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中国芯片领域严重依赖外国技术,自主研发仍然任重道远

据CNBC于10月25日报道,中国的科技巨头一直在推动开发自己的半导体或芯片,此举被视为中国在关键技术方面实现自力更生目标的进展。一位专家说,即使中国离自给自足更近了一步,但仍然有很长的路要走。他补充说,中国仍然严重依赖外国技术,在芯片市场的前沿部分落后。

Photo by Jonas Svidras on Unsplash

从智能手机到现代冰箱再到汽车,半导体都是关键部件,它们也已成为美中之间更广泛技术之争的一个关键焦点。

多年来,这个世界第二大经济体为促进其国内芯片产业投入了大量资金,但它一直在努力追赶美国和亚洲其他地区的竞争对手。越来越多的人认为,半导体是许多国家安全的关键,是技术实力的标志。

今年,中国主要技术公司发布了一系列关于中国制造芯片的公告。

8月,百度推出了其第二代人工智能芯片“昆仑芯2”。本周,阿里巴巴发布了一款为服务器和云计算设计的芯片。日经新闻周三(10月20日)报道,智能手机制造商Oppo也在为其手机开发自己的高端处理器。

虽然这些公司正在设计自己的芯片,但他们可能仍然需要依靠外在工具来完成。当涉及到制造和更广泛的供应链时,中国的互联网巨头仍然严重依赖外国公司。

贝恩咨询公司的合伙人彼得·汉伯瑞通过电子邮件告诉CNBC:“这是在半导体领域变得更加自给自足的一步,但幅度很小。具体来说,这都是本地设计的芯片的例子,但很多知识产权、制造、设备和材料仍然是国际采购的。”

这些公司之所以要设计自己的芯片,是因为可以为特定的应用创造半导体,以便与竞争对手区分开来。仔细观察正在设计的硅片的细节,可以看出中国对外国公司的依赖。

以阿里巴巴新推出的倚天710芯片为例,它基于英国半导体公司Arm的架构。它还将建立在所谓的5纳米工艺之上,这是目前最先进的芯片技术。百度的昆仑芯2基于7纳米工艺,据报道,Oppo同时正在开发3纳米芯片。

这就是中国面临的挑战,没有一家公司能够以这些规模制造这些前沿的半导体。他们将不得不仅仅依靠三家公司,美国的英特尔、中国台湾的台积电和韩国的三星,中国最大的芯片制造商中芯国际在制造技术方面仍然落后多年。

但这不仅仅是制造业,即使像台积电和英特尔这样的公司,也依赖于其他公司在制造工艺方面的设备和工具。在这个领域,权力集中在少数人手中,来自荷兰的ASML公司是世界上唯一一家能够为芯片制造商提供最先进芯片制造机的公司。

汉伯瑞说:“半导体生态系统是庞大而复杂的,因此在如此广泛的技术和能力方面建立自给自足是非常困难的。一般来说,自给自足最挑战性的领域将是前沿领域,在这里,你既需要投资资金,也需要克服围绕技术专长和积累经验的大量要求。”

对外国公司的依赖使中国公司容易受到地缘政治紧张局势的影响,华为和中芯国际的情况都是如此。

华为设计了自己的智能手机处理器,称为麒麟。这些芯片通常基于最新的技术,帮助中国智能手机巨头成为世界上最大的智能手机厂商之一。

然而,美国在2019年将华为列入一份名为“实体名单”的贸易黑名单,切断了这家中国公司与某些美国技术的联系。去年,华盛顿出台了一项规则,要求使用美国芯片制造设备的外国制造商在向华为出售半导体之前必须获得许可。

华为的芯片是由台积电制造的。但是当美国的规则出台后,台积电不能再为华为生产半导体。这削弱了其在全球的智能手机业务。中芯国际也在黑名单上,这限制了它对美国技术的使用,这些制裁可能引起正开发自己芯片的中国公司的担忧。

汉伯瑞说:“例如,如果有人努力阻止智能手机处理器的出货。以Oppo为例,它将有一个国内设计的芯片来源。然而这些芯片的大部分仍然是使用国际技术制造的,所以如果这些芯片的制造伙伴被禁止制造,他们仍然可能失去获得芯片的机会。”

世界各国政府现在都将半导体视为极具战略意义的重要技术,拜登呼吁对半导体制造和研究进行500亿美元的投资,并寻求芯片制造商在美国投资。3月,英特尔宣布计划花费200亿美元在美国建立两个新的芯片工厂,称为晶圆厂。美国商务部长吉娜·雷蒙多在3月份告诉CNBC:“这是为了超越中国。”

华盛顿一直希望将半导体制造业带回美国,认为这是国家安全的关键,因为供应链集中在亚洲。但志同道合的国家也在努力合作,以确保其半导体供应链的安全。美国、印度、日本和澳大利亚 “四国集团”的领导人在9月宣布了建立一个半导体供应链倡议的计划,旨在识别漏洞并确保半导体及其重要部件的获取。

最近很多关于半导体供应链的讨论都是由全球芯片短缺引发的,这种短缺打击了从汽车到消费电子等行业,并使领导人担心他们国家在必要时确保半导体的能力。中国在芯片开发的某些领域可能领先于其同行,但它将发现很难赶上尖端技术,至少在短期内如此。

如,中芯国际可以大规模地生产28纳米的芯片。这些芯片可用于电视甚至汽车,中国可以在该领域做得很好,特别是在目前半导体短缺的情况下。然而,台积电已经在研究3纳米技术了。中芯国际必须掌握台积电已经做了多年的制造工艺,才有可能赶上。

汉伯瑞说:“因此,即使在这些现有技术中快速前进,也不足以赶上和减少对前沿技术的依赖,因为前沿技术在不断前进。这就像在跑步比赛中追赶一个非常快的跑者,而那个跑者正在迅速跑远。”

(今日汇率:1美元=6.39人民币)