自2020年以來，為了限制中國半導體産業的發展,美國政府采取了一系列行動,從組建"美日荷三方聯盟"限制對華光刻機出口,到修改晶片出口規則,再到出台《晶片法案》提供數百億美元補貼,力圖牢牢掌控全球先進晶片制造領域的主導權。這一連串的動作,終于讓美國在先進晶片制造上占據優勢地位。
根據權威機構預測,到2032年前,全球10nm以下先進晶片将有30%由美國制造,而中國制造僅占2%。這個預測并非空穴來風,主要源于台積電、三星等晶片巨頭在美國投資建廠,加上英特爾等本土廠商的支援,使得美國晶片制造能力大幅提升。
但這并不意味着中國在先進晶片領域已經徹底失去追趕的機會。目前,中國晶片産業仍面臨諸多挑戰,從設計到制造的各個環節都受到美國的嚴格管控。不過,随着新一代制造技術的出現以及中國自主創新能力的不斷增強,中國在某些特定領域突破美國封鎖的可能性并非完全沒有。
一、美國出手遏制中國半導體産業發展
2020年,在特朗普政府的主導下,美國出台了一系列限制措施,旨在遏制中國半導體産業的發展。其中最關鍵的,就是限制光刻機等關鍵裝置出口到中國。
光刻機是晶片制造的關鍵裝置,也是半導體産業的"命脈"。沒有光刻機,晶片制造是無法進行的。特朗普政府意識到這一點,是以決定組建"美日荷三方聯盟",并限制這些國家向中國出口先進光刻機。這一措施直接打擊了中國晶片制造的基礎。
除此之外,美國還修改了晶片出口管制規則,将更多晶片列入管制範圍,并加大執法力度。同時,美國還推出了《晶片法案》,提供數百億美元補貼,力圖吸引台積電、三星等晶片巨頭在美國投資建廠,進而牢牢掌控全球先進晶片制造的主導權。
在這一系列遏制措施的推動下,美國晶片制造業迅速崛起。據預測,到2032年前,全球10nm以下先進晶片将有30%由美國制造,而中國制造僅占2%。這意味着,美國在先進晶片制造領域已經占據了絕對優勢地位。
二、台積電、三星加碼在美投資 美國控制先進晶片制造主動權
美國能在先進晶片制造上取得如此優勢,關鍵在于它成功引導了台積電、三星等晶片制造巨頭在美國大規模投資建廠。
2022年,台積電宣布将在美國追加250億美元投資,建立第三座晶圓廠。這意味着,台積電在美國的投資總額将超過400億美元。而三星也宣布将在德州建立一座晶圓廠,用于大規模生産2nm晶片。
這些晶片巨頭紛紛在美國大規模投資建廠,主要出于兩個原因:一是美國政府提供了大量補貼,進而降低了在美國投資的成本;二是美國政府在晶片出口管制等方面施加的壓力,迫使這些企業不得不在美國本土投資建廠,以確定自身産品能夠進入美國市場。
在這些晶片制造商的支援下,美國的晶片制造能力得到了大幅提升。2022年,美國晶片産能在全球占比隻有10%,而大部分産能集中在亞洲,主要來自台積電和三星。但随着上述投資計劃的陸續落地,美國在先進晶片制造上的優勢地位将進一步鞏固。
此外,英特爾作為美國本土晶片制造商,在美國政府的大力支援下,也正在加快在美國的投資步伐。這使得美國的晶片制造産業鍊更加完整,在先進晶片制造上的主導地位更加牢固。
三、中國晶片産業面臨嚴峻挑戰 成熟工藝成為重點
相比于美國在先進晶片制造上的崛起,中國晶片産業目前面臨着諸多挑戰。這主要展現在以下幾個方面:
首先,中國在晶片設計和制造各個環節都受到了美國的嚴格管控。從設計到制造的各個環節,中國均受到美國出口管制的嚴密監管,這使得中國晶片産業的發展蒙受巨大阻礙。
其次,中國在先進制造技術上與全球領先水準仍存在一定差距。雖然中國在部分領域如28nm及以上工藝制造方面已經具備了較強實力,但在10nm及以下的先進工藝上,中國仍需進一步追趕。
