芯片军备竞赛,是一个中长周期的主旋律
写在前面:
之前一直想动笔写写美国对我们芯片制裁全面升级将带来什么深远影响,
2个月前曾经说过这个话题,《面对新一轮“紧箍咒”,中国芯片行业“反封锁”情况究竟如何?》。2个月之后新一轮加码就祭出了。
展开正题前,先给大家重温个经典典故,个中意味,诸君细品。
《三国演义》中有个非常有名的典故——“煮酒论英雄”。
操曰:“使君知龙之变化否?”玄德曰:“未知其详。”操曰:“龙能大能小,能升能隐;大则兴云吐雾,小则隐介藏形;升则飞腾于宇宙之间,隐则潜伏于波涛之内。方今春深,龙乘时变化,犹人得志而纵横四海。龙之为物,可比世之英雄。玄德久历四方,必知当世英雄。请试指言之。”
玄德曰:“备肉眼安识英雄?”操曰:“休得过谦。
操曰:“夫英雄者,胸怀大志,腹有良谋,有包藏宇宙之机,吞吐天地之志者也。”
玄德曰:“谁能当之?”操以手指玄德,后自指,曰:“今天下英雄,惟使君与操耳!”玄德闻言,吃了一惊,手中所执匙箸,不觉落于地下。
时正值天雨将至,雷声大作。玄德乃从容俯首拾箸曰:“一震之威,乃至于此。”操笑曰:“大丈夫亦畏雷乎?”玄德曰:“圣人言迅雷风烈必变,安得不畏?”
好了,尽在不言中了。
切入正题,来仔细说说,庖丁解牛分析这波封锁升级的所思所想:
一、4大安全目标
1.军事安全:巡航导弹和战机可以理解成飞行的大号iPhone,现代空军、天军、海军、陆军都严重依赖芯片科技,战争的核心就是军工半导体。
2.科技安全:主要是云端的超算/云计算/服务器,主要应用是各种科研项目和前瞻研究,里面最核心就是CPU、GPU、FPGA、AI加速器芯片、XPU。
3.产业安全:产值最大的两大行业分别是智能电车和智能手机,最核心的就是域控制器芯片,座舱域和智驾域全都在美国高通和英伟达。
4.代工安全:美国科技霸权的基础就是晶圆厂,靠着挟三大设备商以令全球晶圆厂。限制中国依靠美国设备建造先进工艺fab成为关键。
针对这4大安全目标:
此次纳入清单的包括北方华创子公司磁电科技、长江存储、先导先进材料、中科院大学、上海科技大学、上海理工等企业和院校。
未经核实清单跟实体清单不同,实体清单是直接的贸易限制,明面上至少会指出受限制公司的产品跟.事用途有关,或者涉足了受制裁领域,而未经核实清单采取“推定拒绝”,能在“莫须有”的情况下限制特定领域的设备和服务出口。
简单的说,就是“我无法证明你的最终用途是不是..,但你做的产品太先进了,你拥有这样的技术我睡不着觉”。
除了具体实体,同步也更新了未经核实清单的管制措施和技术范畴,对于运往中国的跟超级计算机、半导体研发制造有关终端产品的出口品增加了新的许可要求。即使无.事用途的企业获取有关技术也必须申请许可证并接受审查。
半导体是下一次科技革命,所有关键技术底层的核心硬件。
卡住半导体,下一代科技革命争夺的制高点,比如人工智能、5G、超级计算机、纳米技术、微电子技术、光电子、新材料等等所有正在蓬勃发展的科技行业都会受影响。
二、对半导体先进技术的点对点狙杀
技术节点封锁主要集中在三大领域——先进计算芯片、超算和半导体生产设备,本次被添加到了商业控制清单(CCL)中,不允许向中国出口。
就像三体文明通过经典物理学卡死人类,美帝认定这三块是技术的制高点,只要封锁住了,中国芯片生态就成不了大气候。
先进计算芯片:满足输入输出(I/O) 双向传输速度高于 600GB/s, 同时每次操作的比特长度乘以 TOPS 计算出的处理性能合计为 4800 或更多算力的产品。(差不多刚好是英伟达A100的算力)
超算:在 41,600 立方英尺或者更小的体积内, FP64(双精度) 理论计算能力是在 100 petaFLOPS 以上浮点算力的超级计算机。
半导体设备:可以被用于 16nm 或 14nm 或以下非平面晶体管结构的逻辑芯片、18nm 半间距或更小的 DRAM 内存芯片、128 层或以上 NAND 闪存芯片制造的半导体设备。
关键技术节点的点对点封锁:
14nm划江而治:这是美国对先进工艺筑起的壁垒,防止中国的芯片技术越过,所以此次封锁的节点就是Fab的14nm,DRAM的18nm,NAND的128层。
7nm分而治之:DUV的极限是7nm,这是日本尼康和荷兰ASML的技术;EUV是美国科技最后的碉堡,所以7nm是未来相当长时间最大节点。
