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美国升级芯片管制,中国半导体行业会发生哪些变化?

美国升级芯片管制,中国半导体行业会发生哪些变化?

公众号新闻



作者:杨永成
来源:峰瑞资本(ID:freesvc)


导读:芯片行业的脖子正在被“越卡越紧”。


2022年10月,美国出台规定,管制高性能计算芯片对中国大陆的出口。


一年之后,2023年10月17日,美国商务部工业和安全局(BIS)再发公告,扩大对华出口的先进芯片的管制范围,直接影响美国芯片厂商英伟达等生产的“特供版”芯片卖到中国及40余个国家。同时,美国还更新半导体设备和技术相关的⻓臂管辖条例,扩大荷兰光刻机企业 ASML(阿斯⻨)不可对华出口机型范围,且限制波及到中国之外的20余个国家。


在一轮轮限制政策的冲击下,中国半导体行业会发生哪些变化?从战略和战术层面,中国的芯片企业要如何应对?AI行业又将受到哪些影响?


01

打铁还需自身硬


Q:美国商务部工业和安全局(BIS)的政策目标是什么,美国的长臂管辖政策出台依据又是什么?我们有什么办法避免这些政策陆续出台?


杨永成:从对方公开宣讲的话术看,美国对华的种种出口芯片管制和历史上很多管制措施一样,是为了美国的国家安全及产业安全。无论美方如何解读,其政策的本质目的是要限制中国高科技技术的发展。如果具体到这次对高端计算芯片的限制,美国可能瞄准了中国的AI产业的发展。


AI技术是对未来科技发展和产业竞争具有深远、深刻影响的新技术。目前在全球范围看,无论从资本投入、人力投入、技术发展水平与市场落地等多方面,AI领域最头部的玩家都来自中美两个国家。美国综合实力第一,中国第二。


而AI的技术发展模式,和以往的其他技术发展模式又有很大区别。


以往的大多数技术大多可以分成小规模原型技术试验、大规模量产以及工艺推广等阶段。在小规模原型技术试验阶段,基本能验证大多数技术环节是否可行,达到的成果指标也和大规模量产接近。


而在AI模型训练过程中,小数据、小规模的训练结果和大模型、大规模的训练结果有巨大的区别,这也是为什么大模型的训练从一开始就需要投入足够大的算力单元的原因。我们也能明白BIS为什么一轮接着一轮对大算力芯片进行限制。


至于BIS的法律依据,不一定是基于世贸组织的相关法律,也不一定是基于知识产权保护的相关法律,可能更多是基于美国国内的法律。不过,我们也没有必要纠结这些政策的合理性、合法性,理解对方的本质目的就好了。我们最根本的还是要做好自己的事,把自己的半导体行业发展好,尽早做出自研高算力芯片。


从战略层面看,中美至少在高科技发展领域处于博弈状态,这种状态既不是我们选择的,也不是我们单方面能避免的。在今后一段时间内,不排除美国会连续出台后续,甚至更严苛的管制措施,这方面我们不能心存太多幻想。


长远来看,打铁还需自身硬,今后很长一段时间内中国都要花大力气建立自己的半导体产业链条。只有这条自主的链条接近完成了,我们高算力芯片无限接近世界最高水平,那时候大概率不会出现被其他国家限制芯片购买的事情了。那时倒可能有人来劝你大量采购NVIDIA(英伟达)的芯片,并且还能列举出保持统一的高算力芯片生态的千万般好处。


02

“前方拥堵,但你仍在最佳路线上”


Q:BIS新政不仅影响了中国AI行业的发展和技术进步,同时也影响了全球,包括美国在内大型半导体企业的商业利益,中外的这些大型企业会不会找到规避或者说绕过的办法?您觉得会有哪些有效的办法?


杨永成第一,在战略层面,美国对中国半导体行业的诸多限制,本质上是美国在大国竞争中,选择零和游戏,这方面我们不应该抱有太多乐观的幻想。


在经济全球化的过程中,中美是主要的推动者,同时也是受益者。人为的切割和限制贸易往来,不仅影响中国AI产业,也会影响产业链上其他国家合作伙伴,也包括美国一些巨头企业的利益。所以,就具体操作而言,应对出口管制还是有博弈空间。


但总体来说,我们还要靠自己。我们除了巨大的本土市场外,还拥有最完整的产业链,比如电子消费品产业链。在这条产业链上,诞生了华为、小米、Vivo、联想等品牌。这些电子产品终端企业是中国半导体产业发展非常重要的产业生态保障,也是中国芯片行业发展的底牌之一。换句话说,作为芯片的重要客户群体,如果华为、小米、Vivo、联想等企业能够稳住市场份额,国内半导体行业就能在这个基础上发展起来。我们的“脖子”就不会被完全卡死。


