b体育:中美芯片:技术与市场的激烈博弈
作者:b体育发布时间:2024-12-28
中美芯片博弈已进入白热化阶段,美国对中国半导体领域展开一系列打压行动,包括将众多中国半导体企业列入出口管制 “实体清单”,联合日荷等国限制半导体相关产品出口。
美国的这一系列封锁计划,虽然在一定程度上对中国高端芯片制造和生产产生了影响,但中低端芯片研发和生产未受太大波及。这也表明,中国在芯片领域并非完全受制于美国的封锁bsport。
在这场博弈中,韩国成为了最大的受害者。尹锡悦政府盲目跟风美国,对中国芯片出口进行限制。韩国在中美芯片博弈中,立即向美国递上 “投名状”,希望抱上美国大腿发展军事力量。尹锡悦上台后紧跟美国步伐,让芯片巨头三星抵制中国市场,成为美国打击中国半导体行业的一把尖刀。三星在拜登的领导下,全面 “封锁” 中国芯片,不仅在核心技术上,连相关生产要点也对中国进行限制。
近期,韩国政府在美国的挑唆下,公然挑衅中国,不仅在芯片问题上叫嚣,还上升到政治层面。尹锡悦在台湾问题上公开叫嚣 “中国不得以任何武力形式收复台湾,台湾是国际上的问题不是中国独一家的”。此外,韩国政府还训斥我国大使邢海明,尹锡悦在两国会面期间拒绝和邢海明在一张餐桌上进食。美韩还计划在中国周边部署 “提丰” 导弹系统,韩国更是大放厥词:“东亚地区一旦开战,韩国导弹将第一时间降落北京,并同时摧毁中国海军军事基地”。
然而,韩国的这种行为最终搬起石头砸了自己的脚b体育。三星最新一季净利润仅有 6000 亿韩元,营业利润直接下跌了 96%,主要原因就是失去了中国这一大市场。美国还落井下石对韩国三星提出专利侵权诉讼,让三星股市一夜之间蒸发了 4000 亿韩元。由于尹锡悦盲目限制对华芯片的出口,致使中韩两国之间的贸易逆差远超过 80 亿美元。
韩国经济急速下降引得韩国人民痛苦不堪,韩媒也开始哀嚎:“中美科技战博弈,韩国成为牺牲品遭受无妄之灾,韩国才是最大的受害者!” 尽管韩国嘴上说着后悔,但在实际行动上仍旧我行我素。
美国的封锁计划也并非一帆风顺。商务部新闻发言人强调,美方不断滥用出口管制措施、实施长臂管辖,持续加严对华半导体打压遏制,这是对国际经贸规则的严重破坏、对自由贸易的粗暴干涉,是典型的非市场做法。美方做法将严重损害各方利益,阻碍全球科技交流和经贸合作。
美国的这一系列行为也引发了其他国家的抵制。彭博社报道称,美国当前正敦促其盟友收紧对中国被禁止半导体设备的维修,其中包括敦促荷兰政府阻止光刻机巨头阿斯麦为中国客户在今年实施销售限制之前购买的敏感芯片制造设备提供服务和维修,还希望日本公司限制一些用于芯片生产的高端化学品的对华出口,以及德国光学企业停止对华出口关键部件。但荷日两国都在 “抵制” 这些额外措施,希望有更多时间来评估出口禁令对高端芯片制造设备的影响。同时,鉴于今年 11 月美国总统大选的不确定性,这两国也都在争取时间,看看究竟谁会在这场选战中胜出。德国政府也未明确表态支持美方提议。
芯片设计:美国在芯片设计方面确实展现出强大的实力,全球前十大芯片设计企业中,美国有六家上榜。像英伟达、高通、博通等美国企业在芯片设计领域占据着重要地位。英伟达凭借其在 AI GPU 市场的主导地位,特别是 H100 系列 AI GPU 的大卖,2023 年公司营收达到了 52.68 亿美元,同比增长了 105%,目前英伟达在云端 AI 芯片市场的占有率超过了八成。高通作为全球知名的芯片设计企业,2023 年营收为 309.13 亿美元(仅计算 QCT 业务,未计算授权业务),虽然受到 2023 年全球智能手机市场及 IoT 市场需求疲软的影响,营收有所下降,但高通积极推广车用市场,并预期到 2030 年其车用市场营收可增长超过两倍。博通 2023 年营收达 284.45 亿美元(因为博通现在的业务比较广泛,这里仅计算半导体部门),同比增长 7%,其中 AI 芯片相关收入占其半导体解决方案总营收已经将近 15%。相比之下,中国在芯片设计方面也有一定的实力,全球前十大芯片设计企业中,中国有四家(其中三家为中国台湾企业)。例如韦尔半导体,2023 年营收 25.25 亿美元,同比增长 3%。