美国制裁华为严重破坏全球芯片产业链

2020-09-16 09:15:49来源:旅游中国网
字号:
  9月15日,美国对华为的新禁令正式生效。在此之后,台积电、高通、三星及SK海力士、美光等主要元器件厂商将不再供应芯片给华为。这意味...
  9月15日,美国对华为的新禁令正式生效。在此之后,台积电、高通、三星及SK海力士、美光等主要元器件厂商将不再供应芯片给华为。这意味着,华为可能再也买不到利用美国技术生产的芯片、存储器。

  华为将在面临困境的情况下,开始其艰难的移动生态探索。遭遇“断供”的华为何去何从?

   美国制裁华为严重破坏全球芯片产业链

  2019年5月16日,美国商务部出于国家安全原因,将华为及其70家子公司列入监管实体名单,禁止美国公司向华为销售技术和产品。

  2020年5月15日,商务部发布公告,将严格限制华为使用美国的技术和软件在美国以外的国家设计和生产半导体。

  三个月后,8月17日,美国政府重新颁布了新的禁令,继续加强对中国的打击。禁令的核心是,任何使用美国软件或美国制造设备生产华为产品的行为都被禁止,并需要获得许可证。

  新的禁令切断了华为寻求与非美国供应商合作的途径,进一步阻断了华为收购芯片的可能性。华为不做自己设计的东西,不买别人生产的东西,直接被迫陷入“没有核心可用”的困境。

  日本国立政策研究大学院大学经济教授邢予青表示:“利用技术垄断优势实施禁运,会把华为置于死地,这不属于贸易争端的范畴。”

  美国对华为的封锁升级,同样对国际供应链和产业链底线构成挑战。批评者说,美国这次制裁不仅是对华为的“极刑”,而且将严重扰乱全球芯片市场和相关产业。

  晶片设计公司通常使用美国开发的电子设计自动化工具,而在先进半导体制造企业中,将美国技术与晶片相结合则更为平常。美国发布的禁令主要针对华为,但其影响远远大于华为本身。

  八月份,美国半导体工业协会(SIA)和国际半导体工业协会(SEMI)相继发表声明反对该禁令,希望禁令被推迟,并强调该禁令会损害产业利益。

  “我们仍在评估这项规定,但对商业芯片销售的广泛限制将对美国半导体行业带来严重损害。”8月18日,SIA董事长兼首席执行官约翰·内弗说。

  IDA在声明中说,美国的这一举动最终将损害美国的半导体产业,给半导体供应链带来巨大的不确定性和破坏,从而最终损害美国的国家安全利益。

  实际上,早在美国五月份发布华为禁令时, ITA就曾表示,该禁令将抑制企业购买美国制造设备和软件的意愿,而与华为没有关系的企业已经损失了近1700万美元。从长远来看,“除了破坏美国产品既有的客户基础,还会增加公司对美国技术供应的不信任,并促使其他公司试图取代美国技术”。

  据报道,根据高德纳公司(Gartner Inc .)的分析,华为2019年全球半导体采购支出达到208亿美元,位居全球第三,这意味着在禁令下,半导体行业的总收入可能减少约200亿美元。

  据美国媒体报道,美国芯片制造商高通(qualcomm)正试图游说trump,以取消对华为出售芯片的限制,这可能会把80亿美元的市场倒转给高通的海外竞争对手。

  韩国半导体工业协会执行副总裁黄哲周表示,由于目前韩国半导体工业系统是一家领导中小型供应商发展模式的大企业,两大中国供应商如果找不到比华为更稳定的合作伙伴,整个韩国芯片工业将面临生死攸关的考验。

  据公开报道,三星, SK海力士,台积电,联发科等厂商已向美国商务部提出申请,希望继续向华为供货。然而,一些法律专家指出,如果没有特殊的情况,获得许可“可能是相当困难的”。

   为何芯片如此重要,我们为什么不能制造高端芯片

  由于没有中国芯片制造企业的支持,因此面临着芯片供应不足的问题。在2020年时的华为开发者大会上,其消费业务 CEO余承东坦言:“现在唯一的问题就是生产,华为无法进行生产。在全球化的过程中,中国企业只做设计,这是一个教训。

  这是因为没有独立的芯片制造使华为如此被动。为什么我们不能制造高端芯片如此重要?

