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中國芯片與美國差距15年 若無突破將被長期壓制


發布時間:2020-09-07 11:36:16    來源于: 觀察者網

摘要: 美國彭博社9月3日報道稱,消息人士透露中國計劃在2021至2025年期間大力支持發展第三代半導體產業。該報道還特意強調,“為應對美國政府的限制,中國將賦予這項任務如同當年制造原子彈一樣的高度優先權…

美國彭博社9月3日報道稱,消息人士透露中國計劃在2021至2025年期間大力支持發展第三代半導體產業。該報道還特意強調,“為應對美國政府的限制,中國將賦予這項任務如同當年制造原子彈一樣的高度優先權”。巧合的是,9月3日當天,美股費城半導體指數盤中大跌超6%,市值縮水超千億美元。

美國媒體將兩者聯系起來,聲稱因為中國的半導體產業發展計劃導致美半導體行業股市指數大跌,并未給出根據。不過,從長遠來看,中國芯片自主生產計劃確有可能影響相關美企的收入。之前市場更關注華為等企業被斷供,導致美光等芯片供應商短期收入降低。

中國芯片與美國差距15年 若無突破將被長期壓制

在摩爾定律加持下,芯片半導體是世界發展最快的技術領域之一。新中國很早就意識到了半導體產業的巨大潛力,投入資源建立了初級的半導體產業。

以光刻機為例,中國1978年開發的5微米制程半自動光刻機,只比美日等國落后5-7年。80-90年代,電子工業部45所、上海光機所、中科院光電所等單位持續推出多個版本的光刻機;新世紀,上海微電子承接02專項任務,2007年開發出了90nm制程光刻機。與自身相比,中國芯片產業并未停滯,2019年生產集成電路2018.2億個,40年來增長上萬倍。

但由于芯片制造相關的基礎科研能力不足,制程從微米深入納米后,中國無法跟上世界頂尖企業的發展步伐,缺少足夠的市場競爭力,差距逐漸拉大。

改革開放以來,在大部分科技領域中國是加速追趕的態勢,發達國家技術線性發展或是停滯。芯片制造是少見的例外,業界頂尖公司不斷取得難度極高的技術突破,將先進制程推到了7nm、5nm。目前最先進的處理器有多達300億個晶體管,一平方毫米內有1億個晶體管。中國現有完全自主的芯片制造能力,與國際先進水平差距約15年。國產光刻機主要應用在芯片封裝等技術要求低的次要環節。

美國依靠創始地位,在芯片設計、制造領域有巨大的優勢。美國公司設計的芯片占了54%的市場份額,中國公司設計的僅占3%。在芯片制造領域,美國EDA軟件、材料、設備的優勢更大。世界唯一的光刻機巨頭荷蘭ASML,技術來源亦受控于美國,中國采購最先進EUV光刻機被迫中止。上海微電子最初開發的90nm光刻機因部件供應依賴美國,無法量產,直到近年來才完成自主化向市場公開發售。

中國芯片與美國差距15年 若無突破將被長期壓制

資料圖來源:荷蘭ASML官網

中國企業在芯片應用上表現優秀,涉及的領域極其廣泛,成為最大的芯片消費國。2019年進口集成電路4451億個,耗資3055億美元,從金額和產業技術角度,對外依賴都是最嚴重。

因此,芯片成為美國對中國發起科技冷戰最突出的領域,事情甚至發展到,臺積電、中芯國際都因美國禁令無法為華為代工芯片。毫無疑問,芯片半導體已成為中國自主技術體系中最大最突出的短板,必須取得突破,否則中國科技發展將被美國嚴重壓制。因此,自主芯片的重要性如同原子彈,這并非夸張。

美國對中國企業的禁令是極其無理的反市場操作,芯片產業的發展邏輯已經變了。之前中國企業使用美系芯片與技術體系,以保證在重要市場的技術競爭力,這也是全球企業通行的做法。中國自主的芯片設計制造全產業鏈,因競爭力不足,市場需求始終不大。

中國并非沒有發展芯片制造的能力,相關的技術一直有國家專項資金重點支持,只是作為技術儲備,未大規模進入生產環節。新邏輯下,自主技術將獲得空前的市場動力。相關企業為了生存,會主動進行“去美化”,對芯片技術體系進行巨大的調整,讓自主技術起到支柱作用。消費者也會對真正“中國芯”的產品爆發出巨大的熱情,用實際行動支持新時期的原子彈研發任務。

先進芯片制造的難度極高,綜合了多個領域最先進的技術,光刻機是工業皇冠上的明珠。不應指望中國自主技術短時期內就能突破最先進的制程,也許需要花10年這樣長的時間。但意義更大的是,真正在市場上大規模應用的自主芯片設計制造技術體系。如果眾多企業參與的,全自主設計、制造、應用、資金回收的閉環形成,即使并非最先進,也意義非凡,甚至可以宣布美國芯片攻勢的失敗。

不受干擾的全產業鏈形成后,以中國巨大的市場為基礎,快速迭代開發將勢不可擋,其它國家的企業也會主動參與“去美化”進程,美國的封鎖將毫無戰略意義,反而會反噬自身。這個進程也許會比想象的快得多,這也是中國制造的特色,雖然不是最先進,也足以改變產業戰略態勢。

中國對芯片半導體的自主突擊已經開始,從技術角度看難度超過兩彈一星。但是中國的技術實力也比當初要強得多,還有市場的巨大能量,全面突破只是時間問題。

(責任編輯:河田)

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