近期,美國戰略與國際研究中心(CSIS)一份報告分析了美國對華半導體遏制措施,就目前的情況來看,喜憂參半。報告認為,一方面,新的晶片限制措施嚴重影響了中國的半導體生態系統,限制了中國獲得下一代生產所必需的設備;另一方面,由於限制了中國市場的快速發展,美國公司從中國市場獲得的收入呈下降趨勢,進而影響了美國公司對下一代技術的投資。
美國對華半導體實施的遏制措施
出口管制是限制中國取得尖端半導體的直接手段
2022年10月7日,美國商務部產業與安全局(BIS)宣布大幅修改半導體出口管制措施(簡稱1007措施),旨在限制中國取得高階半導體晶片、技術、製造設備等。 2023年10月17日,BIS宣布了旨在堵住1007措施漏洞的升級版本,調整了先進計算晶片的判斷標準,擴大了針對晶片轉口的管控地理範圍,並將更多中國實體列入實體清單。這些措施切斷了中國獲得美國尖端半導體產品的管道。該法規也將根據最新情況,每年進行更新。
限制「受關注國家」半導體等關鍵新興領域的投資
2023年8月9日,美國總統拜登簽署了第14105號總統行政命令,明確禁止美國主體對包括中國在內的「受關注國家」投資半導體、微電子技術、量子資訊科技和人工智慧等領域。行政命令指示美國財政部與商務部及其他機構磋商,以確定在半導體和微電子、量子資訊技術以及人工智慧領域中對(所謂)中國的軍事、情報、監視或網路支援能力至關重要的敏感技術和產品。相關限制措施可能在確定了敏感技術後推出。
對中國的影響
中國半導體光刻設備目前還無法達到荷蘭及日本的水平
荷蘭阻止ASML將最先進的極紫外線(EUV)光刻設備向中國出口,原則上是為了遏制中國生產2-3奈米節點先進晶片的生產能力,這些先進晶片也是中國人工智慧發展所必需的。目前,中國還無法複製ASML的光刻技術。而日本對半導體製造設備的管制不僅限制中國獲得更先進的晶片,也限制中國擴大14奈米和28奈米晶片的產能。
雖然上海微電子(SMEE)在開發國產光刻機方面取得了進展,但仍落後於荷蘭的ASML以及日本的尼康和佳能。中國需要發展自己的國產半導體產業,而光刻機被視為需要克服的關鍵「瓶頸」。
投資審查和出口管制關閉了中國正式取得國外技術的途徑
報告稱,中國於2014年啟動大規模半導體產業振興行動的重點是收購外國公司、購買外國技術以及招募外國半導體人才。然而,美國及其盟友的投資審查和出口管制措施封鎖了中國獲取技術和人才的通道。截至2021年,中國半導體製造設備的國產化率不到8%。但報告也同時指出了中國發展半導體產業存在的問題,如,儘管提升中國半導體製造設備的能力迫在眉睫,但國家半導體投資基金僅將其總投資的4%左右用到設備領域。這也說明,中國對外國半導體製造設備長期依賴的問題。
出口管制促使中國企業和研究院所增強技術創新能力
中國企業日益增長的創新能力得到了波士頓顧問集團的認可,其年度全球創新企業50強名單中包括了阿里巴巴、聯想、華為、小米、京東、騰訊等中國企業。中芯國際已經證明了自己的實力,與世界領先的半導體企業差距已經從2000年的落後幾代縮小到現在的落後幾年。 2023年10月,清華大學宣布開發出全球第一個完全系統整合的憶阻器晶片,在人工智慧和自動駕駛領域具有重要應用。 2023年9月,中國電子科技集團(CETG)宣布利用美國管制技術開發了一款氮化鎵雷達晶片。
對美國的影響
美國和盟友出口管制體系和理念之間的不一致給美國的管制措施留下了重大漏洞
2023年,美國迫使日本和荷蘭加入對華半導體管制的「陣營」。然而,日本、韓國和歐洲的半導體公司處於半導體生態系統的不同環節,擁有不同的商業利益,且不完全認同美國的戰略競爭觀點。報告認為,美國在歐洲和亞洲的盟友並沒有與美國採取「步調一致」的管制措施,這是造成美國管制「重大漏洞」的主要原因:首先,日本和荷蘭用於半導體出口管制的物項過少;其次,日本和荷蘭均沒有明確將中國指定為「受關注國家」。對於歐盟而言,儘管歐盟委員會正在立法,對包括半導體在內的關鍵技術實施出口管制,但由於決策程序繁瑣,進展可能會很緩慢。因此,2024年,美國將繼續施壓日本、荷蘭、韓國和德國加入其遏制中國半導體發展的隊伍。
