需要警惕——美国或联合盟友强化对半导体行业打压

业界 作者:全球技术地图 2021-03-24 17:47:48 阅读:75




“保护半导体供应链”已成为拜登政府当前和未来数年的优先事项,甚至已被提高到战略高度!



2月24日,拜登签署《美国供应链行政令》,要求对半导体制造和先进封装、大容量电池、稀土等战略关键矿产以及医疗用品开展为期百天的供应链安全审查,并在一年内完成对国防工业基础、公共卫生、信息和通信科技、运输、能源和食品领域的供应链风险评估。

3月1日,美国政府的一个独立委员会——美国国家人工智能安全委员会(NSCIA)发布了一份长达700多页的报告,建议美国拉拢日、荷等盟友,强化芯片制造技术对华出口管制,对先进芯片生产设备出口许可申请实施“推定否决”政策等。此前,《2021财年美国国防授权法案》(NDAA),也从国内和多边层面更系统地强化了对半导体(芯片)技术及其供应链开发和应用的激励措施,尤其强调对抗中国的挑战。

近期美国高校及研究机构发布的一系列报告,通过对半导体供应链的细致拆分,对全球尤其是中国半导体供应链做了深度剖析,部分研究结果和视角对我们重新审视半导体产业的基础性、关键性具有重要借鉴意义。


全球半导体供应链:中国努力追赶但仍有差距


半导体是推动科技进步,促进经济发展和确保国家安全的关键,而复杂的半导体供应链的全球分布以及相关能力在各国的分布,对未来的技术竞争和国际安全具有重大影响。整个半导体供应链及其各个具体环节的国家竞争力,对一国制定更具针对性和更精准的政策极其重要。

半导体供应链主要包括研发、生产、生产投入和最终应用四大环节。其中,“研发”支撑着所有的生产及生产投入;“生产”包括设计、制造、封测(ATP);生产同时依赖于供应链的“生产投入”,即半导体制造设备(SME)、材料、设计软件(EDA软件)和与芯片设计相关的知识产权(核心IP);“最终应用”集中在了半导体芯片下游产品领域,如智能手机、笔记本电脑、服务器、通信设备、汽车等。在半导体供应链中,价值最高、技术最复杂的部分是生产的设计和制造环节,以及SME部分;EDA和核心IP需要大量的专业知识支撑,也很关键;而ATP是一种劳动密集型行业,进入门槛最低。

 

美国及其盟友仍是全球半导体供应链领导者。美国半导体产业贡献了全球半导体供应链总价值的39%,日本、欧洲(尤其是荷兰、英国和德国)、中国台湾和韩国等美国盟友贡献了53%,中国大陆仅贡献了6%。同时,美国及其盟友几乎在每个供应链环节上都具有显著的竞争优势。美国在研发方面占据主导地位,但缺乏某些关键子部门企业,如光刻工具和最先进的芯片代工厂;韩国几乎参与了半导体的所有生产步骤,同时生产大量的材料和部分半导体设备;中国台湾在最先进的制造和封测(ATP)方面占主导地位;荷兰、英国和德国专门从事半导体设备(特别是光刻工具)、材料和核心IP。

就中国而言,在封测、组装和封装工具以及原材料方面优势明显,在半导体设备、EDA软件、核心IP和某些先进材料方面举步维艰;但在半导体设计和制造方面进步显著,目前已将芯片设计能力提高到了7nm,将晶圆生产能力提高到了14nm;甚至有企业已经开发出90nm的ArF工具并计划很快引入28nm的ArF浸没工具,等等。中国正在追赶全球先进半导体技术,但仍有差距。


美国对华半导体实施趋严的出口管制措施


长期以来,美国一直通过出口管制措施对先进半导体及其相关产品和技术实施管控。特别是,美国为保持本国半导体产业优势,不断根据技术发展情况修订出口管制物项范围和标准,并将所谓“问题企业”纳入实体名单,实施严格的出口管制。

  • 基于物项清单的出口管制。基于物项清单的出口管制,涵盖了半导体制造设备(SME)、芯片、材料、软件和技术数据等几乎全部高端设备、技术、检测、软件等。美国对列管物项实施出口许可:(1)对SME的出口管制,主要包括某些类型的光刻、沉积、离子注入、测试和晶圆处理工具,但不包括刻蚀、工艺控制、组装和晶圆制造工具;(2)对高端芯片出口管制,包括现场可编程门阵列(FPGA)、部分中央处理器(CPU),但不包括图形处理器(GPU),而对于为人工智能定制的专用集成电路(ASIC)是否涵盖需要具体分析;(3)对材料的出口管制,包括掩膜、抗蚀剂、晶片以及制造晶片和芯片的材料;(4)对软件的出口管制,包括与SME一起使用或用于辅助生产SME的软件,但不包括用于设计芯片的电子设计自动化(EDA)软件;同时(5)管制与上述物项相关的技术数据;(6)上述出口管制同时要求美国雇主为中国公民在美国从事雇佣工作期间访问受控技术数据或源代码,申请“视同出口许可”。严格限制(不予出口)被美国纳入实体名单的中国企业获得美国上述物项和技术。



