晶片戰爭:“晶片”如何成為中國科技戰畧的覈心部分
7月13日電—矽谷初創公司zGlue在2021年出售了其專利,除了一個細節外,這一交易並不引人注目:該公司所擁有的旨在縮短晶片製造時間和成本的科技,在13個月後出現在位於中國南部科技中心深圳的初創公司Chipuller的專利組合中。
奇普勒購買了所謂的晶片科技,這是一種成本高效的管道,可以將成組的小型電晶體封裝在一起,形成一個强大的大腦,能够為從資料中心到家中小工具的一切提供電源。
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7月13日電—矽谷初創公司zGlue在2021年出售了其專利,除了一個細節外,這一交易並不引人注目:該公司所擁有的旨在縮短晶片製造時間和成本的科技,在13個月後出現在位於中國南部科技中心深圳的初創公司Chipuller的專利組合中。
奇普勒購買了所謂的晶片科技,這是一種成本高效的管道,可以將成組的小型電晶體封裝在一起,形成一個强大的大腦,能够為從資料中心到家中小工具的一切提供電源。
台積電正在與美國就晶片補貼規則展開溝通,並對補貼條款表示擔憂——在美國晶片補貼申請開始10天后,台積電4月10日做出這一表態。 根據美國的《2022年芯片和科學法案》,華府將向晶片企業提供500多億美元的行業補貼,邀請它們在美國建廠,華府還為它們提供投資稅抵免優惠。 不過這看似优渥的政策,其實充滿“毒丸條款”,讓台積電以及三星電子等韓國電晶體企業敢怒不敢言,在美國的強權高壓下進退維谷。 美國的“晶片補貼陷阱”是如何設下的? 晶片企業又能否逃脫呢?
金玉其外,“毒丸”其中
據美國《華爾街日報》、韓國《韓民族日報》等媒體報導,2022年8月9日,美國總統拜登將規模2800億美元的《2022年芯片和科學法案》(簡稱《芯片法案》)簽署為法律,其中大約2000億美元將用於科學研究,527億美元將向晶片行業提供補貼,大約240億美元用於晶片企業投資稅抵免優惠, 剩下的約30億美元用於發展尖端科技和無線供應鏈的項目。 在上述527億美元的晶片行業補貼中,大約390億美元將被用於資助晶片製造設施的新建和擴建,132億美元將被用於技術研發和勞動力培訓。
3月21日,美國發佈擬議規則,旨在防止面向晶片行業的補貼被中國等“受關注國”利用。 一周之後,美國又發佈了在該國建設電晶體生產設施企業申請補貼時需要提交資訊的“詳細指南”。 這些規則和指南不僅冗長繁雜,而且包含諸多“毒丸條款”,包括在申請補貼時,企業不僅要提交整體投資融資方案等一般性經營資訊,還要提交電晶體“收益率”等敏感的覈心商業機密。 一些規定還相當無賴,比如對獲得1.5億美元以上補貼的企業,如果利潤超過預期,美國將收回部分補貼,最高不超過補貼總額的75%。 此外,美國希望借此提高本國勞動力貭素,並要求獲得補貼的企業為員工提供高水准的子女托育服務。 同時,華府還建議獲得補貼的企業使用美國的建築材料和可再生能源。
根據美國智庫卡內基國際和平基金會的資訊,美國在尖端邏輯晶片(5納米及以下)的製造能力為零,而該晶片67%的製造能力位於中國臺灣,31%位於韓國。 美國不僅想通過補貼方案在2030年前創建至少兩個先進制程晶片的製造業集羣,而且希望以此遏制中國大陸晶片行業以及經濟的發展。 相關補貼方案規定,獲得美國補貼的企業未來10年在中國大陸的先進電晶體產能擴大幅度不得超過5%,現有通用電晶體產能擴大幅度不得超過10%; 如果企業與中國等“受關注國”共同研究或共亯科技許可,須返還全部補貼金。
