華為「斷芯」危中有機 可成中國芯片涅槃開端?

國情動向 09:43 2020/09/17

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【中美5G科技戰】華為「斷芯」危中有機 可成中國芯片涅槃開端?

中美5G科技戰,美國特朗普政府對中國電訊設備商華為新一輪禁令,於9月15日正式生效,華為芯片(晶片)供應受到前所未有打擊。華為不能購買以美國技術生產的芯片下,台積電、高通、三星、SK海力士等廠商都被迫終止向華為供應芯片。但華為面臨巨大危險的同時亦有機遇,中國內地被迫自主研發芯片全產業鏈技術下,中紀委機關報發表文章,形容華為被卡脖子,或許是中國芯片產業涅槃的開端。

中共中央紀律檢查委員會機關報章,《中國紀檢監察報》周三(16日)刊登文章,坦言美國新禁令,切斷了華為尋求與非美國企業供應商合作的道路,進一步封鎖了華為獲得芯片的可能。「自家設計的不給造,別人生產的不給買,直接把華為逼入了無芯可用的困境。」

文章提及,華為消費者業務CEO余承東,上周在華為開發者大會2020上表示,華為因為沒有中國芯片製造業能支持,面臨著沒有芯片可用的問題。余承東指出,現在唯一的問題是生產,華為沒有辦法生產;中國企業在全球化過程中只做了設計,這也是教訓。

華為顯得如此被動,正是由於中國沒有獨立的芯片製造能力。文章反問,為何芯片如此重要,我們為什麼不能製造高端芯片?

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  • 芯片產業4大領域 製造是中國最大短板

文章解釋,芯片體積微小,製造卻極其複雜。以手機的核心處理器為例,在顯微鏡下,指甲大小的芯片集合了數百億晶體管,彷彿一個微型世界。而半導體廠商Cerebras Systems生產的目前最大的AI芯片WSE,基於台積電16納米工藝,更集成了1.2萬億個晶體管,40萬個AI核心。16納米工藝,意味著在芯片中,線最小可以做到16納米的尺寸。製程縮小,則可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管,芯片性能提升就更加明顯。

芯片行業包括一個龐大而復雜的產業鏈,整體上可以分為設計、製造、封裝、測試4大環節。中國在封裝、測試方面,已經處於世界領先地位,而中國依托龐大的下游市場,近年也來在芯片設計領域發展迅速。

不過,芯片設計必需的軟件EDA被Synopsys、Cadence、Mentor 3家美國公司高度壟斷。據統計,這3家公司共計壟斷95%以上的中國芯片設計市場,而中國最大的EDA廠商只佔1%的市場份額。

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製造更是中國芯片產業的最大短板。文章指出,中國遭遇「卡脖子」最為嚴重的就是芯片製造環節。芯片構造極為精密,對製造設備的複雜度也有著超高要求。在全球光刻機市場當中,荷蘭ASML公司佔據了霸主地位。ASML公司生產的EUV光刻機製造難度極高,需要多個國家、多個領域的頂級公司通力合作,幾乎代表著工業製造各領域的最高成果。EUV光學透鏡、反射鏡系統的製造難度非常大,精度以皮米計(千分之一納米,萬億分之一米)。ASML的總裁曾介紹,如果反射鏡面積有德國那麼大,最高的凸起不能超過1公分。

然而,ASML公司也只是技術鏈條上的一環。EUV光刻機的鏡頭幾乎由德國的蔡司壟斷,激光技術在美國Cymer手中,ASML的核心技術只不過佔光刻機的不到百分之十。正是由於全球化的分工和各國的通力合作,才能成就光刻機,成就整個半導體產業。

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  • 中國數十年前已自研光刻機 無奈納米時代跟不上

文章稱,新中國很早就意識到了半導體產業的巨大潛力,投入資源建立了初級的半導體產業。以光刻機為例,中國1978年開發5微米製程半自動光刻機,此後,電子工業部45所、上海光機所、中科院光電所、上海微電子等單位持續推出多個版本的光刻機。與自身相比,中國芯片產業並未停滯,2019年生產集成電路2018.2億個,40年來增長上萬倍。