  晶片(也叫微电路,微芯片,集成电路)是指含有集成电路的硅片。芯片作为智能电器的核心部件,一直起到“大脑”的作用。计算机,手机,汽车,无人驾驶飞机,人工智能,脑机接口等等,芯片都可以做到无处不在。

  晶片尺寸很小,但制作非常复杂。就拿移动电话的核心处理器来说,在显微镜下,甲壳虫大小的芯片就像一个微型世界,集成了上百亿个晶体管。由半导体公司 CerebrasSystems制造的目前最大的 AI芯片 WSE,基于台积电16纳米工艺,与1.2万亿个晶体管和40万个 AI核心相结合。十六纳米工艺,即晶片内最小线能达到十六纳米大小。缩小工艺范围,则可将更多的晶体管插入较小的芯片中,芯片性能提高更为明显。

  可以说,芯片之于信息科技时代,是类似煤与石油之于工业时代的重要存在。

  芯片产业包括一个庞大而复杂的产业链,可分为四个部分:设计、制造、封装、测试。

  近年来,中国在芯片设计领域也取得了快速发展,依赖于一个大的下游市场。然而,设计电子芯片所需的软件eda却被三家美国公司synopsys、cadence和导师高度垄断。据统计,这三家公司垄断了中国芯片设计市场的95%以上,而中国最大的eda制造商只占市场的1%。

  在芯片制造环节,中国遭遇的“卡脖子”最严重。晶片结构极其精密,对制造设备的复杂性要求极高。荷兰的 ASML公司在全球光刻机市场中无疑占据着主导地位。该公司生产的 EUV光刻机具有极高的制造难度,需要多个国家和地区的顶尖企业通力合作,几乎代表了工业制造各个领域的最高成就。EUV光学镜片、反射器系统的制造十分困难,其精度为皮米计(万亿分之一米)。如果反射器的面积和德国一样大, ASML的主席曾经说过,最高的凸起不能超过1公分。

  不过, ASML也仅仅是技术链中的一个环节。EUV光刻机的镜头几乎被德国蔡司垄断,美国 Cymer公司拥有激光技术,而 ASML的核心技术只占其不到10%。全球化的分工和国家间的通力合作,使得光刻机得以生产,整个半导体产业得以发展。

  新中国很早就认识到半导体工业的巨大潜力,并把资源投入到初级半导体工业中。例如,中国于1978年研制出了5微米制程的自动光刻机,从那时起,电子工业部45所、上海光机所、中科院光电所、上海微电子研究所等单位相继推出了多款产品。中国的芯片产业并没有停滞不前,2019年生产了2018.2亿片集成电路,40年增长了数万倍。

  然而,由于缺乏与芯片制造相关的基础科研能力,制造过程从微米到纳米,我国不能跟上世界顶尖企业的发展,缺乏足够的市场竞争力,差距正在扩大。

  对于目前中国芯片困境,中国工程院院士吴何权说:中国芯片受到人们的限制,最大的原因是我们的工业基础——包括精密制造、精细化工、精密材料等。

   中国芯片技术和产业的短板最终还是需要中国人踏实创新来解决

  “不停止、不暂停、一起努力!”

  2020华为开发者大会上,华为以这样的开场白透露出意味深长的信息。

  华为消费业务软件部总裁王表示,芯片问题已经让企业反思,没有选择就是最好的选择。相反,限制给了每个人一个非常好的机会,风险和机会并存。

  ”“肯定会有困难,但我更愿意看到它积极的一面,也正是由于受到这些限制,我相信中国所有行业都应该清醒,我做软件已经20多年了,有发自内心的感觉。中国的高科技产业不会兴旺,因为有这么多所谓的高科技企业进入了世界500强,但是真正看到这种“枝繁叶茂”是很危险的,马上就会被淘汰。怎么了由于我们没有‘根’。因此,从这个角度来看,芯片制裁这类事情反而给了中国产业去重建的绝好机会,没有选择,就是最正确的选择。

  九月一日,华为心声社区对外发布了一份华为轮值主席郭平与新员工座谈纪要,题为“不要浪费危机机会”。郭平表示,在芯片方面,前端还有芯片制造工艺、生产设备和原材料,是华为在美国的制高点。对于我们而言,将继续维持对海思的投资,同时帮助前端合作伙伴完善和增强自身能力。几年后,我相信我们会有更强的海思.”

  晶片这个劫数,过的是“机”,过的是“危”。在此之前,据知情人士透露,为了应对美国对华为的技术压制和封锁,华为已经悄然启动了一个名为“南泥湾”的项目。本计画旨在避免将美国技术应用于最终产品的制造过程,以加快供应链的「去美国化」。这位知情人还透露说,华为之所以给这个项目命名为“南泥湾”,其背后的深刻含义是“希望在困难时期,达到生产自给”。

  据报道,华为在美国化方面取得了一些进展。据报道,去年美国宣布制裁后,华为发布了不到30%的首款旗舰移动电话设备,而今年发布的p40旗舰设备中超过86%。在制裁期间,华为完成了从honmunos、hms到迭代到honmunos2.0的过渡,hms已发展成为世界第三大移动应用生态系统。