这主要是得益于其 CIS 库存的去化,以及在国产替代背景下,中国大陆本土智能手机厂商(比如华为)需求的恢复。芯片制造:中国在芯片制造方面,尤其是 28 纳米及以上工艺段的芯片制造上已实现设备自给自足。中芯国际等企业已进入全球前列,在芯片制造领域发挥着重要作用。虽然与美国在高端芯片制造方面存在差距,但中国在中低端芯片制造上具有一定的优势。美国在芯片制造方面的优势主要集中在高端领域。然而,美国将大部分芯片制造外包给了亚洲国家和地区,在制造环节面临着一定的挑战。美国政府虽然通过《芯片和科学法案》,计划在未来五年内投入 520 亿美元支持国内半导体研究、开发、制造和劳动力发展,但建立一个成熟的芯片制造生态系统需要时间、人才和大量资金。芯片封测:中国在芯片封测方面占据绝对优势,全球前十大芯片封测企业中,中国企业有九家。中国企业在封装测试领域的实力已经得到世人的认可,不仅在产量上优势明显,而且在企业数量上也有明显的优势。例如通富微电,自从进入前 10 强以来,其增长率为 848%,在进 11 家的企业中水平排名第一。中国企业在封装测试方面的优势主要体现在成本和灵活度上,这些优势使得其竞争力更加强大。在封装测试制程方面,我国的企业可以更快的适应市场的需求,产量可以随时进行调节,这种灵活性是其他企业所无法比拟的。美国在芯片封测方面仅有一家企业进入全球前十大芯片封测企业。相比中国,美国在芯片封测领域的发展相对滞后。
光刻机:作为芯片制造的核心设备,光刻机在芯片制造中起着至关重要的作用。中国在光刻机技术上落后于美国等国家。目前,中国纯国产光刻机只能达到 90nm 的技术等级,而美国高通骁龙已经采用 4nm 工艺,台积电也公开了 3nm 工艺细节。荷兰的阿斯麦尔在光刻技术上一骑绝尘,掌握着最高端的光刻技术 ——EUV 技术。中国主要以上海微电子为主,国产光刻机大致只能做到 28nm,也有说法认为已经突破 22nm 制程,但和荷兰 5nm 制程的光刻机有明显差距。阿斯麦的 CEO 认为如今中国和美国在光刻机方面有着 10 - 15 年的差距,在此时间段之间,中国几乎不可能制造出 3 - 5nm 的芯片。然而,这种观点并不被所有人认同。中国在光刻机技术上的追赶速度不容小觑,我国已经掌握了五代光刻机的技术,正在往四代和三代光刻机技术努力。一旦我国在光刻机技术上实现突破,就会直接赶超德美两国。EDA 软件:在芯片设计软件领域,中国也存在较大差距。目前,该领域领先的有美国和德国,且德国公司的总部设在美国,美国在这一领域搞垄断。中国企业很难绕开美国的专利,只要想设计芯片,就会涉及到美国的专利。全球有三大巨头,分别是美国的 Synopsys、美国的 Cadence 和西门子旗下的 Mentor Graphics,这三家公司占了全球 70% 左右,处于绝对的垄断地位。在中国市场,这三家海外巨头的产品在国内占了 95% 以上的份额。国产 EDA 软件在目前阶段替代不了国外的 EDA,主要还是工艺、流程全面性方面差距比较大,只能用于低端芯片,无法胜任高端芯片生产。三大核心工艺设备:在刻蚀、薄膜沉积和光刻这三大芯片制造核心工艺设备上,中国与国外顶尖设备存在明显差距。其中,刻蚀设备差距相对较小,以中微半导体为代表的国产刻蚀设备技术不错,其等离子体刻蚀设备已经应用于 64 层的闪存器件的量产,在国际也有不错的占比情况,突破了外国的垄断。薄膜沉积设备还需努力,目前北方华创和沈阳拓荆的设备已进入 14nm 制程领域,但和国外的 7nm 和 5nm 制程还有一定差距。光刻设备差距较大,国产光刻机和国外顶尖光刻机在制程上有明显差距。