然而,由於芯片製造相關的基礎科研能力不足,製程從微米深入納米後,中國無法跟上世界頂尖企業的發展步伐,缺少足夠的市場競爭力,差距逐漸拉大。

對於目前中國的芯片困境,中國工程院院士鄔賀銓表示:「我國芯片受制於人,其中最大的原因是我們的工業基礎——包括精密製造、精細化工、精密材料等方面的落後。」

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  • 芯片一劫:過不了則危,過得了則是機

文章接着稱,中國芯片技術和產業的短板,最終還是需要中國人踏實創新來解決。華為輪值董事長郭平早前在新員工座談會上講話表明, 不要浪費一場危機的機會。郭平表示,前端還有芯片製造工藝、製造設備和原材料,是美國約束華為的地方。「對我們來說,會繼續保持對海思的投資,同時會幫助前端的伙伴完善和建立自己的能力。我相信若干年後我們會有一個更強大的海思。」

文章指,芯片這一劫數,渡得過是「機」,過不了則「危」。華為為了應對美國對華為的技術打壓和封鎖,據報已經悄然啟動了一項名為「南泥灣」的項目。該項目意在製造終端產品的過程中,規避應用美國技術,以加速實現供應鏈的「去美國化」。南泥灣是當年八路軍在延安城外,大規模開荒墾田,實現糧食自給的地方。知情人士透露,華為之所以用「南泥灣」命名這個項目,背後的深意在於希望在困境期間,實現生產自給自足。

目前,華為「去美國化」已經取得了一定進展。據介紹,去年美國宣布製裁以後,華為發布的首款旗艦手機器件國產率不到30%,而今年發布的P40旗艦機,器件國產率已超過86%。在被制裁期間,華為已完成從推出鴻蒙OS、HMS到迭代至鴻蒙OS 2.0,HMS成長為全球第三大移動應用生態的轉變。

文章提及,中共中央總書記習近平上周指出,中國在工業方面,一些關鍵核心技術受制於人,部分關鍵元器件、零部件、原材料依賴進口,這都是在科技創新領域被卡了脖子,或者受制於人,或者受制於我們自己的技術短板;國務院8月則發表新政策,推出數十項優惠措施支持中國芯片產業發展;企業也開始加大對半導體的研發投入。

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  • 中國國防芯片已國產 商業應用芯片仍靠外來

復旦大學中國研究院院長張維為認為,中國與美國的芯片生產的確有一定差距,但並非所有領域。

張維為指出,在國防安全領域裡,中國使用的幾乎都是國產芯片,例如北斗三號衛星導航系統、太湖之光超算計算機、殲-20隱形戰機、嫦娥四號的芯片和系統等。「相對而言,中國芯片弱在商業應用的芯片,例如手機芯片等。」

文章稱,中國商業芯片行業現在得益於廣闊的市場和應用領域,正展現出很強的發展動能和潛力,而最為關鍵的是,在外部環境倒逼和內部技術提升的共同作用下,國產芯片加速試錯、改造、提升,已經從「不可用」向「基本可用」、再到「好用」轉變。

「過去,只有航空航天、超級計算機、高鐵、衛星導航系統等使用中國芯;現在,手機、筆記本電腦、智能穿戴設備等,也已經部分使用國產芯片。」

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  • 文章:這場戰爭或成中國芯片產業涅槃開端

文章表示,實踐證明,關鍵核心技術是買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。

「眼下,中國芯片產業正在進行一場沒有硝煙的戰爭。這一仗的勝負,要放在十年乃至更長時間來評估。」

文章稱,我們不要懷疑華為戰勝困難的決心,而且也不要低估了中國科學家的能力和韌勁。「對於華為來說,這毫無疑問是痛苦而艱難的時刻,但這或許也將成為華為,乃至整個中國芯片產業涅槃的開端。」

但芯片技術攻關克難畢竟並非易事,更非一朝一夕可以完成。文章也引述中國工程院院士、中國科學院計算技術研究所研究員倪光南表示,發展芯片產業,要有長期的思想準備和投入,不能指望短短幾年就獲得回報,真正把集成電路產業發展起來,恐怕還要一二十年的時間。倪光南強調,我們要有決心,也要有定力,要把行業短板補齊,踏踏實實堅持做下去。

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責任編輯:連兆鋒

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