再次,中國的晶片産業鍊仍存在一些短闆。相比于美國、南韓、台灣等地區,中國在關鍵裝置、材料、制程等方面的自主創新能力還有待進一步提高。這使得中國晶片産業在産業鍊的各環節仍需依賴進口。
面對上述困境,中國晶片産業的重心正在逐漸轉向成熟工藝的制造。雖然在先進制程上暫時無法與美國抗衡,但在成熟工藝制造上,中國已經積累了一定優勢,可以在某些領域取得突破。
不過,即便如此,中國晶片産業在先進制程上與美國之間的差距仍然很大。除非中國能夠在新一代制造技術上實作突破,否則在可預見的未來,中國很難彎道超車,縮小與美國在先進晶片制造上的差距。
四、中國晶片産業仍存機會 自主創新或成關鍵
盡管中國在先進晶片制造上目前存在較大劣勢,但并不意味着就此失去了追趕的機會。
首先,随着新一代制造技術的不斷出現,這為中國追趕美國提供了可能。目前,傳統矽晶片制造技術已接近實體極限,整個行業都在尋求新的賽道。如果中國能在新一代制造技術上取得突破性進展,繞開美國對關鍵裝置的管控,就有機會重新縮小與美國的差距。
比如,中國正在大力發展基于碳化矽(SiC)和氮化镓(GaN)等新材料的晶片制造技術。這些新材料具有更好的性能名額,在功率電子、5G等領域有着廣闊應用前景。一旦中國在這些新工藝上取得突破,就有可能在某些特定領域反超美國。
另一方面,中國晶片産業的自主創新能力也正在不斷增強。近年來,中國在晶片設計、工藝制造等方面取得了一系列重要進展,部分技術已達到國際先進水準。如果中國能持續加大自主創新投入,不斷提升核心技術水準,也有望在某些領域縮小與美國的差距。
不過,需要看到的是,即便在新工藝和自主創新方面取得突破,中國在先進晶片制造上追趕美國仍然任重道遠。美國在這一領域已經建立了相當成熟的産業生态,擁有完整的産業鍊配套,這是中國短期内難以複制的。
是以,中國在推進晶片産業發展的道路上,需要堅持自主創新,同時注重在特定細分領域尋求突破,争取在新興技術上率先取得進展。隻有這樣,才能在美國遏制下,為中國晶片産業開辟新的發展空間。
五、美國遏制中國不可能完全阻擋其晶片發展
盡管美國通過一系列手段牢牢掌控了先進晶片制造的主導權,但也不可能完全阻擋中國晶片産業的發展。
首先,中國的晶片需求不會因美國遏制而消失。作為全球第二大經濟體,中國在資訊通信、工業制造、汽車電子等各個領域有着旺盛的晶片需求。即便無法獲得最先進的晶片,中國也仍需依賴成熟工藝晶片滿足内需。這為中國晶片産業的發展提供了一定空間。
其次,中國在某些細分領域仍有機會實作突破。比如在碳化矽、氮化镓等新材料晶片技術,以及內建電路設計、先進封裝測試等環節,中國均有望取得一定進展。這些進展,可能會在某些特定應用場景上彌補中國在先進制造技術上的劣勢。
再次,全球産業鍊分工的趨勢并未改變。盡管美國試圖将關鍵環節集中在自身,但晶片産業的全球分工格局仍難以根本性改變。中國仍可憑借自身的制造優勢和市場規模,在産業鍊的某些環節發揮重要作用。
最後,中美兩國在科技創新領域存在一定依賴性。美國雖然試圖切斷中國對關鍵技術的擷取,但考慮到兩國在基礎研究、人才培養等方面的密切聯系,這種做法并非完全可行。隻要中美科技交流管道保持暢通,中國就仍有機會通過自主創新彌補在先進制造上的短闆。
總的來說,美國遏制中國半導體産業發展的努力,确實在一定程度上撼動了中國的追趕步伐。但隻要中國堅持自主創新,持續加大投入,在特定領域尋求突破,就仍有機會縮小與美國的差距,實作追趕。這需要中國堅持戰略定力,推動晶片産業實作高品質發展。