  • 基于最终用户和最终用途的出口管制。对于物项用途和最终用户无法判断的列管物项,美国会实施出口许可的“推定否决”(一般情况下不予许可),或将“推定否决”作为一种出口管制趋严的措施信号。(1)美国目前的“实体名单”中涵盖的公私半导体实体,包括芯片设计者和最终用户(如华为),以及各种中国超级计算实体和芯片制造商(如福建晋华),且对其出口管制通常涵盖所有的半导体技术;(2)对支持军事或从事军事最终用途的军民两用中国实体实施出口管制,具体涵盖许多类型的芯片(包括CPU、FPGA和AI ASIC,但不包括GPU)和各种类型的SME;(3)美国允许某些符合要求的中国半导体企业,如经过验证的最终用户(VEU),根据一般许可要求进口受控技术。
 
即便如此,美国专业机构仍分析认为,美国宽松的出口许可政策及出口管制技术覆盖率的下降,致使美国对华半导体出口增加。美国BIS数据显示,2014~2019年,虽然美国先进材料对华出口下降,但半导体及半导体制造设备对华出口猛增。特别是,由于美国对半导体制造设备出口管制力度的下降(如批准出口许可申请的数量大增),该类产品对华出口增长1倍以上。

美国或联合盟友对华半导体行业实施更精准出口管制


美国智库建议,为维护其半导体供应链优势及领导地位,特别是要维护美国在全球制造业中的地位,应联合盟友通过“保护”和“促进”两个层面削弱中国在半导体产业方面的努力!“保护”层面,通过出口管制和投资限制禁止,卡住中国进入半导体供应链的关键节点,并应在WTO层面对中国所谓的扭曲市场的国家补贴提起争端解决磋商机制;“促进”层面,美智库建议政府扩大研发投入,实施财务刺激措施,改善移民制度,培养和留住顶尖人才,并减少不必要的贸易壁垒。

在适用“出口管制”措施方面,智库建议:

  • 针对中国半导体“瓶颈点”实施更精准出口管制。发挥美国及其盟友在各自半导体供应链方面的优势(详见第一部分论述),对中国半导体供应链“瓶颈点”,如极紫外光刻和先进的氟化氩浸没式光刻工具、掩膜板和光刻胶等高端材料、建设先进芯片工厂所必须的软件等,实施严格的出口管制,对上述物项出口许可申请实施“推定否决”。同时,对芯片设计所需要的EDA软件实施有限管制,加强知识产权保护,减缓中国芯片设计能力提升。

  • 通过最终用户和最终用途,监控高端芯片应用。美智库建议,在必要时通过最终用途和最终用户的管控,有针对性地监控高端芯片(如AI芯片)出口,尤其是对中国国家行为者(如军方)、超级计算机实体或与中国政府关系密切的私人行为者(包括侵犯人权者),在人工智能、5G、自主无人机、加密技术、超高音速技术和核武器等领域部署先进芯片技术进行监控和严格管制。此外,智库建议美国应在必要情况下进一步修订完善最低含量规则、外国直接产品规则的标准,甚至说服盟友适用此类规则,加严对华半导体芯片的管控。

  • 联合盟友,封堵中国获得技术的通道。种种迹象表明,拜登政府正在联合盟友,建立战略或技术联盟,共同应对中国的快速发展。美国或将利用2021年担任瓦协总工作组主席的时机,强化新兴技术管控,甚至在半导体领域联合少数盟友,对中国实施技术封锁。美智库报告强调,要真正发挥对华出口管制的效果,必须联合盟友,“特别是美国、韩国、中国台湾、日本、荷兰、德国和英国应建立一个与半导体相关的涵盖出口管制、许可政策和实体列表的新多边论坛,修改本国立法,实施协同管制……”

此外,美国正通过更为严格的出口许可政策(包括管控科技人员流动和交流的“视同出口”),对华为等半导体重点企业实施更严格的管控,同时强化军事最终用途和最终用户管制等,进一步强化对中国半导体的出口管制。


结语


半导体产业的先进性,不仅是现代工业化国家的重要标志,也是一个国家工业基础强化过程中迈不过去的坎。

当前,中国已深度融合在全球半导体产业链中,并在封装测试领域占据一席之地,在半导体应用领域,中国市场潜力巨大,且目前还无可替代。单方面“去中国化”不仅会对全球产业链供应链造成巨大损害,而且会给全球供应链重构带来较大不确定性和风险,其代价和影响可能会波及很多产业。

当然,也应该直面中国在半导体设计和制造领域与国外先进技术尚存在较大差距的现实。在国外遏制策略不断出台,外部环境趋紧的背景下,关键技术突破越发困难。唯有自力更生,方可从根本上解决问题。工业强国的发展史证明,更多拥有自主可控技术,并深度融入全球产业链供应链,是迈向工业强国和可持续发展的根本!



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转自丨机工情报

作者丨宁静

编辑丨翟丽影



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