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浅谈美国出口管制政策对国内半导体产业的影响及应对措施

发布日期:2022-10-15      来源:光电产业网      作者:苏州市光电产业商会      阅读:1102 次

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2022年10月7日,美国政府出台了进一步收紧半导体产品对华出口的政策,在业内引发了巨大震动。此次制裁大致可分为四个方面:


(1)限制中国获得先进制程下的高算力、人工智能芯片,既包括禁止英伟达、AMD等美国公司向中国销售此类芯片,也包括限制中国人工智能芯片公司在美国技术下的海外Fab厂进行流片;


(2)限制应用材料、泛林、科磊等美国设备厂商向任何中国公司出售半导体设备,国内大型的Fab厂可能受到较大影响;


(3)将31家中国公司、研究机构及其他团体列入所谓“未经核实的名单”(UVL清单),限制它们获得某些受监管的美国半导体技术能力,如使用美国公司的EDA软件进行芯片设计,或采购美国公司的设备来制造芯片,而肩负着NAND FLASH闪存芯片国产化重任的长江存储位列其中;


(4)在人员方面,明确禁止美国人为中国半导体的发展提供任何帮助,包括但不限于限制中国公司在美设立研发机构等。


看完这个制裁不禁让人唏嘘,如今美国对我国半导体的打压已经到了如此露骨的地步!此前的制裁好歹打着“安全”、“商业秘密”等堂而皇之的旗号,如今制裁已经不需要借口,而且打击的范围进一步扩大。从“中兴事件”、制裁华为,再到“芯片法案”、组建CHIP4联盟,美国的一系列动作持续加码,此次制裁更是不惜损害自身公司巨大的在华利益,冒着“杀敌一千自损八百”的风险,也要阻止我国半导体的发展。从此前“粗放式”的打压,到如今根据半导体产业链特点制定的“精准”制裁,可见B登比TL普的毒性更强。我想,此轮制裁已达到外部产业环境恶化的极点,已经可以明显感受到美国打压我国半导体发展的“坚定决心”,我们无需再抱有任何幻想。


其实反过来想,美国这个“坚定决心”背后的逻辑完全可以理解:半导体产业不仅市场规模大,牵涉到无数人的就业,在国民经济中举足轻重,它更是未来科技进步、技术创新的基石。以集成电路为核心、分立器件为辅助的各类半导体元器件汇集到一块块电路板上,搭建了信息时代的硬件大厦。各类人工智能算法、WEB3.0、元宇宙等先进软件技术的迭代更新,亦或是马斯克刚推出的“擎天柱”人形机器人,都必须依附在这栋硬件大厦之上。可以毫不夸张地说,谁掌握了半导体行业的主动权,谁就掌握了未来科技革命的入场券。


那么,此次制裁对我国半导体产业将产生哪些具体的影响,以及我们可采取哪些措施予以反制呢?个人认为主要表现在以下方面:


(1)难以涉足高算力芯片涉及的高端市场。数据一直是信息时代的关键资产,目前个人消费者、企业用户产生的数据量正在指数级增长,需要CPU、GPU、DPU、DSP、FPGA等高算力芯片才能进行支撑上面的各类软件算法,典型的应用场景如自动驾驶、超算/数据中心、物联网、元宇宙等。美国之所以限制高算力芯片,目的就是想提升我们进军未来高科技领域的门槛,要知道这里面的市场空间简直不可估量。此外,尖端的高算力芯片将在各类武器装备中发挥关键性作用,如敌我战机在空中相遇,它直接决定了谁先发现目标并发射出导弹,有时这可能间接影响战局。


高算力芯片一般是完成复杂逻辑功能的数字芯片,芯片制程的高低是影响其算力大小的关键。这次限制了18/14/10nm以下高制程、高算力芯片的代工,我们不仅无法从美国公司手中购得该类芯片,本土孵化的高算力芯片设计公司也无法通过委外生产来获取产能。


关于反制措施,个人认为需要两条腿走路。一是要坚持高算力芯片的持续研发。对方越限制的领域,越说明这个领域的蛋糕大、重要性强,做好实现高算力芯片国产化面临更大困境的思想准备。在高算力芯片无法获取产能,从而形成研发——生产——销售——研发迭代的良性循环背景下,建议相关部门充分予以政策、资金支持,并成立相关领域的重大专项扶持基金。此外,“敌人也不是铁板一块”,我们还是要积极吸收包括美国工程师在内的广大欧美、韩日优质人才,给予他们优惠政策,在高算力芯片的产能供应方面,积极探寻在欧洲、韩日产线上流片的可能性。


二是将成熟工艺制程的产品做大做强。要知道,无论在消费电子还是汽车电子场景中,真正需要10/7/5nm制程的也就是最核心的处理器芯片,而广泛的电源管理芯片、功率器件、传感器、模数转换芯片等并不需要这么高制程,至少目前它们的市场规模远大于高算力芯片。诚然,高算力芯片虽然代表着未来,但自动驾驶、高度人工智能、元宇宙在现实中落地并没有那么快,因此成熟制程下的半导体市场依然不容小觑,况且这方面的国产化率还有提升空间。如果我们在成熟制程的市场占比足够大,形成了强大的盈利能力,也将为走向高端打下基础。


