名家专栏

芯片大战2周年记/Project Syndicate

作者:李根(韩国国立首尔大学经济学杰出教授,加拿大高等研究院研究员)

距离美国拜登政府通过《芯片与科学法案》已经过去两年了。该法案拨款520亿美元(约2262亿令吉)以鼓励半导体制造商在美国境内扩大产能,在此期间美国还出台了针对芯片相关技术对华出口的广泛限制措施。

这些措施都是为了让美国能在微芯片方面实现自给,并阻止中国达成同一个目标。那些它们达到目的了吗?

美国限制中国获取芯片制造技术的努力,主要集中在那些占据全球半导体80%以上市场的三种最先进集成电路上:逻辑芯片(用于手机和个人电脑的数据处理)、DRAM(一种随机存取存储器,通常用于个人电脑和服务器)和NAND(闪存)。

这三种芯片中国都能生产,其中逻辑芯片来自中芯国际,DRAM来自长鑫存储,而闪存芯片则来自长江存储。虽然这些企业都不是行业领导者,但它们正在技术和市场份额方面追赶竞争对手。

但中国企业瞄准的是低端市场,而进军高端市场正变得日益困难。毕竟芯片制造的成本和复杂性都在迅速上升,而美国制裁导致中国企业极其难以获取生产最先进半导体所需的技术——特别是制程节点尺寸小于14纳米的逻辑芯片、小于18纳米的DRAM,和堆叠128层或以上的NAND存储芯片。

以荷兰ASML公司独家生产的最先进极紫外光光刻系统——价值2亿美元、用于转移芯片设计图样的“复印机”——为例,台湾芯片巨头台积电拥有200多台这类设备(其最先进的3纳米逻辑芯片制造就需要50多台),韩国巨头三星电子拥有约50台,而受美国制裁的中国一台都没有。

先进的逻辑和DRAM(12-14纳米)芯片,都需要极紫外光光刻系统来生产,而NAND芯片(由数百个具有相同几何形状的层堆叠而成)则不需要。

中国企业正在这个领域追赶三星等全球领先企业。长江存储与竞争对手产品性能相近的128层3D NAND产品,已于2021年推出。人们在2023年10月发现全球最先进的3D NAND存储芯片,就搭载在该公司于同年7月悄然推出的固态硬盘中。

中国企业奋起直追

中国或许很快就能在DRAM市场取得类似的深入进展,从而推进其微芯片自给进程。

制造高带宽存储器芯片(一种先进DRAM芯片)的过程并不一定需要最先进的光刻技术,而且这类芯片通常比节点小于10nm的传统DRAM芯片更易生产,意味着中国无需最新设备即可生产自己的版本(17-19纳米)。

中国在各类先进封装技术(比如高带宽存储器芯片所需的硅通孔)方面已经非常成熟了。

当前高带宽存储器芯片的市场需求很大。该技术克服了内存传输速度的限制,提高了能效,因此成为人工智能模型和高性能计算的首选解决方案。韩国SK海力士公司目前生产最先进的这类芯片并借人工智能热潮获利甚丰。

但中国企业正在奋起直追:虽然该国在传统DRAM和逻辑芯片相关的在美注册专利方面落后于韩台,但在高带宽存储器芯片专利方面则处于领先地位。

据报道,中国领先企业寒武纪科技和华为,已经在人工智能处理器方面取得了长足进步。

为了加快这方面的进展,中国政府正劝阻企业购买英伟达为应对美国制裁而专供中国市场的H20芯片。

中国政府推动芯片自给的政策,也促使本国芯片制造商转向本地企业购买所需设备。

因此,北方华创科技集团和中微半导体等设备生产商的收入和利润均出现大幅增长。与此同时,中国芯片设备和零部件的国产化率也急剧上升,从2021年的21%上升到了去年年底的40%以上。

短期内难扭转姿态

目前,主导芯片市场的韩国和台湾对上述举措做出了回应,它们在增加国内(尤其是高端芯片)产能的同时,压低了海外产能。三星在韩国生产其核心产品——DRAM芯片,在中国运营一家NAND工厂,还正在美国建设一家逻辑芯片代工厂。

台积电在中国为当地客户生产较低端的逻辑芯片,在台湾为美国企业(如苹果、AMD和英伟达)生产高端芯片——其四座“超大晶圆厂”均位于此地。

该公司正在美国、欧洲和日本兴建代工厂,但每个工厂的产能仅相当于其超大晶圆厂的3至5%。就算这些工厂按计划于2028年全部建成,其总产能仍然只会占企业全体产能的20%。

台积电海外工厂也将比其国内工厂落后一至两代。比如尽管台积电在亚利桑那州建造的工厂将生产2纳米芯片,但等到投产时,它们就已经落后于前沿技术了。

因此,美国在微芯片方面仍然远远无法实现自给,且短期内也不太可能扭转这一态势。而尽管中国正努力克服重大阻力以巩固自身行业地位,它也处于同样处境——尤其是在最先进芯片方面。

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国际财经

为新关税铺路 特朗普启动芯片和药品进口调查

(华盛顿15日讯)特朗普政府通过启动由商务部牵头的调查,推进了对半导体和药品进口加征关税的计划。

这些周一在联邦公报上宣布的举措被视为加征关税的前奏,可能进一步扩大特朗普发起的全面贸易战。

商务部在两份公告通知中表示已开始调查“半导体和半导体制造设备”以及“药品和药品成分,包括成品药”进口对美国国家安全的影响。

这些依据《贸易扩展法》第232条在4月1日启动的调查可能持续数月。根据法律规定,商务部长应在270天内提交调查结果,但特朗普及其他官员暗示相关程序可能更早结束。

特朗普长期批评外国生产药品和芯片对国家安全构成威胁,并以加征关税作为推动生产回流美国制造的手段。然而,这些关税也可能严重扰乱全球供应链,并推高美国消费者的费用。

从汽车到飞机,从手机到消费电子产品,这些产品都离不开半导体,而潜在关税措施可能使全球销售额超过6000亿美元的芯片行业陷入困境。冠病疫情造成的供应链受损尚未完全修复,如今可能因美国的关税举措再度承压。

在最新行动的几天前,特朗普政府宣布半导体、手机、电脑及其他电子产品的进口暂不适用对中国的145%关税。该决定被视为利好苹果、英伟达等科技巨头,但特朗普及其顾问很快表态称,这种关税豁免只是暂时的,芯片仍将面临单独征税。

商务部针对半导体的调查范围广泛,将评估传统芯片和尖端芯片的进口情况。根据政府公告,此次调查将涵盖所有半导体的进口,以及用于制造这些半导体的设备,还包括含有这些部件的电子产品。

对半导体行业征收关税可能影响每年向美国输送数十亿美元微处理器和相关商品的众多公司。如果特朗普兑现关税威胁,台积电和韩国SK海力士等外国先进芯片制造商可能被迫提价或接受利润缩水。

这些措施还可能增加特朗普推动扩大本土芯片制造的战略成本,尤其是如果来自阿斯麦等公司的芯片制造设备也被加征关税。

另一项针对药品的调查将涵盖所有药品进口,包括成品仿制药和原研药,以及用于生产这些药品的成分。调查人员还将审查关键药用成分的进口情况。公众可在未来21天内就这两项调查提交意见。

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