根據相關計畫,從3月31日起,想在美國建設尖端電晶體生產設施並獲得補貼的企業,可以向美國政府提交申請; 從6月26日起,想在美國建設其餘類型電晶體生產設施的企業可以提交申請。 經過提交投資意向書、事前申請書、相關資料、正式申請書評估等多個階段後,美國將選出補貼對象。 美國商務部表示,經過評估後選定的企業將獲得投資額5%至15%的直接補貼。 直接補貼加上貸款和貸款保證,支持金額最高可達總投資金的35%。
成本高、潜在損失大,申請企業很難從中獲利
在美國晶片補貼規則出臺後,包括台積電、三星電子等在內的多家全球晶片行業巨頭,對相關規定充滿擔憂甚至是憤怒。 歸根結底,這是因為美國出臺的晶片補貼規則可謂徹底的損人肥己,申請企業很難從中獲利。
首先,相較於晶片行業動輒數百億的投資來說,美國527億美元的補貼數額並不大。 韓國三星電子在美國得州一個工廠的預計投資額為173億美元,台積電在美國亞利桑那州的投資額為400億美元。 據美國諮詢公司高德納估計,2021年全球晶片企業投入1460億美元用於建設新產能和開發新技術,其中台積電、三星電子和英特爾占了近3/5。 2022年年初,台積電設定的資本支出預算在400億至440億美元之間。 美國政府想提高該國在電晶體市場的佔有率。 台積電創辦人張忠謀此前直言,華府想通過補貼幾百億美元實現這一目標是絕對不够的。 根據政府數據,美國的電晶體生產現在只占全球市場的12%,而在20世紀90年代,這一比例為37%。
其次,在美國建造以及運營晶片工廠的成本高於亞洲地區,高出的成本與美國政府提供的補貼兩相抵消後,相關企業是否能獲得真正的優惠需要畫上一個大大的問號。 “100比78”,這是美國電晶體行業協會計算的、在美國和亞洲地區(中國臺灣和韓國)運營尖端電晶體工廠10年所需費用的對比數值。 也就是說,如果在美國需要100韓元,那麼在韓國以及中國臺灣則需要78韓元,而在中國大陸僅需63韓元。 這也意味著,在美國尖端電晶體工廠的運營成本比韓國以及中國臺灣地區高出25%左右。 張忠謀3月16日與《芯片戰爭》作者米勒對話時表示,此前他估計美國的電晶體生產成本比中國臺灣高50%,後來覺得這還是低估了,“可能還多出一倍!”
美國居高不下的通脹還將進一步推高這些企業的成本,稀釋美國補貼提供的優惠。 路透社日前援引3名知情人士的消息稱,因為通脹的影響,三星電子在美國得州建造的晶片工廠原計畫投資大約170億美元,不過最終投資可能超過250億美元,比預期高出80億美元。 相較之下,三星這一工廠可以獲得的美國政府直接補貼在8.5億至25.5億美元之間,如果包括信貸等的支持,可能最多獲得59.5億美元的支持。 也就是說,除去美國政府的各類補貼和資助,單純因為通脹原因,三星電子在這一工廠的投資就會“損失”大約20億美元。 韓國《朝鮮日報》援引分析人士的話稱,因為通脹,可能出現在美國建廠越建損失越大的情况。