  “停产”后,华为的低端机型可以用其他芯片代替麒麟芯片。例如,SMIC今年5月向华为提供了低端手机芯片麒麟710A,并将其应用于荣耀Play 4T手机。然而,值得注意的是,SMIC也可能受到美国禁令的影响。据外国媒体报道,美国政府正在考虑将SMIC列入贸易黑名单,这打击了SMIC的生产。

  据日本新闻报道,中国核心国际(chinacoreinternational)正在测试非美国设备的生产能力,预计今年年底不使用美国设备测试生产40纳米芯片,并计划在三年内生产更先进的28纳米芯片。

  “有一段时间,在许多方面,我们希望以更方便的方式解决问题。所谓‘盖比买,买比租’。实践证明,核心技术买不到。中国芯片技术和产业的‘短板’最终将需要中国人去创新和解决。”中国工程院院士、中科院计算技术研究所研究员倪光南表示,从这个意义上说,华为事件是全民的“警钟”,有积极的一面。

  根据倪光南的观点,中国目前的短板主要在芯片,操作系统,工业软件和大型基础软件上。整合国内资源,充分利用人才和市场优势,不需要很长时间就能突破这些短板。

  但倪光南也指出:“发展集成电路产业,必须有长期的精神准备和投入。我们不能指望在短短几年内得到回报。真正发展集成电路产业,恐怕还要再过个一二十年。我们必须有决心和决心。我们必须弥补行业的不足,脚踏实地地坚持下去。”

  这场“战争”或许是中国芯片产业涅槃的开端

  9月11日下午,习近平总书记在北京主持召开了科学家座谈会,指出了一些现实问题:农业方面,很多种子大量依赖国外,一些地区农业面源污染、耕地重金属污染严重;工业方面,一些关键核心技术受制于人,部分关键元器件、零部件、原材料依赖进口……这都是在科技创新领域被卡了脖子,或者受制于人,或者受制于我们自己的技术短板。

  上海市科学学研究所所长石谦研究员认为,习近平总书记关于很多“卡脖子”技术根源问题的论断十分深刻。改革开放以来,我国产业链积极融入全球产业链,取得了巨大的经济成就,然而在创新链布局方面相对滞后,存在原始创新不足这块短板。

  “我们不必为此否定过去,因为这是我国经济社会发展的历史阶段所决定的。”石谦解释道,过去很长一段时间,我国处于全球产业链的中下游,在科技领域以跟跑为主,所以在创新链的上游投入较少。如今,我国一些前沿领域开始进入并跑、领跑阶段,为了在国际竞争合作中占据主动地位,我们必须把原始创新能力提升摆在更加突出的位置。

  美国接连制裁华为背景下,加快发展自有核心技术的重要性突显。8月4日,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》强调集成电路产业和软件产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。有消息称,对于第三代半导体产业的发展,政府将给予更高的优先权,直到真正实现我国半导体产业的独立自主。

  据央视财经8月19日援引国务院发布的相关数据显示,中国芯片自给率要在2025年达到70%,而2019年我国芯片自给率仅为30%左右。

  除了国家政策和资本的支持之外,我国企业也开始加大对半导体的研发投入。中芯国际5月15日发布公告称,旗下14纳米及以下产能平台中芯南方将获得注资,注册资本由35亿美元增加至65亿美元;阿里通过收购两家芯片企业和投资五家芯片企业进军芯片领域……在各界的共同努力下,中国集成电路产业正迅速发展。

  在复旦大学中国研究院院长张维为教授看来,中国与美国的芯片生产的确有一定差距,但并非所有领域。他指出,在国防安全领域里,中国使用的几乎都是国产芯片,例如北斗三号卫星导航系统、太湖之光超算计算机、歼-20高性能飞机、嫦娥四号的芯片和系统等。“相对而言,中国芯片弱在商业应用的芯片,例如手机芯片等。”张维为说。

  而现在,得益于中国广阔的市场和应用领域,中国商业芯片行业正展现出很强的发展动能和潜力。最为关键的是,在外部环境倒逼和内部技术提升的共同作用下,国产芯片加速试错、改造、提升,已经从“不可用”向“基本可用”、再到“好用”转变。

  过去,只有航空航天、超级计算机、高铁、卫星导航系统等使用“中国芯”;现在,手机、笔记本电脑、智能穿戴设备等,也已经部分使用国产芯片。

  实践证明,关键核心技术是买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。

  眼下,中国芯片产业正在进行一场没有硝烟的战争。这一仗的胜负,要放在十年乃至更长时间来评估。

  我们不要怀疑华为战胜困难的决心,而且也不要低估了中国科学家的能力和韧劲。对于华为来说,这毫无疑问是痛苦而艰难的时刻,但这或许也将成为华为,乃至整个中国芯片产业涅槃的开端。

责编:金子

  • 路过