美对华芯片限制背后：面对强敌的危机意识与两极对立的潜在威胁

来源:天天IC发布时间:2023-03-12947浏览

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集微网消息，据日经亚洲报道，中国半导体产业在前沿领域的实力不断增强。它在逻辑（计算）和存储芯片领域的半导体技术上正在赶超中国台湾、韩国和美国，在基础研究领域，也在迅速提升存在感。危机意识增强的美国于2022年10月对半导体和制造设备实施广泛的出口管制，如果中美之间的对抗进一步加深，正在摆脱混乱的半导体供应链可能再次加深裂痕。

在2月份举办的有“半导体奥林匹克”之称的国际学会“ISSCC”上，从入选国家和地区的论文数量来看，中国首次超越美国和韩国，从而跃居榜首。高校入选文章数量增加，中国大陆占比达到29.8%，较2022年的14.5%大幅提升。在影响中长期技术开发能力的基础研究领域，中国大陆的半导体实力也在稳步提升。

以纳米（一纳米为十亿分之一米）为代表的纳米级微型化技术，从材料到制造设备，半导体都需要高度的产业积累。中国大陆在制造和设计方面起步较晚，但在性能和技术上与中国台湾和韩国各领域领先企业相媲美的中国大陆企业数量正在增加。

具有代表性的案例是用于长期存储的NAND闪存领域。韩国三星电子、日本铠侠和美国美光科技一直处于领先地位，但中国的长江存储科技（YMTC）正在技术上快速追赶。

从闪存的角度来看，越来越难以形成精细的电路结构，存储单元层正在堆叠以增加存储密度。2022年，各公司将陆续突破200层产品。加拿大研究公司TechInsights在11月的一份报告中表示，“作为一款超过200层的产品，我们确认首批生产的是长江存储。”虽然认为存在盈利能力等问题，但在技术方面，已经跟上了领先阵营。

在承担高速运算处理的逻辑芯片领域，中国大陆企业也在展开攻势。在人工智能（AI）等不可或缺的GPU（图形处理单元）领域。

微粉化技术也有向尖端产品靠拢的趋势。晶圆代工企业中芯国际采用“7nm”技术的产品得到证实。现在，它已经赶上了与已经实现量产的尖端产品“3nm”相差两代的地步，作为晶圆代工厂商，仅次于台积电和三星电子。

面对半导体尖端技术开始从研发到电路设计和制造能力跨越式发展的中国大陆，美国正在强化危机意识。

美国对中国芯片发展制造障碍

2月7日，美国总统乔·拜登在国情咨文中表示，“我们将投资中国政府试图控制的行业，控制美国的技术创新和未来”，显示出对抗加强最尖端科技的中国这一想法，表示“为了避免将尖端技术用于对我们有敌意的目的，我们将（与盟国）合作”，提到了考虑到半导体的对华限制。

2018年后，美国不断加强对华贸易限制。将华为技术有限公司和中芯国际列入采取事实上的封锁措施的实体名单，阶段性强化了内容。2022年出台的对华管控比以往更加深入，将进一步阻碍中国尖端半导体的研发和制造。

引起关注的是制造设备的局限性。美国将14-16纳米以下技术世代的逻辑芯片、128层以上的NAND闪存以及制造尖端半导体所需的其他设备列为出口限制。应用材料和Colin RD等美国主要设备公司向制造尖端产品的设施出口受到限制。美国技术人员也被禁止在当地参与芯片制造，支持中国半导体企业的技术人员也已撤离。

此外，半导体电路设计不可或缺的EDA（Electronic Design Automation）软件也被瞄准。Synopsys和Cadence Design Systems等美国公司在绘制复杂电路图并将其集成到制造过程中的基本工具方面形成了垄断。业内相关人士表示，如果中国企业不能从中获利，“将在前沿领域落后近10年”。

这次的限制不仅限于美国公司，还限制了使用美国技术的产品的贸易。涉足超精细电路化成不可或缺的光刻设备的荷兰ASML，以及在薄膜化成设备领域具有优势的日本东京电子也受到限制。

日本也参与其中

此外，美国还表示将与荷兰和日本就限制中国问题进行谈判。据说已经达成一定的共识，两国也有望与美国并驾齐驱。

国际贸易中心数据显示，来自日本、美国和欧洲的进口占中国半导体设备进口的60%（2021年约428亿美元，包括香港）。

中国半导体行业协会（CSIA）2月就美国管控措施发表声明，称“反对企图将中国半导体产业排除在全球产业体系和市场自由竞争之外”，指出如果日本和荷兰效仿，“会对全球最终消费者的利益造成长期损害”。

设备出口受限，中国大陆难以自主量产

中国的尖端半导体制造业正受到美国控制的打击。2022年10月后，美国企业限制对中国大陆出口，撤回美国技术人员，导致中国大陆尖端产品工厂的运营和投资停滞。日本半导体制造设备协会（SEAJ）负责人表示，“1月之后，（出口）对中国大幅减少。”对中国的控制仍然没有妥协点。

自2022年10月加强管制以来，中国一直批评美国。中国商务部于12月向世界贸易组织 (WTO) 提出申诉，称美国的管制违反了规则。研究中国经济的东京大学教授丸川知雄说，“这是一种符合国际法的克制反应。”美国政府和产业界很难在中国的半导体管控问题上完全团结一致。面对美国政府对半导体的广泛监管，美国半导体行业协会（SIA）表达了对“行业不确定性空前增加”的担忧。从公开征求意见来看，业内多家公司和集团表示，控制外交易也可能收缩，要求缩小控制范围。

但没有迹象表明美国会放松对中国的控制。日本综合研究所首席研究员野木森稔认为：“与特朗普政府相比，（对中国的控制）明显加强了。如果最后的谈判不顺利，中美之间的对抗可能迅速加深。”

对于中国大陆的半导体制造设备，东京大学的丸川知雄教授指出“基本涵盖所有制程”，但认为只有采用成熟技术的产品，例如电流控制等的功率半导体，才能完全独立实现一站式量产。很多观点认为，现阶段“中国在成本和技术上赶超美国的制造水平几乎是不可能的”（野木森稔）。

为了实现半导体国产化，中国正在进行巨额投资。加强对制造设备和EDA的控制，实际上可能会加速中国半导体技术的发展。

中美对抗的加剧带来了半导体供应链不稳定的风险。事实上，全球对中国大陆半导体产业的依赖度并不低。