再次,即使晶片企業從它們在美國的投資中獲利,也將面臨與美國政府分享利潤以及洩露機密的問題。 “這個所謂的利潤分享條款實際上是在拿走他們(通過補貼)給予的東西,”韓國智庫工業經濟與貿易研究所負責電晶體領域的高級研究員金楊鵬(音)對《華爾街日報》說。 韓國一名晶片業界人士表示,現時還不清楚美國將如何計算申請補貼企業超過預期的利潤,“當業務蓬勃發展時,他們(美國)想拿走我們的一部分利潤;但當行業處於低谷時,他們不會歸還我們的錢”。 首爾梅裏茨證券分析師金善宇指出,考慮到晶片企業之間科技差距的重要性,洩露機密資訊對電晶體製造商來說可能是致命的。
最後,美國規定獲得補貼的企業10年內不得在中國大陸“實質性擴大產能”,而這給三星電子等在華大量投資企業帶來的潜在損失難以計算。 在電晶體領域,韓國對華出口規模接近40%。 三星電子中國工廠的晶片產量占該公司晶片總產量的30%至40%。 三星電子從2021年開始累計投資33萬億韓元(1元人民幣約合192韓元)在西安運營晶片工廠,其生產的NAND快閃記憶體晶片占該公司總生產量的40%。 全球第二大存儲晶片製造商韓國SK海力士,在無錫的工廠負責生產該企業近一半的DRAM晶片。
它們不想被美國“電晶體黑洞”虹吸
“美國要求盟友做出犧牲,試圖成為‘電晶體黑洞’。”韓國《韓民族日報》評論稱,美國為了在與中國大陸的科技競爭中獲勝,一直將韓國、日本、中國臺灣地區捆綁在一起推進所謂的“半導體同盟”。 美國試圖重組全球半導體分工體系。 在該體系中,設計由美國主導,生產由韓國和中國臺灣主導,零部件、資料由日本主導。 可以看出美國希望通過補貼將韓國和中國臺灣企業吸引到美國國內,最終擴大美國電晶體生產能力。 不過,一直強調同盟的美國將韓國半導體產業整體推向進退兩難的困境,華府很有可能強迫韓國電晶體企業做出生死攸關的選擇和讓步。
在三星電子工作近30年的梁香子(音)日前在接受美國《財富》雜誌採訪時表示,她擔心韓國將成為美國的“科技殖民地”。 梁香子曾幫助三星電子在全球存儲晶片製造領域佔據主導地位。 還有韓國媒體擔心,該國會重蹈上世紀80年代日本的覆轍。 韓國《先驅經濟》稱,上世紀80年代,日本半導體產業因為受到美國限制而開始衰落。 “在美國投資魅力實際上大幅下降的情况下,真的有必要去美國嗎?應該重新討論構建美國生產基地的計畫。”韓國電晶體業界也有越來越多的聲音質疑在美投資。
美國晶片補貼規則使韓國企業陷入需要對複雜的函數關係進行權衡的處境。 在這一背景下,韓國企業並未積極申請美國的晶片補貼。 SK海力士首席執行官樸正浩表示,美國的晶片補貼申請過程相當困難,該公司在美國建廠是做封裝的,這使得它無法進一步計算出美國政府要求提供的總產量資訊,所以未來將更審慎地考慮是否要向美國政府申請補貼。 《韓國時報》表示,三星電子對美國的晶片補貼規則持謹慎態度,稱現在决定是否申請補貼還為時過早。 三星電子發言人表示,該企業目前正在審查美國的補貼規則。
和韓國企業一樣,台積電也在猶豫。 據臺灣中時新聞網3月31日報導,台積電董事長劉德音表示,美國的一些晶片補貼規定是沒有辦法接受的,在科技輸出管制這件事上,不能讓臺灣地區廠商的營運受到負面影響,囙此還在跟美國政府就補貼規則進行討論。 臺灣前“立委”郭正亮則表示,台積電的美國晶片生產線才剛剛破土動工,已經被附上了一大堆條件,台積電沒有理由在美國建第二條生產線。
別無他法?