Chiplet弯道超车:除了手机等对体积和功耗敏感的场景外,服务器/车/基站/PC都可以用3D堆叠的技术实现等效更高工艺。
三、 打击细化到人
管控具有美国国籍的人,在中国境内进行半导体开发活动。以前是只管控物质,现在连人也管上了。
这算是本次管控里,杀伤力较大的一招。
国内很多半导体公司的创始人或高管,都是海外留学归来创业的美籍华人,这个规定会对他们造成一定影响。
半导体是个很吃经验和人才的行业,即使物质被管控,只要人在,就能想办法。国内没有相关土壤,短期培养不出高素质的人才。只能靠海外人才回流。
比如说中微公司的董事会12名成员里,美籍有4人。
董事长尹志尧1944年生,美国籍,加州大学洛杉矶分校博士。
1984年至1986年就职于英特尔中心技术开发部;
1986年至1991年,就职于泛林半导体,历任研发部资深工程师,研发部资深经理;
1991年至2004年,就职于应用材料,历任等离子体刻蚀设备产品总部首席技术官,总公司副总裁及等离子体刻蚀事业群总经理,亚洲总部首席技术官。
在新的制裁下,他们如果选择留下,就必须放弃美籍身份。而按照美国法律,如果放弃绿卡就需要缴纳弃国税。这笔税款相当于其个人,全球资产总额的30%。如果不主动缴纳这笔税款,美国国税局将直接扣押其海外资产。当初曹德旺举家迁回中国,就付出了约2.5亿美元的代价。
四、工厂派驻技术人员撤离
另外还有一点担忧,通常来说,大型晶圆厂都会有设备商在旁设置据点,或是驻厂的工程师,方便配合晶圆厂客户随时随地的解决生产线上的问题,以及设备日常的运营维护。
毕竟半导体设备还是很贵的,绝对不是把设备进厂之后,供应商就与客户say88了、互道珍重。
而现在有网友爆料,长江、长鑫等存储厂里、来自国外设备大厂比如应用材料、泛林的这部分人,开始逐渐撤走了。成熟制程的设备,你以前卖过来,坏了以后还不让人修。
长存、长鑫、中芯、晶合、华力等Fab。厂子中从ASML、AMAL、LAM等大厂采购的设备。都将因为,提供支持和维护美籍驻场工程师和员工撤出。而陷入日常维护、维修、原厂配件替换等方面的难题。
而所有中国科技企业,在美国的研发中心。或许也将因为上述问题,被迫陆续关闭退出。
在这轮制裁之后,仅剩手机SoC、CPU、AIoT等。品种有限的先进制程芯片,还可以找台积电等海外大厂代工。别的高性能先进制程芯片,基本上无人生还。
总而言之,漂亮国在之前几轮制裁中留下的漏洞。都在被一轮又一轮的新制裁,逐渐全面补完。
不过这些人回到美国现在也找不到工作,英特尔计划在10月27日公布第三季度财报的同时宣布裁员,裁员比例约占总人数的20%。是个典型的周期行业,现在是下行周期,而且未来几年全球经济一定不乐观。
五、伤敌一千,自损八百
美国这次加大对我们半导体领域制裁,自己也在付出惨重的代价。
说今年是半导体股灾的一年一点也不为过,以费城半导体为首的科技指数年内下跌超过40%,已经逼近2008年次贷危机时期的跌幅。
可以看出,排全球前10收入的半导体设备公司,中国每年都要向他们采购大量设备。如果没有中国这最大的的市场,营收预期毫无疑问会被重创。
芯片巨头AMD发布了最新第三季度盈利警告,受消费市场需求疲软的影响,预期期内收入约为56亿美元,大幅低于此前预测的67亿美元。
全球最大的存储芯片厂商三星初步业绩显示第三季度利润下滑32%,为近三年来首次同比下降,营收增速也低于预期。韩厂三星和海力士忙着砍资本支出,封装设备可能直接砍半。
美光第四财季(6-8月)利润更是大幅下滑45%,美股费城半导体指数上周五收跌6.1%,各类芯片股悉数下跌。
市场已经悲观到连阿斯麦这种垄断光刻机的厂商都跌了45%,不过阿斯麦中报净利润确实下滑了11.12%。
以业绩下调预期最惨重的KLA为例,当一家企业丧失了30%的销售额以后,请问它还能撑的下去吗?还可能在高通胀的情况下,给员工一份满意的工资吗?我猜人家回国第一时间是想办法拿补助,然后再设法搞个员工大优化。
现在美国资本市场已将开始预测,半导体行业正进入十年来最严重的低迷期,现在全球最赚钱的芯片制造企业台积电都砍掉了一半在资本开支,砍掉了一部分先进的先进制程生产线。
如果再叠加经济低迷和库存因素,恐怕要迎来本世纪最严重的一次衰退。