(2)国内Fab产线可能经历阵痛。这次禁止了美国设备厂商向大陆销售各类设备产品,全球五大半导体设备巨头中,美国占了三家,而且其设备应用于刻蚀、薄膜等关键工艺环节,并且一直引领着工艺制程向高端进发。要知道,设备位于整个产业链的上游,不仅研发门槛高,而且战略地位重要。高水平设备的引进,直接决定了Fab产线的工艺制程和产能,间接决定了设计公司产品能否量产及其成本水平。设备厂商除了向Fab厂销售设备本身之外,还提供零配件更换、培训、系统升级、售后维修等附加服务,而此次制裁意味着这一整套供应链体系从国产Fab产线中抽离出去,由此可见其影响有多大。本次制裁重点面向逻辑、DRAM、FLASH类的Fab产线,其中DRAM、FLASH属于存储类芯片,其市场规模能占到整个集成电路市场规模的1/3左右,大陆此前在该细分领域投资巨大。制裁意味着短期国内相关Fab产线的扩产计划可能被搁浅,同时已有产线的迭代升级和售后服务可能会中断。此外,前面讲过数据的重要性,存储类芯片就是数据存储的主要载体,如果我们在该领域进一步落后,不仅是会失去市场发展空间,而且可能对数据安全构成威胁。


关于反制措施,毫无疑问是要提升设备的国产化率。近些年国内已经涌现了一大批国产设备厂商,个别厂商还走在了先进工艺制程的前列。然而,即便在成熟的工艺制程下,我国设备厂商还未覆盖所有的工艺环节并形成量产能力,更不用说在先进工艺制程。对于半导体国产化,我们要有足够的耐心,这份耐心尤其要放在设备的国产化上。因为设备本身的研发门槛极高,要求研发人员具备电气、结构力学、物理、化学、材料等多方面的复合背景,涉及电源/射频控制、气体输送、真空控制、温度控制、晶圆传送装置等多个子系统的研发,每个子系统的背后又涉及无数家小而散的零部件供应商。这些零部件供应商不太引人注意,有些甚至不能归入半导体供应链中,但它们提供的各类定制化/标准化零部件产品,却能影响半导体设备的性能,进而间接影响了Fab厂的良率和产能。


在具体措施上,建议相关部门加强对设备零部件供应商的扶持力度,它们可以说处于半导体产业链的最上游,强大的零部件供应体系是国产设备未来腾飞的基础。Fab厂与国产设备商同舟共济,积极尝试各种国产设备,提升容错冗余度,夯实成熟制程下的设备国产化基础。虽然我们此前投入巨大的Fab厂可能在追赶先进制程上面临着短期的阻力,穷则思变,可探索在成熟制程下调整产品布局的可能性,毕竟活下来才是第一要义。同时,我们不应放弃先进制程的设备研发,可以积极从欧洲、韩日设备厂商中购置先进设备,不只应用于生产,更要研究其设备内部的构造机理、设计思路,用以提升自身的研发能力。


(3)对于被列入UVL清单的31家中国公司、研究机构及团体,由于可能面临着完全断供美国软件及设备的局面,其主营业务预计将发生较大波动。其实从近几年的制裁来看,各种清单层出不穷,任何一家公司都可能被列入其中,我们无论身在何地,都要做好面临挑战的准备。


关于反制措施,建议被列入清单的企业率先考虑切换美国以外供应商的可能性,如确实存在困难,可在认真分析自身的优劣势之后,适时地进行业务调整。同时,这也给其他暂未进入清单的企业予以警醒,在业务规划与发展过程中,尽量降低自身对于美企供应商的依赖度。


这里重点提一下我们的龙头企业。龙头企业往往牵扯到庞大的供应链和客户体系,且其被列入清单的可能性较大,一旦被列入,对产业链将产生不小的振动。建议相关部门给予龙头企业足够的扶持,尤其在被列入清单后,出台有针对性的扶持政策用以对冲其不良影响。此外,希望围绕龙头企业的供销体系更加团结,明晰唇亡齿寒的道理,同舟共济才能走向辉煌。

 

(4)此次制裁还在人员方面玩出了花样,禁止美国人为中国半导体发展“提供任何帮助”。据悉,该口径可被理解为不仅是美籍研发人员,还包括美籍的管理人员、技术支持人员、市场人员乃至销售人员,他们面临着离开中国或者放弃美国国籍的唯二选择。该项制裁影响首当其冲的是已雇佣美籍员工的大陆企业,需要在短期内寻找同等工作能力的替代员工绝非易事,此外它还将可能打击到有志于回国创业华人的积极性。


关于反制措施,借用老前辈的话,“敌人反对什么,我们就坚决去做”。半导体行业,人才是最重要的资源。我们应顺应全球化的历史趋势,积极出台面向外国高科技人才的优惠政策,吸引他们来华创业置业。在欧洲、韩日和我国台湾地区,不乏高水平的半导体人才,吸引他们愿意来、留得住、劝不走,解决他们的后顾之忧,共同助力国产半导体的快速发展。


此次制裁的深度和广度,可谓是近些年来的历史之最。我们不应该惊讶,更不应该害怕,而要沉着冷静地分析问题,因势利导地解决问题。规则总是由更有力量的一方来制定,不要抱怨和气馁,只有韬光养晦,隐忍坚毅,才能有朝一日厚积薄发,一飞冲天。在科技强国的道路上,注定布满荆棘,多从老前辈的经历中汲取营养,能给我们前进的力量。加油共勉吧,中国半导体人!


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