不過《韓民族日報》認為,雖然美國的補貼規則非常苛刻,但韓國企業很難拒絕申請補貼或者中斷在美國的投資。 文章稱,韓國企業在美投資超越了單純新增生產設施的層面,還被包含在以美國為中心的電晶體供應鏈的戰畧中。 韓國企業現時只能仔細分析美國提出的各種條件的影響,並寄希望於尹錫悅政府的協商能力。
黑龍江省社會科學院東北亞研究所研究員、東北亞戰畧研究院首席專家笪志剛在接受《環球時報》記者採訪時表示,韓國企業其實面臨“無奈的選擇”。 雖然美國看似給韓國企業自由,讓它們選擇是否申請補貼,但由於晶片產業的操作軟件、覈心原材料等多數掌握在美國、日本和荷蘭等國手裡,如果韓企不申請補貼,美國就會聯合其他盟友對韓企加以限制,届時它們將陷入更加被動的局面。
還有分析人士表示,現時韓國企業對是否申請美國晶片補貼的烦乱,既有經營、科技層面的因素,也有地緣政治、經濟安全和產業圍堵打壓等方面因素,其中非經濟因素占比更大。 韓國企業能够在科技和商業問題上謀劃出路,但碰到地緣政治,它們的應對能力就極大降低了。
一名韓國電晶體業界人士稱,對於該國企業來說,除了根據美國的條件考慮投資時間和規模等之外,別無他法。 如果韓國企業最終被迫接受美國的條件,會出現什麼後果? 笪志剛認為,韓國整體晶片產業競爭力將會逐漸弱化。 從微觀層面來看,韓國企業包括技術研發過程等在內的一舉一動,都會被美國嚴密控制。 從中觀層面來講,隨著韓企在美產業鏈和投資的擴大,韓企將不得不將研發集中到美國,同時收縮在一些美國不喜歡國家的產業規模,韓國晶片企業的核心競爭力雖然不會說在一夜之間崩塌,但會逐漸走向衰落。
笪志剛表示,韓企在華的晶片產業佈局還可能受到衝擊,這種衝擊體現在投資規模、貿易規模和科技合作的高級化方面,“高端晶片研發很有可能被抽走,就像台積電被搬走抽空一樣,留下的可能都是相對傳統或常規晶片”。 此外,韓企申請美國補貼也會對中韓關係造成破壞。 中韓建交以來,雖然關係發展存在波折,但總體呈現正向態勢,如果韓企的决定不利於中國,中韓合作水准就會受到影響。
在美國出口禁令升級下,華為日前證實,台積電9月15日之後將不再供貨晶片,且今年麒麟5G高階晶片可能絕版。面對晶片遭斷貨,華為下一步如何因應?陸媒報導,其實華為早已未雨綢繆,採取拉高庫存和外購晶片雙管齊下,緩解華為產品的缺貨壓力。
華為消費者業務CEO余承東上周五坦言,由於美國祭出第二輪制裁,高階智慧手機處理器「麒麟9000」即將終止生產,台積電將於9月15日「斷供」5G晶片。
第一財經報導,儘管華為面對斷貨晶片早已預料,但如何應對未來挑戰,並在先進製程保持競爭力都成為外界關注的焦點。其實華為早在兩年前就超前布署搶先備貨,2018年底原材料餘額較年初增加86.52%,增幅改寫近9年的新高,而原材料占存貨比例36.72%,創下10年新高;2019年年底,華為整體存貨年增75%,原材料則較2018年增加65%,占所有存貨比重35%,,總價值達到585億人民幣。
華為除了極積囤貨晶片外,今年上半年也擴大晶片採購力道,尤其近期向聯發科訂購1.2億顆晶片,今年發表的手機中有6款均採用聯發科晶片,但對於5G旗艦手機晶片上的進展,雙方都三緘其口。
從長期來看,備貨和外購晶片雙管齊下,一定程度上能緩解華為產品的缺貨壓力。下半年旗艦手機的晶片主流將是5奈米,在麒麟9000之後,華為已經無法與台積電合作5奈米晶片,外部採購晶片目前以7奈米以上為主。
「華為只是做了晶片設計,沒搞晶片製造,是我們非常大的損失。」余承東強調,天下沒有做不成的事情,只有不夠大的決心和不夠大的投入。解決製造能力的問題需要實現基礎技術能力的創新和突破,僅依靠華為不夠,還需要全產業共同努力。
