外媒：中國能否成為世界半導體的領導者？
2020-09-30 11:59:57 EETOP編譯過去二十年來，中國在電子產品的組裝、測試和封裝領域在半導體行業嶄露頭角，但目前在半導體集成電路的設計和制造方面處于落后地位，而對集成電路的需求很大。半導體行業每年創造了4000億美元的全球收入，其本身的經濟體量巨大，但該行業同時也推動了電信、計算和汽車行業等不同領域的創新。中國半導體產業能否趕上行業領先優勢？今天中國對進口半導體技術的依賴程度如何？如果盡管花費數十億美元仍不太可能趕上，那么它可能遇到的障礙是什么？接下來為大家解讀。
我們知道中國在2019年在本土僅生產了其國內使用所需半導體的16％，并且鑒于中國為減少對外國技術的依賴而做出的不斷努力，因此強調增加自給自足就不足為奇了。然而，國有資本流入中國半導體行業的規模之大，引發了人們對重商主義政策造成的經濟扭曲的擔憂。這筆資金加劇了全球對中國如何在這一具有地緣戰略意義的重要技術領域達到與領先的設計和制造同等地位的擔憂，尤其是鑒于其他市場領域表現出的突破能力。
2014年，《國家集成電路計劃》呼吁通過中央政府以及省市政府的投資在半導體行業投資約1500億美元。這一資金水平相當于中國每年的半導體市場總量，是全球半導體行業每年用于研發的支出的兩倍，這是一筆可觀的投資。中國似乎有望在2020年達到1500億美元的投資水平，而沒有達到既定的長期目標。大部分投資發生在美國開始向全球供應商施加壓力以切斷中國對先進半導體的獲取之前。是什么阻礙了中國？
技術落后
目前，中國臺灣、韓國和美國擁有世界領先的半導體代工廠（，日本和美國的公司提供了絕大部分的半導體制造專用設備。臺積電（TSMC）是全球最大，最先進的代工廠，臺積電的大批量生產很大程度上是通過提供由兩家最大的智能手機制造商蘋果和華為設計的定制芯片來維持的。
半導體制造是資本密集型產業，該領域的研發支出通常超過其年收入的15％。平均而言，每一代最先進的制造技術的壽命只有兩到四年，然后會被更新的技術所取代，并降為利潤較低的產品。半導體制造設備供應商與跨國公司的代工廠和芯片設計師緊密合作，以保持這種不斷發展的制造技術步伐。
目前，相比而言中國沒有領先的半導體制造廠。中國最先進的代工廠中芯國際，直到2019年底才開始生產14納米技術節點的芯片。這使中芯國際已經落后了由臺積電，三星和英特爾運營的領先代工廠好多年。作為參考，臺積電自2018年以來已經實現了7納米節點批量生產，目前5納米也已量產，海思、蘋果5納米芯片均已下線。作為其技術領先地位的標志，臺積電還制定了具體計劃，3納米在2022年下半年也將會實現量產。并開始在新竹建設2納米節點的研究中心。中國在建造數十個晶圓代工廠方面進行的巨額投資主要是針對在較舊的節點上制造低端芯片，而不是針對利潤豐厚的處理器芯片的更先進的工藝節點。
人才是關鍵
為了將制造能力從14nm升級到更先進，更小的節點，中國公司將需要發展自己的制造專業知識。
目前，中國具有全球競爭力的半導體制造人才庫非常有限。近年來，中國的制造業公司積極招募人才，以吸引人才離開臺灣。中國招聘公司的薪水是臺灣平均薪水和獎金的2-2.5倍。諸如美國的硅谷和臺灣的新竹等行業人才高度集中的地區，是中國人才招聘的重點。
關鍵制造設備的限制
中國面臨的另一個挑戰是其對半導體制造的關鍵外國技術依賴。由于受到美國的阻撓，ASML 最先進的EUV光刻機目前還從未在中國交付給任何代工廠，這給中國為提高先進工藝節點的努力帶來了很大的障礙。中國要想復制ASML光刻機的成功，將是一項艱巨的任務，短期內不可能成功。ASML及其合作伙伴和多個國家政府在30多年來投資了數十億美元，以開發最先進的EUV光刻機。
如果沒有這種EUV光刻機，則可以通過一種替代的制造方法來制造10 nm以下的節點，甚至可能降低到3nm節點，該方法采用了多重曝光迭代技術，這些技術采用了較舊的深紫外（DUV）光刻技術來實現，DUV光刻機是已出口到中國的設備，不太可能面臨EUV光刻機的限制。盡管如此，即使中國的代工廠能夠以這種方式使用DUV光刻機來制造芯片，與中國臺灣、韓國的代工廠相比，額外的多重曝光也有可能導致其整體制造成本更高，產量更低。
獲得領先的合同制造
對美國出口的審查日益嚴格，使一些中國公司進入領先制造業的難度加大了。華為于2019年5月被列入美國實體名單后，這家中國公司需要尋找替代芯片供應商來制造其智能手機。在短短幾個月內，華為便轉向了臺灣，日本和荷蘭的芯片供應商，以取代其美國供應商。美國在2020年5月擴大了限制范圍，導致華為也無法在臺灣生產自己的芯片。2020年8月，華盛頓采取了進一步措施，通過轉移到外國供應商，防止華為規避美國的出口管制。修改了外國生產的直接產品規則，另外38家華為關聯公司被添加到了實體列表中，進一步限制了華為獲取使用美國軟件或技術開發或生產的國外制造芯片的限制。
臺積電將在2020年9月停止了為華為代工制造芯片，以符合美國限制的擴展。臺積電來自美國的收入占其總收入的60％，而來自中國的收入僅占其總收入的20％，這鼓勵了臺積電遵守美國的規定，而不是冒失去更多收入來源的風險。為應對失去與臺積電的聯系，華為增加了在中芯國際的芯片代工。但是，國內供應商不能代替臺積電，此外中芯國際也同樣受到美國的制約，無法為華為代工。華為曾嘗試將采用三星或使用聯發科技的芯片，但美國在8月的修正案已經阻止了這種情況。
結論
中國目前距離實現自給自足和成為半導體行業全球領導者的目標還很遙遠。中國的制造業至少落后于世界領先優勢兩代，并且依賴于外國的制造設備供應商。中國已經有能力進行具有全球競爭力的芯片設計，但其領先優勢依賴于外國供應商的制造。短期內，中國不太可能達到與領先能力相當的水平，多個國家政府收緊關鍵技術出口限制帶來的額外壓力，可能會進一步放緩中國半導體制造業的發展步伐。雖然這里所強調的技術型瓶頸確實存在，但行業的復雜性也意味著往往有多種跨界適應性措施可以克服這些瓶頸。
不過擁有像中國這樣堅定、足智多謀、充滿活力的參與者，對于行業分析師或國家安全技術政策制定者而言，認為中國的半導體追趕努力已經或將永久脫軌將是一個錯誤。相反，中國可能會利用本土發展，吸引外部人才，垂直整合以及尋求多種途徑來趕上世界先進步伐。
原文：
https://thediplomat.com/2020/09/can-china-become-the-world-leader-in-semiconductors/