美国芯片出口情况:美国芯片增长率不断攀升,主要得益于高端芯片的优势和准确的市场定位。美国有多家高品质芯片厂家,如英特尔、英伟达等,他们制造出的高性能芯片能满足市场需求,并为芯片开发注入大量资金。同时,美国将芯片出口目标放在亚洲地区,利用强大的芯片市场赚取收益。例如,英伟达凭借其在 AI GPU 市场的主导地位,特别是 H100 系列 AI GPU 的大卖,2023 年公司营收达到了 52.68 亿美元,同比增长了 105%,目前英伟达在云端 AI 芯片市场的占有率超过了八成。美国芯片在 2024 年 7 月出口总额为 154 亿美元,且在全球芯片公司排名中,美国有多家企业上榜,如英特尔公司、三星电子(韩国,但其半导体业务与美国联系紧密)、NVIDIA 公司、微软公司、美光科技、SK 海力士(韩国,部分业务受美国影响)、高通公司等,这些企业在全球芯片市场占据重要地位。中国芯片出口情况:中国芯片出口情况逐年增长,但与美国相比仍有差距。中国出口的芯片主要是运行良好、成本低、技术成熟的芯片,在全球芯片市场上以性价比高受到一些亚洲和非洲国家的青睐。今年前 10 个月,我国芯片出口额达到 9311 亿元,7 月份芯片销售额为 152 亿美元。中国芯片在不断扩大出口的同时,进口数据也在逐年递减,从 2021 年进口额 4400 亿美元,到 2023 年的 3500 亿美元,预计今年的芯片进口额会在 2000 - 2500 亿美元之间。中国芯片出口增长迅猛,如海关总署给出的数据,出口的集成电路已经达到了 5427.4 亿元,约为 763.8 亿美元,这个数据远远超过了韩国的 658.3 亿元的出口额。中美芯片差距分析:中美芯片出口差距主要在于芯片技术、科研投入和人才储备方面。美国在芯片领域拥有核心技术,投入大量人力物力进行研究,且吸引了全球顶尖技术人才。相比之下,中国在这些方面还有一定差距,但正在努力追赶b体育官网入口。从技术上看,美国在高端芯片领域占据优势,如美国高通骁龙已经采用 4nm 工艺,台积电也公开了 3nm 工艺细节,而中国纯国产光刻机只能达到 90nm 的技术等级,大致只能做到 28nm,也有说法认为已经突破 22nm 制程,但和荷兰 5nm 制程的光刻机有明显差距。在科研投入方面,美国芯片企业为芯片开发注入大量资金,例如英伟达 2023 年营收增长迅速并在 AI GPU 市场占据主导地位。在人才储备方面,美国拥有全球最顶尖的技术人才,而且美国也是吸引全球高材生最多的国家,教育和培养超一流。中国虽然在芯片领域取得了很大进步,但在高端芯片制造的核心技术、科研投入和人才储备上与美国仍有差距。不过,中国在成熟制程芯片动作十分积极,拥有巨大的制造潜能,同时成本低廉、制造速度快,未来发展前景广阔。
尽管中国在芯片领域与美国还存在差距,但随着中国科技的飞速发展和对芯片产业的持续投入,中国芯片行业一定可以突破阻挠,走向世界之巅。
未来,中国将继续加强自主创新能力。从外媒报道中可以看出,中国芯展现出了强大的潜力,自宣布实现 14 纳米光刻机自主生产以来,全球半导体市场格局发生了变化。如华为发布的 Mate60 系列手机搭载自家研发的麒麟 9000S 芯片,标志着中国在芯片自主研发领域取得新进展。同时,中国在芯片设计领域涌现出了一批具有国际竞争力的企业,如华为、紫光展锐等,不断推陈出新,推出具有自主知识产权的高端芯片产品。
在提高芯片制造技术水平方面,中国在晶圆制备、氧化技术、光刻技术等领域不断努力。虽然与国际顶尖设备存在差距,但以中微半导体为代表的国产刻蚀设备技术不错,突破了外国垄断。而且中国在不断加大对芯片自主研发的投资力度,推动先进制程技术的研发和应用,努力缩小与国际先进水平的差距。
整合国内芯片产业资源也是未来的重要方向。如华润百亿拿下长电科技控股权,这是半导体领域发展新模式的具体表现,有望打通全产业链,实现强者恒强。此外,中国开放指令生态(RISC-V)联盟 2023 年度联盟大会在集美举行,成立联盟福建中心,整合省内和国内行业资源,共同推动厦门开源芯片产业生态的发展建设。
中国芯片自给率已经接近 30%,未来随着政策支持与市场机遇的增加,技术创新与国际合作的推进,人才培养与引进的加强,中国芯片产业必将实现跨越式发展。在面对美国全面断供等挑战时,中国可以通过加强自主创新、增加自身生产能力、加强对外技术合作等方式提高自身实力。同时,中国首次突破沟槽型碳化硅 MOSFET 芯片制造关键技术等成果也为未来发展奠定了基础。
总之,中国芯片行业未来前景广阔,通过持续努力,一定能够在全球芯片产业中占据重要地位。