技術與市場的抉擇,中美之間的晶元大戰

Mondo 科技 更新 2024-02-29

2018年,中國製造業產值為3在白宮幕僚和技術顧問團隊的全力支援下,川普發動了一場對華戰爭,中美之間再次上演了一場沒有硝煙的戰爭。 川普執政期間,曾試圖通過戰爭、加徵關稅、政治施壓等手段阻撓中國的和平發展程序,但兩拳打下來後,並沒有產生明顯成效。 中國在 2021 年甚至更多,有 4 個製造業產值達87萬億美元,世界出類拔萃,而這一年,年邁的拜登接替了美國**。 拜登上任僅幾天,美對戰略智庫CSG創始人埃里克·施密特(Eric Schmidt)率領他的CSG向白宮提交了乙份長達33頁、近10萬字的戰略報告,以應對中國的技術競爭。其中,日本、南韓、印度和澳大利亞是印太戰略對華的支撐點,而日本、英國、法國、德國、芬蘭、荷蘭、瑞典等國則是西方半導體鏈各環節的主要國家。此後,美國重新定位遏制中國崛起的新戰略,選擇在製造業的高技術製造領域重新攻擊中國,特別是對中國發動晶元戰爭。 2022年8月9日,拜登簽署《晶元與科學法案》,通過527億美元的鉅額產業補貼和遏制競爭的條款,推動晶元製造“回流”美國,同時禁止接受補貼的美國及其盟國和夥伴企業在10年內在中國和其他關注國家建設或擴建先進工藝晶元工廠。 在此之前,由於美國與中國等其他國家的巨大製造成本差異,美國半導體產量從1990年佔全球市場份額的37%下降到2020年的21%,先進工藝晶元生產的比例幾乎為零。

在中美晶元大戰的過程中,拜登**的目標是確保美國到2030年生產全球20%的先進製程晶元,成為最先進半導體晶元的主要製造商。 為了推動“晶元聯盟”計畫,美國還動員高科技晶元公司和相關商業組織,推動美國及其盟國的晶元公司相互投融資,從而重構全球晶元產業鏈的布局。 美國希望協調“晶元聯盟”各方的晶元產業政策,共同建立先進工藝晶元聯合研發中心,開發2奈米以下的先進工藝晶元,從而拉大中國與“晶元聯盟”國家之間的技術代溝。

從美國推動的上述一系列政策舉措可以看出,美國正試圖在7奈米以下高階晶元領域徹底扼住中國的喉嚨,進一步將中國晶元產業扼殺在搖籃中。 在美國、南韓、日本、荷蘭等聯盟國家結成集團阻撓向中國出口先進工藝晶元和光刻裝置之際,中國半導體企業正在積極進攻14奈米以上的傳統半導體晶元市場,該市場佔全球半導體市場的70%以上。 為此,中國在過去十年中向半導體行業提供了約1500億美元的政策補貼。 美國分析人士稱:“我們看到令人擔憂的潛在跡象表明,中國正在擴大14奈米以上傳統晶元的生產,試圖讓美國公司更難競爭。 即便如此,根據美國半導體行業協會(SIA)的統計,在2021年收入超過100億美元的17家全球晶元公司中,英特爾、三星電子、台積電等位居前列,而中國大陸最大的晶元公司中芯國際僅排名全球第25位。 可以看出,美國及其主要盟友的晶元企業綜合實力較強。 這也是中國面對美國的晶元聯盟戰略,在短時間內陷入困境的重要原因。

不過,分析美中兩國採取的遏制和反遏制策略可以看出,美國對華的遏制策略主要是在7奈米以下高階晶元領域進攻中國,走高階技術路線,而中國對美國的反遏制策略是搶占14奈米以上的傳統半導體晶元市場, 佔全球半導體市場70%以上,走市場化路線,即搶占傳統半導體市場70%是中國的當務之急。面對技術和市場的抉擇,中美兩國採取了截然不同的策略。

針對以半導體為核心的中美晶元大戰,絕大多數人認為勝負的關鍵在於7奈米以下的高階製程晶元,但實際上,這是美國在戰略決策上犯下的嚴重錯誤,主要原因是誰贏得市場主導權, 誰將贏得最後的勝利,這就是我們所說的“市場為王”。7nm以下的高階晶元市場雖然是重要的戰場,但並不是主戰場。 究其原因,首先,摩爾定律已經達到了極限,這個定律完美地解釋了IT技術的進步速度,簡單地說,晶元製造工藝越低,可以容納的電晶體越多,相應的處理器效能就越好,在過去的50年裡,由於半導體裝置的進步,每個晶元上的電晶體數量增加了1000多萬倍, 加工速度提公升了近萬倍,每年成本降低了45%以上,這是人類能夠從巨大的磚機過渡到智慧型機器並在全社會普及的根本原因。然而,在2016年,摩爾定律的創始人戈登·摩爾(Gordon Moore)表示,繼續推下新的工藝節點將變得越來越困難,而在2017年,全球頂級半導體製造商英偉達(Nvidia)首席執行官黃仁勳(Huang Jenxun)承認摩爾定律已經終結。 由於設計人員無法再建立支援更高指令集並行度的 CPU 架構,因此電晶體的數量每年增長 50%,但 CPU 效能每年僅增長 10%。 根據中國半導體協會2021年報告,7奈米以下先進工藝晶元的市場份額僅為2%,而14奈米以上的半導體晶元佔整個半導體市場的70%以上。 第三個原因是,市場份額為2%的先進工藝晶元下游市場仍在萎縮,而14奈米以上的半導體晶元市場正在大幅擴張。 7奈米以下高階製程晶元通常用於消費電子產品,如智慧型手機和平板電腦等,自2018年首次負增長以來,全球智慧型手機出貨量連續4年萎縮,而近年來,小公尺、華為等手機廠商紛紛將目光投向電動汽車領域,正是因為他們看到智慧型手機市場越來越紅海, 試圖開拓新的增長點。然而,14奈米及以上的低端晶元多應用於新能源汽車,除了動力之外,新能源汽車最顯著的特點是高度智慧型化和電子化,這需要數以萬計的半導體晶元支撐,因此,在全球新能源汽車大規模替代傳統燃油汽車的背景下, 汽車行業正在崛起,成為晶元行業最大的下游終端使用者,而中國是該領域當之無愧的王者。假以時日,中美晶元大戰的硝煙散去後,我們就會知道誰是真正的贏家。

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