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中共能突破「卡脖子」?不遺餘力重塑全球晶片市場?

—幾大優勢表明中共仍能重塑全球晶片市場?

最新的一系列跡象顯示,美中兩國在晶片領域的博弈似乎更趨激烈。美國上星期(6月28日)以涉嫌支持俄羅斯軍事和國防工業為由,將5家位於中國的公司納入實體清單,其中三家與半導體產業相關。同一天, 中共領導人習近平前往湖北一家晶片業公司考察,稱目前中共突破「卡脖子」關鍵核心技術已經「刻不容緩」。
人海戰術

據國際半導體設備材料協會(SEMI)今年4月公佈的數據,中國連續兩年是全球購買半導體生產設備最多的國家。僅去年一年就達到296億美元。中國進口的設備雖然不是最新的設備,這意味着中國在中低端晶片的產能會大幅提高,而世界上大部分電子產品所需的晶片產品並不需要最高端的晶片。

艾利森和施密特在最近的文章中指出,從1990年到2020年,中國建造了32家半導體超級工廠,而世界其他國家只建了24家,美國一家也沒建。

他們指出,雖然拜登政府已經借《創新與競爭法案》向半導體製造業投資約500億美元,但國會仍在就這項法案進行磋商,仍尚未通過。即使通過了,美國的投資也仍將僅為中國政府未來支出金額的三分之一。

韓國最大的傳媒機構《中央日報》最近援引一名北京大學的韓國專家提供數據報道說,中國目前有7萬多家半導體相關企業,「這就是中國半導體的人海戰術」,今後連半導體製造業大國韓國都可能會從中國進口。五月份,中國對韓國的貿易近30年來首次出現順差,其中主要原因被認為是兩國半導體交易額的逆轉。韓國從中國的半導體進口總額為24億美元,比一年前同期增加40.9%。而韓國同期對中國的出口增長率僅為11%,增長勢頭方面中國比韓國快了近4倍。

從稀土、光伏、到高鐵等領域,中國的後來居上之道是:政府扶持之下,從低端做起,憑藉超大市場和製造能力,以價格優勢起家,逐步縮小技術代差,最終登上產業金字塔之巔。

彭博社指出,中國半導體產能的增長意味着世界將更加依賴中國的供應。

韓國總統國家經濟顧問委員會副主席李根(Keun Lee)最近撰文說,半導體行業龍頭企業的地位並不是一成不變的,畢竟,三星等韓國公司就成功地超越了東芝等日本公司。在遭美國制裁的情況下,中國很難複製韓國公司這種跨越式戰略,但是這並不是說中國沒有機會發展出先進的、甚至是世界領先的半導體產業。這位《中國的技術跨越與經濟追趕》一書的作者指出,例如,汽車公司不使用最先進的製造工藝,他們用的是20、或30納米的工藝,而這類技術轉讓並未受到嚴格控制。在這一領域,中國代工製造商正在獲得巨額利潤,這些利潤可用於投資先進或下一代晶片。

戰略與國際研究中心高級副總裁兼戰略技術項目主任劉易斯(James Lewis)說,中國正在重塑全球晶片市場,其戰略目標是取代西方供應商,謀求重組全球秩序,讓中國佔據主導地位。他在接受美國之音採訪時說,中國對晶片業的投資是出於政治原因,而不是經濟或商業原因,中國將以一種不公平競爭的方式降低低端晶片的全球價格。他說:「這將導致全球產能過剩,這意味着會有更多的晶片公司、更多的晶片、更低的晶片價格。」

中國國家統計局今年初公佈的數據顯示,中國2021年生產了3594億塊集成電路,同比增長33.3%。總部設在美國的半導體行業協會(SIA)的一份報告預測,如果保持目前的勢頭,到2024年,中國的半導體行業在全球銷售額中的佔比可能高達17.4%,與去年相比幾乎翻了一番。

哈佛大學甘迺迪學院貝爾弗科學與國際事務中心的研究助理員凱文·克萊曼說,中國目前雖然也出口晶片,但主要的目標是供應鏈自給自足。他對美國之音說:「中國最早可能在2025年、更可能是在2030年成為全球領先的晶片製造商,到時候其他國家肯定會依賴中國的晶片。」

中共能否彎道超車?