中國仍可取得先進晶片和製造設備
儘管受到美國制裁,但中國晶片生產企業仍能夠獲得歐洲和美國的設備,為華為的新型智慧型手機製造晶片,這反映出美國出口管制措施的漏洞:「只要中芯國際擁有ASML先進的深紫外線( DUV)光刻技術,並廣泛使用美國供應商的其他先進設備,就可以大規模生產7奈米晶片。半導體製造設備。美國的豁免政策也使中國企業得以購買該國的半導體製造設備。
中國在關鍵礦產、政府採購等方面採取主動措施
2023年7月,中國對金屬鎵和鍺以及由這些金屬製成的幾種化合物(半導體製造的關鍵材料)實施出口管制措施。 2023年5月,中國宣布美國記憶體晶片製造商美光科技“未通過安全審查”,並禁止中國國內關鍵基礎設施營運商購買美光產品。 2023年8月,中國監管部門拒絕英特爾收購以色列高塔半導體的商業行為等。
中國轉向投入傳統晶片,搶占美國市場份額
CSIS報告稱,鑑於西方對中國先進晶片技術的管制,中國大多數新的投資可能會集中在傳統晶片(28奈米及以上)的生產。中國企業在傳統晶片的生產方面具有優勢,並有望對其進行創新,以提高其耐用性,降低功耗和成本,而無需使用西方技術。自2022年美國對中國半導體實施出口管制以來,中國已大幅增加了對傳統晶片的投資。
因國家安全因素重新調整全球半導體產業鏈,將使半導體企業營運複雜化,並影響創新
為國家安全和供應鏈彈性而重新調整半導體供應鏈,而非為了提高收益與效率,將不可避免地修改甚至可能損害現有全球半導體產業的創新生態,並使半導體公司的營運複雜化。西方公司在中國投資數百億美元建立的大型晶片製造廠已經受到美國晶片出口管制的影響,對部分美國半導體企業的收入影響巨大。而企業營收成長將為研發提供重要資金來源,來自中國業務的減收將對美國企業的長期研發投入產生較大影響。
美國的下一步行動
招募具有專業知識的管制人員
報告認為,BIS擁有不到600名員工和約2億美元的年度預算,這些資源不足以應付該機構目前的職責要求。如果無法提高決策者提供的專業資訊的品質和深度,相關的管制措施就有可能失效。因此,BIS應招募更多合格工作人員履行其職責,這就需要增加部門預算。
設置專門機構指導半導體產業的政策制定
美國各部門、機構和國家實驗室在特定領域擁有大量的內部專業知識。然而,目前還沒有一個擁有相關專業知識、資料收集和分析能力的常設機構,能夠即時向國防部、商務部提供有關美國出口許可決策的建議,而這些建議通常技術性較強,具有廣泛的影響。擬議中的國家半導體技術中心(NSTC)或將填補這一空白。 NSTC的潛在價值在於,它有能力在與產業界密切諮詢的基礎上,就產業需求如何與國家安全相結合提供長期發展意見和建議。
繪製半導體產業鏈圖譜
半導體供應鏈中往往涉及數以萬計的公司,層層嵌套且不斷變化。這種複雜性和不透明性意味著很難制定有針對性的政策來遏制其中的特定參與者。當務之急是在美國政府和產業界之間建立公私合作夥伴關係,繪製供應鏈圖譜,並制定方法來確定關鍵要素的來源。
建立新的出口管制多邊/諸邊機制
在協調美國與盟友和戰略夥伴的半導體出口管制方面,現有的模式還遠遠不夠,例如,瓦森納安排已形同虛設。因此,「志同道合」的國家有必要做出新的安排,即「協同共管」是美國取得出口管制「成功」的必不可少的要素。與宣布新的管制措施相比,明確闡述具體目標並就擬議措施的有效性與產業界進行磋商同樣重要。報告稱,半導體領域不適合單邊行動,密切合作才是成功之路。
小結
就目前情況而言,中美在晶片戰中各有得失。美國的科技霸權不僅讓本國企業受損,未來也將把盟友企業拖入泥淖。縱觀全球發展大勢,經濟全球化成為普遍共識,美國阻擋不了全球科技合作的腳步。
中國雖然目前在半導體領域遭遇一些挫折,但隨著國家創新驅動發展戰略的深入實施,中國必將加快推動高水平科技自立自強,在半導體等決定國家競爭力的關鍵領域建立聯合攻關機制,以突破美西方對中國的技術圍堵。
文章來源:「機工情報」微信公眾號