花旗集团分析师克里斯托弗·丹利则说,市场正面临自2001年、至少十年以来最严重的半导体衰退,甚至是近20年来最严重的衰退,预期每家公司和每个终端市场都会经历一次调整。
美国商会中国中心在一份名为《理解中美脱钩:宏观趋势与工业影响》的报告中对于中美经济脱钩情况下对美国的损失也做了定量估算,其结果同样是非常惊人的。
该报告估算,在中美贸易硬脱钩的情况下,美国经济将在10年内损失超过1万亿美元的潜在增长。
中国是美国半导体公司最大的单一市场,报告指出,如果中美“部分脱钩”,美国半导体全球份额将下降8%,如果全面脱钩将下降18%。
那么老美为什么要不惜自身半导体行业遭受重大损失,也要加大围堵呢?其实道理很简单。
唯有英雄识英雄。曹刘二人青梅煮酒论英雄,很多人看空刘备,但认为他最有可能当成地主的,反而是曹操。
如果把视野放大一点,不止是美国,全球主要经济体,都在半导体这条路上狂奔。
欧盟也将出台自己的《芯片法案》,他们希望到2030年,欧洲生产商可以生产全球20%的芯片,这意味着欧盟需要在八年时间里将半导体产量翻2倍。
韩国发布了《K—半导体战略》,以“打造世界最强的半导体供应链”为愿景,提出到2030年将半导体年出口额增加到2000亿美元,并将相关就业岗位增至27万个。
日本,号称将为半导体产业发展提供超过1.4万亿日元的巨额投资,吸引台积电来日本建厂。总体愿景是在2030年达成半导体企业收入增长3倍,提升至13万亿日元的目标……
不难想象,这场半导体领域的军备竞赛,将成为未来数年全球大国的主旋律。
根据美国半导体工业协会发布的数据,全球80%的芯片是在亚洲制造的。东南亚还是科技公司重要的测试和封装中心,占全球半导体测试和封装市场的27%。
整个半导体发展的格局,与我们在整个东亚影响力的发展,明眼人都可以看到,谁将是下一个时代的天下英雄。
对美国来说,要减少对亚洲先进芯片的依赖,还有很长的路要走。
六、停留在PPT阶段的高端芯片产业迁回美国本土规划
全球三大晶圆代工厂台积电、三星、格芯均已计划在美国扩建芯片厂,总投资合计超过 500 亿美元。
美国本土的英特尔,更是拿出200亿美元的先期投资,在美国俄亥俄州建造两座芯片工厂,创造3000多个就业机会,且未来英特尔还将投入超过1000亿美元,在周边建设8座芯片工厂。
2020年,全球第一大晶圆代工厂台积电赴美国亚利桑那州设厂,采用5纳米先进制程技术,投入约120亿美元。三星也在今年5月宣布赴美设厂的计划。一直走IDM模式(IDM是指集芯片设计、芯片制造、芯片封装、测试到销售的一条龙式产业链模式)的英特尔也宣布在美国亚利桑那州建立晶圆代工厂。
美光公司是全球存储巨头之一,该公司在8月9日的一份声明中表示:“随着《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act)预期的拨款政策成为可能,这项投资将使美国拥有世界上最先进的存储制造技术。”该公司表示,生产将在2025年下半年开始,最终将为美国创造多达4万个新就业岗位,美光就会新产生5000个技术和运营岗位。
8月8日,高通和芯片代工厂格罗方德(GlobalFoundries)宣布达成一项新的合作伙伴关系,其中包括,高通将为格罗方德纽约北部工厂的扩建提供42亿美元的芯片制造资金。高通也宣布计划在未来五年内将美国的半导体产量提高50%。
显而易见,美国的目标是:
成为全世界最大的芯片制造基地,将世界最先进的芯片生产线,控制在自己手中。
按照法案的要求,拿到补贴的半导体企业,在未来十年内禁止在中国大陆新建扩建先进制程的半导体产业。
这背后,是美国难掩的落寞。资料显示,美国在全球芯片制造业中所占份额从1990年的38%一度下降到10%。
七、我们面对芯片封锁将如何建立自身的反抗优势
1、芯片行业现在已经是重度渗透了中国人血脉的行业
我想说不管是中国台湾、美国的半导体公司中,华裔血统是不可磨灭的,华人血统已经深刻的印在了这个重度工程师红利的行业之中。
比如台积电的创始人张忠谋,再比如泛林研发是美籍香港人David Lam,华人在整个芯片产业发展中灿若繁星。
芯片这个行业,我的很多同学、朋友(都是中国国籍)都在这个行业里,40多岁了还在996的干活。芯片这个行业属于高科技领域的劳动力密集型,特别适合中国这种有工程师红利的国家。
