检测到您的浏览器版本过低,可能导致某些功能无法正常使用,建议升级您的浏览器,或使用推荐浏览器 Google Chrome EdgeFirefox X

首页科技前沿与新兴产业新一代信息技术电子信息

“这是一种战争行为”:解码美国对华芯片封锁行动

供稿人:杜渐供稿时间:2023-08-03 09:28:35关键词:芯片出国管制,EAR

713日,纽约时报发表Alex W Palmer撰写文章《“这是一种战争行为”:解码美国对华芯片封锁行动》(‘An Act of War’: Inside America’s Silicon Blockade Against China),该文章通过对多名美国政府官员的采访,阐述了美国对华芯片管制政策出台的背景、目的、政策升级的过程,以及未来可能的后果,文章发表后引发国内外广泛关注,本文对其要点进行汇总整理以供参考。

政策背后的目的:限制中国关键领域技术发展

芯片是现代经济的命脉,也是量子计算和人工智能等新技术发展的驱动力。美国政府在2022107日出台出口管制条例(EAR)修订,加强对中国芯片出口管制。其背后的目的不仅是其宣称的国家安全考虑,更是要限制中国集成电路先进工艺、人工智能等关键领域技术发展,根除中国发展先进技术的生态系统,阻击中国的经济增长和科技领导地位。按照华盛顿战略与国际研究中心(the Center for Strategic and International Studies in WashingtonCSIS)格雷戈里·C·艾伦的说法,107日的出口管制措施体现了美国对华新政策:美国不仅不会允许中国在技术上取得任何进展,还将积极扭转其目前的技术水平。EvercoreISI的高级半导体分析师C·J·缪斯更是直接评价如果你五年前告诉我这些规则,我会告诉你这是一种战争行为。”

政策出台的基础:美国掌控全球半导体产业链关键环节

集成电路是人类有史以来最复杂的制造活动,也是全球化的产业,依托于一个广泛连接、相互依存、高度专业分工的全球网络,各国各地区根据自身的相对优势在供应链中发挥不同的作用,彼此间既相互竞争又彼此依存。全球化支撑了产业数十年的高速发展,也因专业化分工造就了产业链的一系列瓶颈环节,上述环节处于少数公司垄断状态,而突破壁垒需要数万亿美元投入和数十年的研究积累。以阿斯麦(ASML)极紫外(EUV)光刻机为例,设备从研发到商业化经历20多年时间,仅其所配置的激光器就有457329个部件,而整个EUV光刻机系统包括了超过10万个类似复杂程度的组件。EUV只是整个集成电路先进工艺的一部分:一个尖端晶圆厂可能包括500多台机器和1000个步骤。

近年来,中国在超算等诸多领域取得巨大进步,但在中国强大的背后仍存在一个关键的弱点,中国最先进项目和最领先的科研所需芯片都依赖美国技术。尽管几十年来中国政府在自主创新方面投入了数以百亿计的美元,但该问题仍然很严重。2020年,中国芯片国产化率只有15.9%。就在20234月,中国半导体进口金额还超过了石油进口。

在经历了中兴、华为等事件之后,美国逐渐发现其在全球半导体供应链关键环节的主导地位是一个强大的武器。全球半导体供应链的每一环节都在美国主导的生态系统中运作,受美国政策影响。三大美国EDA公司主导着全球芯片设计工具市场;高端芯片制造设备供应也同样集中,少数几家企业垄断全球关键半导体设备供应,而这些企业或者本身就是美国公司或者依赖美国技术及零部件供应;另外先进工艺生产线也集中在美国及其盟国和中国台湾地区。

美国对华芯片封锁政策逐步升级、加强

2019年,美国政府将华为列入实体名单,并开始将限制产品、技术出口作为与中国在高科技领域竞争的工具。

20205月,特朗普政府进一步收紧政策,让华为受制于出口管制法外国直接产品规则F.D.P.R.)。在该规则下,任何使用美国技术或软件生产的外国产品都要受到美国法律的管制。这是对治外法权的全面实践。该规则意味着将华为排除在全球半导体供应链之外,对企业经营产生巨大影响。根据市场分析公司Canalys的数据,2020年华为还是全球最大的智能手机企业,占据全球市场18%,甚至超过苹果和三星。2021年,华为的营收下降近三分之一。到2022年,华为手机全球市场份额已降至2%

2022107日,美国发布出口管制条例修订,新增对大硅片、GAAFET设计用EDA软件、先进计算和半导体制造等物项管制条款,并加大对“美国人”的限制。部分规定是开创性的,比如任何美国人,包括企业、个人以及绿卡持有者和永久居民,的行为都将受到限制。107日之后,美国人不再被允许从事任何支持在中国生产先进半导体的活动,无论是设备维修、提供建议、甚至是授权向中国半导体制造交付产品等。CSIS专家艾伦表示特朗普政府针对的是企业,而拜登政府(新出口管制条例)打击的是行业。而且107日规则被宣布为暂行最终规则 interim final rule),这意味着上述将立即生效,不再像此前华为规则生效时,给企业留有反应及应对时间。