第二,在战术层面,芯片供应商,比如美国的和国家的巨头企业,可能也会在执行政策的过程中,发挥一定的主观能动性,会想一些办法规避。


但最终,自己设计和生产自主的高品质、高性能的芯片,才是是根本的解决方案。虽然这很难,但自强、自主、自立的道路不会错。在这里我引用一句导航软件的话,激励每一个AI和芯片的从业者——“前方拥堵,但你仍在最佳路线上”。不懈努力,才是最硬的道理。


03

卡脖子魔咒何时能解?


Q:峰瑞资本投资了许多与半导体有关的创业公司。以您对半导体行业的了解,中国的半导体行业目前的发展态势如何?我们有不少半导体公司,但为什么还是解不开“卡脖子”的魔咒?


杨永成:这个问题很好。先说结论,近些年中国整个半导体行业取得了长足的进步。特别是在美国对中国芯片行业施加诸多限制后,国内外许多人才纷纷加入中国的芯片行业。创业公司也层出不穷,这些公司也获得了不少投资,逐渐发展起来。


可以说,中国在大多数芯片的细分领域都取得了高速、甚至是“迅猛”的发展,尤其在芯片的设计和应用领域。目前芯片行业的短板主要在关键的芯片生产设备端上,比如高分辨率的光刻机。而大多数的半导体设备国产化进程还是非常快的,另外我们在半导体材料方向也取得了非常大的进展。


当然,这些进展可能还不能完全解决大家的焦虑。半导体产业发展时间很长,有极为复杂的技术体系。我们以一国之力,把全球半导体长期发展的成果重新复现一遍,是个巨大的任务。另外,从官方报道来看,我们还是很“韬光养晦”的,埋头干的时候多。


我们在比较科技水平的时候,比较容易把最顶尖的一两个技术产品作为标杆,这无可厚非。但我们也应该看到芯片产业很大,不只有最强算力的AI加速芯片,还有功率器件、通讯芯片、物联网芯片以及5G基站芯片等等。总体上,我们已经完成了很好的产业布局,取得了一定进展。


换个角度看,在芯片、半导体这个行业,其实美国也很焦虑,甚至可能比我们更焦虑。美国看到了我们的产业布局和进步。美国为什么限制华为海思的芯片代工,那是因为海思的芯片设计水平已经达到世界一流的水平,只能在生产环节上给海思制造麻烦。有时候最了解你的人,真的可能是你的对手。


我们再打个比方,就像邻居历时百年,盖了百层的摩天大厦,还在最顶层盖了超豪华观景台,让人好生羡慕,我们也想努力做到这个水平。饭总要一口一口地吃,我们每一天都在添砖加瓦,在进步。


这个时候出现了一个有意思的现象。从地面向上仰望的我们,总觉得修建的楼层上升如此之慢,离我们梦中的楼顶观景台如此遥远。但站在百层摩天大厦上的人,也就是那些行业的巨头和领导者们,他们看到的则是周围不断加高、不断追赶的建筑群。高台上的人越来越焦虑,所以他今天扔一块石头,明天拍一块儿砖,想限制下面盖楼的速度。这也许是行业竞争大体的格局和心态。


总体来看,中国芯片行业的地基已经搭好,从半导体行业的原材料、制造设备端、生产端以及设计端,我们都做了很好的布局。从长远角来讲,我们的芯片行业最终将达到国际先进水平,我们应该有足够的信心。


04

攻破三大难题后,

中国将成全球半导体产业链最完善,

产量最高国家



Q:谢谢您分享的观点,我们大家也希望中国半导体产业能早日达到世界巅峰,告别卡脖子的日子。


杨永成:这一天一定会到来。中国半导体行业不只是在追赶,同时也在创新创造。举个例子,我们之前提到光刻机是中国芯片行业的短板。从构造上来看,光刻机是一个精密的、复杂的,或者叫超复杂的光学仪器。但实际上,在半导体芯片制作图形化的技术路径上,除了ASML(阿斯麦)的DUV(深紫外)和EUV(极紫外)光刻机外,也有其他路径可走,比如纳米压印光刻技术。


纳米压印技术的基本原理就像洗照片:首先通过接触式压印,完成图形的转移,相当于光学曝光技术中曝光和显影工艺过程。然后,利用刻蚀传递工艺,将结构转移到其他任何材料上。纳米压印就像盖章一样,把栅极长度只有几纳米的电路刻在印章上,再将印章盖在橡皮泥上,得到与印章相反的图案,经过脱模就能够得到一颗芯片。