據華為內部人士透露,目前華為也在摸索自建或者合作IDM工廠的可能性,,但有時候針尖對麥芒不一定是最佳競爭策略,在新賽道長出核心競爭力是更好的道路。
美國商務部今年5月將華為列入實體清單,Google、高通、ARM等企業紛紛宣布與華為暫停部分業務往來。不過,美國晶片巨頭高通的執行長 Steve Mollenkopf 日前指出,會繼續供貨華為,也會全力支持大陸的合作夥伴,如今,英國半導體 IP 供應商 ARM也表示,在合乎規定的前提下,ARM確認V8架構以及未來的後續架構技術,能繼續供貨華為和海思在內的大陸客戶。
ARM、ARM 中國、華為海思在25日進行一場閉門會議,ARM中國執行董事長兼 CEO吳雄昂在會後記者會表示,華為和海思是ARM長期的合作夥伴,經過實體名單事件後,釐清不論是之前的V8架構還是以後的V9架構,都是英國的技術,ARM與華為和海思合作,不會受到美國的華為貿易禁令影響。
ARM 中國發言人、市場負責人梁泉強調,斷供華為是不實消息,ARM 將會持續授權後續基礎架構給陸企,當然也包括華為。實體清單事件爆發後,ARM 中國便積極與ARM 總公司、華為海思的三方溝通,釐清業務合作是否合乎規範,這段期間仍持續出貨ARM 架構給華為海思。
ARM財報顯示,2018年大陸區銷售額占整間公司整體20%,2017年全球ARM手機處理器市占率超過90%,大陸設計的SoC(System on a Chip)95%都是以ARM技術為架構,可見ARM在手機處理器市場有壟斷地位。V8架構2012年開始授權,2013年蘋果A7處理器率先使用,華為也已經獲得ARM V8架構永久授權,並擁有在此架構獨立開發32/64位處理器的基礎。
超導量子比特晶片。我國量子計算迎來又一大新進展,由浙江大學、中科院物理所、中科院自動化所、北京計算科學研究中心等機构組成的聯合團隊開發出一款具有20個超導量子比特的量子晶片,並成功實現全域糾纏,重繪了固態量子器件中生成糾纏態的量子比特數目的世界紀錄。
據瞭解,這是浙江大學超導量子計算和量子類比團隊的實驗室反覆運算的第四代電路設計方案,目標是讓任意兩個量子比特之間都能進行直接“溝通”,實現全域糾纏。
全域糾纏,是讓所有量子比特協同起來參與工作,量子操縱是量子計算的科技制高點,而實現全域糾纏是檢驗操縱是否成功的標誌。
量子比特數是衡量量子電腦效能的重要名額之一。有研究認為,一旦量子比特數達到50以上,就能在處理某些特定問題時展現超越超級電腦的運算能力。
研究人員介紹,“我們的晶片擁有一個顯著特點,那就是所有比特之間都能够進行相互連接,這能够提升量子晶片的運行效率,也是我們能够率先實現20比特糾纏的重要原因之一。”
據悉,這一量子計算新進展於8月9日發表於《科學》雜誌。
華為發佈淩霄晶片。8月9日,華為開發者大會在東莞松山湖基地舉行,除了備受期待的作業系統鴻蒙,會上華為正式發佈淩霄WiFi-loT晶片,該晶片將於2019年底上市。華為還宣佈,鴻鵠視頻顯示晶片累計發貨已超4000萬片。
在會上,華為消費者業務CEO、華為技術有限公司常務董事餘承東在演講中稱,華為未來5到10年的戰畧為“全場景智慧生活戰畧”。
餘承東稱,華為要打造全場景全連結的智慧生活,一個覈心驅動就是人工智慧,同時將打造服務和硬體的生態平臺。此外,還將打造三層結構化產品,名為“1+8+N”。
“所謂1+8+N,其中1是指智能手機,8是指平板、智慧音箱等自研產品,N則是大量的IOT設備”,餘承東稱,華為將為消費者衣食住行的全場景,提供智慧服務。