在加强单边管制的同时,加强与盟国合作,推动对高科技产业多边协同共管。采取单方面行动的决定是一场外交赌博。尽管美国掌控了全球半导体供应链的诸多关键环节,但其他国家——特别是台湾、日本与荷兰——同样在关键环节占据了主导地位。如果这些国家继续向中国出售产品,那107日的管制措施基本等于形同虚设。20231月底,拜登政府与日本及荷兰达成协议,两国将对半导体及半导体设备实施类似的管控,而台湾则此前在管制措施刚宣布时就签署了协议。不过,美国与其盟国的利益并不完全一致,协同管制最终效果仍需观察。以美台为例,尽管台湾的芯片制造无可替代,但按营收计算,其全球市场份额还不到10%,大部分市场份额都由掌握产品设计环节的美国企业(在2022年达到40%)占据。而在战略上,美国政策制定者将对台湾的依赖视为一种不可接受的风险,一直推动台积电在美国建造更多晶圆厂。由于美台之间伙伴关系并不对等,,台湾别无选择,只能顺从。但随着美国不断采取削弱台湾优势地位的举措,岛内及台湾产业界对台湾处境担忧的声浪也不断高涨。在最坏的情况下,台湾在芯片产业的主导优势可能会招致更多破坏:一些美国评论人士和战争叫嚣者曾提出设想,如果中国收复台湾,美国应摧毁台积电的晶圆厂,以防其落入中国之手。

美国出口管制政策的潜在影响

美国出口管制新规对全球半导体供应链的影响前所未有。对中国来说,科技自主争夺战可能为其带来前所未有的挑战。中国不仅无法取得最先进的芯片,还无法获得自主研发先进半导体和超级计算机所需的设备,以及不能获取可用于生产半导体设备的美国原产零部件、技术和软件,这必将延缓中国先进工艺开发的进程和高科技产业竞争力。

与此同时,美国的出口管制政策也是一把双刃剑,虽然在可预见的未来对中国的先进芯片制造能力造成重大打击,但最后却可能刺激其实现长期增长。当中国企业能够接触到西方先进芯片供应时,其本土芯片企业的市场机会有限。而现在,中国企业如果不团结起来实现创新,下场就是一起覆灭。新美国安全中心高级研究员、前美国贸易官员基尔克雷斯说。“我们消除了选项,以前他们可以在国家韧性和商业发展之间做选择,现在这个选择已经不复存在。”如果中国将每年芯片进口4000亿美元中很大一部分转而用于采购国内芯片,其国内芯片企业将得到迎头赶上的手段和动力。还是以华为为例,尽管受到美国制裁,华为仍是全球研发投入最大的企业之一,2022年的研发预算为240亿美元,研发团队规模超过10万人。没有了美国的芯片和技术,华为被迫重新设计和制造了所有旗舰产品,以确保这些产品不包含美国零部件。该公司正在以一己之力带动整个国内供应链的发展,派遣自家工程师帮助培训和提升中国供应商水平,华为曾经不愿与这些供应商合作,而更倾向于选择外国供应商。最近,华为宣称在EDA工具等领域取得重大突破。如果华为能够成功,它可能会突破美国制裁,比以往任何时候都更加强大和坚韧。

另外,该文章还提出将芯片控制权之争看作一场对规范的考验。在西方,合规的责任将主要落在私营企业身上。“产业是我们的主要防线,”BIS出口管理助理部长西娅罗兹曼肯德勒表示,“我们政府机构会尽可能出台清晰、简明且有效的规定,但遵守和践行这些规定的责任在于行业。”为保证管制措施取得成效,美国的产业至少得在短期内采取自损八百的举措,与一部分利润丰厚的中国市场进行切割。美国企业将有充分的理由在合法边缘试探,而中国企业也有充分的动机来钻制度空子,为美国企业提供批准出售所需的信息。

发展芯片产业需要巨额的投入。中国具有最终能够取得成功的一切要素,包括:坚强的政治意志、源源不断的资金和围绕关键目标的全社会动员。但这些也是可能会成为其致命的弱点。“政治领导人或企业高管很容易认为,只要投入足够的资金和技术人员,就能解决这个问题,”前白宫科学和技术政策办公室副主任杰森马西尼表示。但极度复杂的科学问题和遍布全球的供应链是很难移植的。“某种程度上,那是要复制整个人类文明。”过去几年,就在发展国内半导体产业的努力变得更加紧迫之时,至少有六个耗资数十亿美元的芯片项目宣告失败,大批高管因涉嫌腐败接受调查。与此同时,无数企业涌入半导体行业,其中一些几乎完全是芯片外行,造成资源效率的大浪费。

最后,文章指出管制措施不能一劳永逸地遏制中国。即便在最理想的情况下,它们也只是一种拖延战术,旨在为美国及其盟友提供扩大关键技术领先地位的空间。

政策建议

坚持开放发展战略。近来,美国积极鼓吹中美集成电路供应链脱钩,并屡屡通过媒体制造“芯片战争”的议题。对此,我们应该保持最大程度的战略定力,坚持开放发展不动摇,积极推动集成电路产业“再全球化”,联合美国内部(如产业界)的支持中国的力量,加强与欧盟、韩国等友好国家沟通协作和利益分享,为国内集成电路产业发展创造良好外部环境。

支持替代技术发展。作为现阶段弥补发展先进技术受阻的应对手段。从芯片架构、系统集成、新工艺等方面寻找摩尔定律替代方案,组织开展对开源RISC-V架构、ChipletFD-SOI技术路线等技术论证和联合创新,在一定程度上实现对先进制程的替代,满足国内下游终端应用产业发展需求。

积极布局量子计算、硅光计算等前瞻技术,谋划弯道超车。量子计算和硅光计算不需要使用先进制程技术,受技术管制政策影响较小,而其技术应用潜力巨大,我国在相关领域研究处于国际前列,与美国共属第一集团。组织开展对量子计算、硅光计算的协同创新,尽早实现技术突破,并以此反制美日欧开放集成电路先进工艺技术。

参考文献:

1.https://www.nytimes.com/2023/07/12/magazine/semiconductor-chips-us-china.html.访问于20230801