倍之多。
年报数据显示,2021年全年,中芯国际营收54.4亿美元(约346亿元),净利润17.02亿美元(约108亿元),毛利率为30.8%;台积电2021年总营收1.59万亿元新台币(约合人民币3549亿元),是中芯国际的10倍多,净利润5965.4亿新台币(约1354.74亿元人民币),是中芯国际的12.5倍,毛利率为51.6%,是中芯国际的1.68倍。
毛利率的巨大差异,反映着工艺越先进,单价更高,利润也更高。
  中国芯,全村的希望
总的来说,芯片本就是投入大、周期性长且产业链环节环环相扣的行业,而芯片行业的复杂性、高精尖性也注定了国内芯片行业发展步步犯难的困局。
尤其是在美国的打压和围困下,想要实现全产业链本土化只能说是一个遥远而美好的梦。
但就像英国首相丘吉尔曾说过的一样,不要浪费一场危机,很多领域各自进行的改变往往不因内部竞争,而是外部大环境的改变。
全产业链本土化,对中国很难,对美国也是一样。毕竟,美国一个国家的劳动力,远远比不上全球的力量。
围困之下,国产芯也不断在前行,并且发展越来越快。
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此前在芯片荒以及美国围困中国芯片行业的背景板下,国内也掀起了芯片国产化的投资创业浪潮。
2020年9月,由科技部、工信部、新能源汽车技术创新中心作为国家共性技术创新平台牵头,70余家企事业单位成立“中国汽车芯片产业创新战略联盟”,正着力补齐“卡脖子”短板,努力实现国内汽车产业的自主安全可控和全球快速发展。
企业端也纷纷发力。不少中国车企也开始积极布局汽车芯片,无论是比亚迪、长城汽车、上汽等一线汽车厂商,或是初创科技公司地平线、黑芝麻智能等纷纷宣布将全面推进整车芯片的国产化工作。除汽车芯片外,手机厂商华为、小米等均加大手机芯片自研力度,家电领域格力、美的也开始大力涉足芯片和半导体领域。
在投融资市场上,2021年前后,芯片投资也掀起了新一轮热潮,投资人拿着钱冲进芯片赛道,芯片企业融资节奏加快,“这个产业啥都缺,就是不缺钱和投资人。”
最新数据显示,2022年上半年,半导体行业完成318起投融资交易,融资规模近800亿元人民币,投资热度依旧 。
但国产芯片赛道的热度绝不止于此,芯片企业疯狂成长的背后,芯片抢人大战也就此掀起。和疫情之下的移动互联网公司纷纷裁人相比,芯片公司却能够在疫情之下给出双倍甚至多倍的薪资来吸引人才。
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近几年,在国家大力支持下,不少企业也取得了不小的成绩。如,在芯片制造的蚀刻环节,中微公司已经研制出了5nm甚至3nm的等离子刻蚀设备。在光刻环节上,精测、中科飞测也开始与KLA竞争,尽管还处于设备验证阶段,但仍旧能够看到曙光。
此外,在芯片制造的硅片材料上,中国也有不少玩家完成突围。根据亚化咨询公布的调查数据显示,在2021年全球半导体硅片厂商销售额榜单中,已经有三家大陆硅片公司跻身全球前十,即沪硅产业、金瑞泓、中环股份,而紧随其后的则是来自我国台湾地区的台湾合晶科技。
“围困之下,国产芯片成为了全村的希望。另一方面,国内芯片行业仍需快速发展,让世界看到中国的力量。”不少网友发出感慨。


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