华为遭断供 中纪委机关报谈中国芯片制造难点

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华为的迅猛发展,引发美国的接连打击压制。

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?

《中国纪检监察报》9月16日发文称,这场“战争”或许是中国芯片产业涅槃的开端。

9月11日,中国国家主席习近平在北京主持召开了科学家座谈会,指出了一些现实问题:农业方面,很多种子大量依赖国外,一些地区农业面源污染、耕地重金属污染严重;工业方面,一些关键核心技术受制于人,部分关键元器件、零部件、原材料依赖进口…

美国接连制裁华为背景下,中国加快发展自有核心技术的重要性突显。8月4日,中国国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》强调集成电路产业和软件产业是信息产业的核心,是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。有消息称,对于第三代半导体产业的发展,中国政府将给予更高的优先权,直到真正实现中国半导体产业的独立自主。

据中国央视财经8月19日援引中国国务院发布的相关数据显示,中国芯片自给率要在2025年达到70%,而2019年中国芯片自给率仅为30%左右。

除了中国国家政策和资本的支持之外,中国企业也开始加大对半导体的研发投入。中芯国际5月15日发布公告称,旗下14纳米及以下产能平台中芯南方将获得注资,注册资本由35亿美元增加至65亿美元;阿里通过收购两家芯片企业和投资五家芯片企业进军芯片领域…

复旦大学中国研究院院长张维为教授认为,中国与美国的芯片生产的确有一定差距,但并非所有领域。

他指出,在国防安全领域里,中国使用的几乎都是国产芯片,例如北斗三号卫星导航系统、太湖之光超算计算机、歼-20高性能飞机、嫦娥四号的芯片和系统等。“相对而言,中国芯片弱在商业应用的芯片,例如手机芯片等。”

《中国纪检监察报》文章强调,“关键核心技术是买不来、讨不来的。”

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。

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。

2020年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,直接把华为逼入了“无芯可用”的困境。

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。

为何芯片如此重要,中国为什么不能制造高端芯片?

中国在芯片研发领域持续发力。(Reuters)

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2,018.2亿个,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。”

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