其实也不是我的观点,而是业内普遍的观点。
最后看刨根到底的基础资源——人。除了中国,世界上主要搞芯片的也就是美日欧韩台,加起来10亿人。他们这10亿人确实在合作,但他们毕竟是分散在不同国家、不同时区、不同语言、不同市场等割裂环境之下搞合作。
这割裂的10亿人都能合作搞出来的东西,没道理互联互通、内部合作成本更低的14亿人搞不出来。更遑论这14亿人的工业制造能力更大。
2、半导体已经形成全球分工,未来各方势力未必是铁板一块
半导体这个行业在几十年的发展中,已经形成了细致全球分工,全球包括美国在内的国家,没有任何一个国家有能力关起门来光靠自己搞出完整的先进的半导体产业。我们有全球最大的电子消费制造业和市场,也有全球最大的工程师红利。
回望历史,深谋未来。全球集成电路发展史,就是一部纵横捭阖,跌宕起伏的经济大战。半导体技术最先源于美国,在其扶持下,日本后来居上,而后韩国台湾企业又将日本拉下马,可见在这行业,并非某一国或某一企业能够永立不败之地。厮杀角逐成王败寇的故事精彩纷呈,但又残酷异常。
众所周知,全世界最好的光刻机在荷兰生产,但是荷兰ASML也是依靠上游数千家供应商的零部件生产出最先进的光刻机,同时大量依赖于美国、日本这些国家的基础科研。
全世界最好的半导体材料主要在日本生产,因为半导体材料主要考验化学科技,日本在2000年后光诺贝尔化学奖得主就出了8个,所以日本人的半导体材料造的好,不是没有道理的。
台湾的台积电和韩国的三星是芯片代工这一块的王者,其中台积电这几年势头尤其生猛,台湾人打败韩国人的一个重要转折点是前几年日韩关系闹僵,日本人断掉了韩国人的半导体材料供应,而台湾人则能够继续从日本进口最好的半导体材料,从而使得台积电在先进制程芯片当中的代工市场占有率超过90%,远远把韩国甩在后面。
而美国的苹果公司又是台积电最大的客户,正是来自苹果的稳定订单和巨额资金支持,使得台积电成为了全球的芯片代工霸主。
苹果公司的芯片又主要发往在中国大陆的苹果供应链工厂组装进 iPhone 和iPad 这些电子设备,送到全世界的消费者手上,中国大陆是全世界最大的芯片进口目的地和使用基地。
3、避免陷入硬性冲突中,用尽全力将全球化往深处绑定
在未来10至20年发展中,一定要竭力避免和陷入正面的热性对抗之中,从而迫使西方诸国变成实质的铁板一块,如果出现这种局面,对于正在爬坡中国的中国制造和中国高科技产业来说,将是很大的打击。
因为美国很难靠自己一个国家的力量去发展整条先进的半导体产业链,同理对中国来说也很难。其他很多产业都类似。
当今世界,中国是120个国家的第一大贸易伙伴,是另外70多个国家的第二大贸易伙伴,如此庞大的经贸往来,当世界主要国家都与中国有着事实上的经贸、科技密切往来后,要想完全孤立中国、卡中国的脖子,再形成类似上世纪美苏冷战那样的完全对抗和脱钩,就不容易了。
4、适当的匮乏会加速自主替代的进程
制裁会造成伤害。但换个角度想,制裁也是国产技术的“成本”或者"触发器"。
这两年国内各行各业,材料、软件、化工、零件、能源、设备、也包括中低端芯片....国产替代(至少是国产备份或者去美化)如火如荼。
制造业绝大部分东西,没有高端到人工智能芯片的地步。国产的技术往往开始不完美,因为以前缺少从0到1的启动。
自主替代这东西,没有进入"试错、反馈、迭代、提高"的工程循环,后面的进步和发展当然也无从谈起。
最后拿我的好朋友半导体行业首席陈杭老师的分析来结尾。
福兮祸所依,祸兮福所伏。绝不要认为一件事情绝对是坏事。
全球化的终点一定不会是当下。
以“古典经济学之父”亚当斯密的分工理论视角来看,全球化的本质就是一种国际分工,是提高效率的绝佳方式。
从全球整体情况来看,货物和服务的出口额仅为GDP的19%,海外直接投资仅为固定资本形成总额的5%,移民仅占总人口的4%。
世界离真正意义上的“全球化”,其实才走过一半不到的路程。换句话说,全球化的增长空间依然巨大。
我始终认为,全球任何一个大国,想要真正伟大,都要拥抱世界,拥抱世界的市场,拥抱世界的人才。像美国这样搞技术封锁、人才封锁,是在退化,而不是前进。
沿着旧地图,永远也找不到新大陆。
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