光刻技术和纳米压印技术都能实现芯片的图形化。很多国内团队都在光刻技术方面不懈努力。中国纳米压印技术发展迅速和世界最高水平差距很小。这是一种“弯道超车”或者“换道超车”的技术尝试。在纳米压印领域,峰瑞投资了璞璘科技。


在AI大算力芯片上,除了NVIDIA这种基于电的技术构架,光子计算的技术路径也正在发展。在光子计算芯片领域,峰瑞投资了曦智科技和光本位。


还有光通讯的光芯片领域,近十年出现了薄膜铌酸锂光芯片,通讯速率比原来的硅光或者三五族材料(三五族材料泛指由周期表的三族与五族元素所构成的合金化合物,种类多,例如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)等等)更快。而在薄膜铌酸锂光芯片领域,中国的创业公司也在全球第一梯队。峰瑞资本在这个方向投资了安湃芯研。


展望未来,如果中国半导体行业进入世界第一梯队,可能会带动全球半导体行业走上新的台阶,特别是在市场应用层面。中国半导体公司能够进一步开拓细分市场,就如同我们在电子消费品行业曾经做过的那样。


05

AI行业的竞争是接力赛,

即便短暂落后,也有反超的机会


Q:高端AI芯片的限制,会不会使我们在AI大模型这轮竞争中越来越落后于美国?甚至给中国AI产业带来“灭顶之灾”式的影响?


杨永成:首先必须承认美国的限制措施会对中国AI行业的发展会产生一定的阻碍。对方在自己的优势行业里,瞄准式地狙击你,你不可能毫发无损。


从应对措施来看,AI行业一方面可以增加采购芯片的渠道,降低美国对华芯片出口限制的影响。另一方面,虽然由于芯片受限,AI训练的成本会增高,效率会降低。但如果中国AI行业可以在模型创新、算法创新及基础AI理论这些目前落后于美国的方面加大投入,那无疑是好事。当我们走出芯片管制的这一片泥泞后,中国的AI产业有望快速发展,甚至领先。


那么,中国的AI产业会因为芯片被管制就遭受灭顶之灾吗?


不必这么悲观。AI的终极前景是向上的,只不过要经历曲折的发展过程。未来,AI模型大概率会拥有跟人类同样甚至更高的智力。而只要AI有和人类同等的智力,将对人类的生活以至整个世界,产生前所未有的影响力。


因为AI本质上具有几个人类不具备的超级优点:


第一,AI天生是互联网化的,相当于将全人类的脑力、算力与所有信息共享、整合在一起。即便我们人类设计、拥有了互联网,但人和人之间的信息还无法做到完全沟通,更不能把每个人的算力放在一个运算平台里统一调度使用。但是这点AI能够做到,而且更高效。


第二,AI计算机是永生的,有无限的生命时间,可以完全承接历史积累的数据。而人类不是,人的生命是有限的。爱因斯坦即便发现相对论,那他的智慧只存在自己的大脑里。人类的科技、智能能力有很多是不可传递的,是间断性向前发展的。


所以我不怀疑AI未来的技术发展水平,唯一稍有担忧的是,高智商的AI会不会有一天不再满足于人类的手画脚,开始藐视、轻视人类的智商和世界观。不过这个问题我们不在这里展开讨论了,这个问题还是留给哲学家、社会学家和科幻小说家去探讨。


我想说的是,目前以大模型为代表的AI技术大概率不是AI的终极技术和水平。


举个例子,我们观察一下现阶段AI的能力输出,就会发现AI目前更多的能力展现是在图像、文字、语言等人文方面,当然AI也有一些其他方面的进展,比如预测蛋白质二级结构等生物学的应用,但总体来说,AI表现的还是更像个“文科生”。而在数学,物理这些对现代科技发展颇为重要的基石学科方向,也就是“理科生”方向,AI还有很多方面有待发展,有很长的路要走。


我没有要挑战AI技术的意思,只是感觉目前的大模型技术虽然取得了巨大的进步,但当下的格局还不是终极之战,未来还有很多超越的机会。


AI的竞赛不是百米赛跑,不是10秒之内就要决胜负。AI行业竞赛可能更像跑接力一样,即便中间哪一棒落后了,只要你有韧性,有实力,肯坚持,还是会有后来居上的机会。并且这个接力可能不是4×100接力,可能是N×100接力,它要跑好远好远,要有好多棒的交接。只要不懈努力,一切皆有可能。


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