雖然有這些成功,但中國真正的突破或來自美光科技去年一項革命性創新的啟示。

總部位於愛達荷州的半導體製造公司去年宣佈,公司用上一代工藝機器—「深紫外光刻(DUV)」,而不是ASML的「極紫外光刻機(EUV)」率先於業界突破了1α(阿爾法)動態隨機存取存儲器(DRAM)製程技術,並且已經批量出貨。美光稱,其基於1α(1-alpha)節點、相當於10納米級別的技術是美光一重大里程碑,在密度、功耗和性能等各方面均有重大突破。

這意味着美光用「深紫外線」光刻技術在晶圓上佈置DRAM單元晶片細節,完成了其他公司用波長較小的新一代「極紫外光刻機」也沒有完成的工藝製程。

從光源波長的角度來說,深紫外光刻機理論上遠不如極深紫外線的波長短,折射率和能量都不如極深紫外線。極紫光刻的波長極短,為13.5納米,而深紫光刻使用的是254-193納米的光。

目前荷蘭的阿斯麥(ASML)是世界上唯一有能力生產高端極紫外光刻機的公司,英特爾、三星電子和台積電等都無一例外地在用阿斯麥的極紫外光刻機生產晶片。在阿斯麥的17家核心供應商中,一半以上來自美國,而拜登政府基於國家安全考慮已要求荷蘭政府扣留了阿斯麥對中國出口極紫許可證。與極紫相比,深紫光刻機並不像極紫外光刻機那樣依賴美國技術,也不屬於最新技術,因此並不在美國制裁之列。據韓國的《商務韓國》(BusinessKorea)披露的數據,目前阿斯麥30%的銷售額來自中國,其中大部分是向中芯國際銷售深紫光刻設備。

首爾國立大學經濟學教授李根說,以上一代的深紫外光刻生產先進的晶片這種創造性的另類思維可能對提振中國半導體前景大有幫助。

中國科學院下屬的微電子研究所集成電路先導工藝研發中心網站上的一篇文章說,鑑於DUV涵蓋了大部分數字晶片和幾乎所有的模擬晶片。所以,「完全掌握DUV技術就能在各類晶片領域有所建樹」。

不過在另一方面,這篇文章也指出,隨着先進制程向5納米及以下先進制程進化,EUV必不可少。

在美國的制裁之下,中國無法獲得生產最高端晶片的EUV製造設備,也缺乏先進的設計軟件,這些大都是由美國公司主導,包括台積電在內製造最先進的晶片也離不開美國技術。中國目前的水平在14納米,與國際領先水平有2-3代的代差;而韓國的三星電子上星期(6月30日)已宣佈開始大規模生產3納米晶片,成為全球首家量產3納米晶片的公司。中國目前落後至少十年之久。

戰略與國際研究中心的劉易斯說,中國在這方面投入了巨額資金,最終也許會趕上,但不會在近幾年內。他說:「如果運氣好的話,中國有可能在2030年的時候有能力生產較為高端的晶片。」

夏威夷智庫東西方中心資深研究員丹尼·羅伊(Denny Roy)對美國之音說,中國政府擁有龐大的財政資源、從事商業間諜活動的網絡黑客大軍、無與倫比的全球經濟影響力,所以他預計如果北京不遺餘力打造本土高端晶片,如果國內也沒有出現某種嚴重的經濟或政治動盪的話,「中國最終將獲得這種能力。」但是,他說,如果中國以外的大公司能不斷保持創新,即使在中國進步的同時,他們也可以一直保持領先。

責任編輯: 方尋  來源:VOA 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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