媒体报道

华为芯片被断供 我们为什么不能制造高端芯片

2020-09-16 09:20:13 16

 

来源: 中国纪检监察报 作者: 编辑:邓坤伟 2020-09-16 08:31:31


内容提要: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。

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。

面对困局,华为即将开始移动生态的艰难探索之路。遭到“断供”后的华为将何去何从?

美国制裁华为严重破坏全球芯片产业链

2019年5月16日,美国商务部以国家安全为由,将华为及其70家附属公司列入管制“实体名单”,禁止美国企业向华为出售相关技术和产品。封杀令一出,世界哗然。

时隔一年,2020年5月15日,美国商务部发布公告,严格限制华为使用美国技术和软件在美国境外设计和制造半导体。

而就在3个月后,8月17日,美国政府再次发布新禁令,对华为的打压继续升级。此次禁令的核心在于,任何使用美国软件或美国制造设备为华为生产产品的行为都是被禁止的,都需要获得许可证。

新禁令切断了华为寻求与非美企供应商合作的道路,进一步封锁了华为获得芯片的可能性。自家设计的不给造,别人生产的不给买,直接把华为逼入了“无芯可用”的困境。

“利用技术垄断优势,实施可以将华为置于死地的禁运措施,超出了贸易争端的范畴,是一种破坏游戏规则的行为。”日本国立政策研究大学院大学经济学教授邢予青表示。

美国对华为的封杀升级,同样挑战了国际供应链和产业链的底线。批评人士称,美国此轮制裁不仅是对华为“处以极刑”,更会严重扰乱全球芯片市场及相关行业。

芯片设计公司通常利用美国开发的电子设计自动化工具,而在先进半导体制造厂中,采用结合美国技术的芯片制造设备更是再普通不过的事情。美国宣布的禁令主要针对华为,但影响远超过华为本身。

8月,美国半导体行业协会(SIA)和国际半导体产业协会(SEMI)相继针对禁令发布声明,希望禁令延期,并强调禁令对产业利益的损害。

“我们仍在评估该规则,但是对商用芯片销售加以广泛限制将给美国半导体行业带来严重破坏。”8月18日,美国半导体行业协会(SIA)主席兼首席执行官John Neuffer表示。

国际半导体产业协会则在声明中称,美国此举最终会损害美国的半导体产业,并在半导体供应链中造成巨大的不确定性和破坏,从而最终破坏美国的国家安全利益。

事实上,早在美国5月颁布华为禁令时,国际半导体产业协会就已经表示,禁令将抑制企业购买美国制造设备与软件的意愿,同时也导致与华为无关的企业已损失将近1700万美元。而且长期来看,“除了侵蚀美国产品的既有客户基础,也加剧企业对美国技术供应的不信任,更促使其他企业努力取代美国技术”。

据报道,分析机构加特纳公司的分析显示,2019年华为在全球半导体采购支出达到208亿美元,居全球第三,这意味着禁令之下,半导体行业总营收可能将会减少200亿美元左右。

据美媒报道,美国芯片企业高通公司试图游说特朗普,取消向华为出售芯片的限制,否则就可能会把价值高达80亿美元的市场拱手让给高通的海外竞争对手。

韩国半导体产业协会常务副会长黄喆周则表示,由于目前韩国的半导体产业体系为“大企业带动中小型供应商”的发展模式,两大巨头对华为断供后,若无法找到比华为更稳定的合作商,整个韩国芯片产业都将遭受“生死考验”。

根据公开报道,三星、SK海力士、台积电、联发科等厂家已经向美国商务部提交申请,希望能继续向华为提供产品。不过有法律专家指出,除非有特殊情况,否则要取得许可“或许相当困难”。

为何芯片如此重要,我们为什么不能制造高端芯片

“因为没有中国芯片制造业能支持,面临着没有芯片可用的问题。”2020华为开发者大会上,华为消费者业务CEO余承东坦言,“现在唯一的问题是生产,华为没有办法生产。中国企业在全球化过程中只做了设计,这也是教训。”

正是由于没有独立的芯片制造,华为才显得如此的被动。为何芯片如此重要,我们为什么不能制造高端芯片?

芯片(又称微电路、微芯片、集成电路)是指内含集成电路的硅片。作为智能电器的核心部件,芯片一直充当着“大脑”的角色。从电脑、手机,到汽车、无人机,再到人工智能、脑机接口等,芯片可谓无所不在。

芯片体积微小,制造却极其复杂。以手机的核心处理器为例,在显微镜下,指甲盖大小的芯片上集成了数百亿的晶体管,仿佛一个微型世界。而半导体厂商Cerebras Systems生产的目前最大的AI芯片WSE,基于台积电16纳米工艺,更集成了1.2万亿个晶体管,40万个AI核心。16纳米工艺,意味着在芯片中,线最小可以做到16纳米的尺寸。制程缩小,则可以在更小的芯片中塞入更多的晶体管,芯片性能提升就更加明显。

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。

芯片行业包括一个庞大而复杂的产业链,整体上可以分为设计、制造、封装、测试四大环节。在封装、测试方面,中国已经处于世界领先地位。

依托庞大的下游市场,中国近年来在芯片设计领域同样发展迅速。然而,设计电子芯片必需的软件EDA则被3家美国公司Synopsys、Cadence、Mentor高度垄断。据统计,这3家公司共计垄断95%以上的中国芯片设计市场,而中国最大的EDA厂商只占1%的市场份额。

中国遭遇“卡脖子”最为严重的是在芯片制造环节。芯片构造极为精密,对制造设备的复杂度也有着超高要求。在全球光刻机市场当中,荷兰ASML公司毫无疑问占据了霸主地位。ASML公司生产的EUV光刻机制造难度极高,需要多个国家、多个领域的顶级公司通力合作,几乎代表着工业制造各领域的最高成果。EUV光学透镜、反射镜系统的制造难度非常大,精度以皮米计(万亿分之一米)。ASML的总裁曾介绍,如果反射镜面积有德国那么大,最高的凸起不能超过1公分。

然而,ASML公司也只是技术链条上的一环。EUV光刻机的镜头几乎由德国的蔡司垄断,激光技术在美国Cymer手中,ASML的核心技术只不过占光刻机的不到百分之十。正是由于全球化的分工和各国的通力合作,才能成就光刻机,成就整个半导体产业。

新中国很早就意识到了半导体产业的巨大潜力,投入资源建立了初级的半导体产业。以光刻机为例,中国1978年开发5微米制程半自动光刻机,此后,电子工业部45所、上海光机所、中科院光电所、上海微电子等单位持续推出多个版本的光刻机。与自身相比,中国芯片产业并未停滞,2019年生产集成电路2018.2亿个,40年来增长上万倍。

然而,由于芯片制造相关的基础科研能力不足,制程从微米深入纳米后,中国无法跟上世界顶尖企业的发展步伐,缺少足够的市场竞争力,差距逐渐拉大。

对于目前中国的芯片困境,中国工程院院士邬贺铨表示:“我国芯片受制于人,其中最大的原因是我们的工业基础——包括精密制造、精细化工、精密材料等方面的落后。”

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。


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