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      美國封殺華為再升級國產(chǎn)芯片能否臨陣突圍

      2020-11-09 03:47鄭莉穎
      科學(xué)中國人·下旬刊 2020年6期
      關(guān)鍵詞:光刻機(jī)海思臺(tái)積

      鄭莉穎

      華為繼2019年被美國拉入“黑名單”后,又一次被針對了。這次,美國商務(wù)部變本加厲,直指華為全球芯片供應(yīng)鏈:任何一家企業(yè)若幫華為生產(chǎn)產(chǎn)品,只要利用到美國的設(shè)備或技術(shù),必須得到美國的批準(zhǔn)。

      這也就意味著,美國給華為成百上千的供應(yīng)商拋出了一個(gè)單項(xiàng)選擇,叫囂著明晃晃的強(qiáng)盜邏輯——我不許,就不能和華為做生意。

      身處旋渦中心的華為,看似被卷入一場關(guān)于芯片的突圍。但——為什么“卡脖子”排行榜Top1會(huì)是芯片?

      芯片背后的全產(chǎn)業(yè)鏈博弈

      芯片雖小,但絕不是一家公司能夠獨(dú)立包攬完成的產(chǎn)品。它以復(fù)雜繁瑣的設(shè)計(jì)、制造流程著稱,代表著現(xiàn)代工業(yè)的“核心”,包含的元器件數(shù)量數(shù)以億計(jì),并且精細(xì)程度達(dá)到了納米級。像人們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī),就多采用10nm、7nm等納米級工藝。

      如此一件精巧活兒,涉及材料學(xué)、精密制造、光學(xué)、微電子學(xué)、軟件工程……像建設(shè)一座摩天大樓一樣,這些學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備,還僅僅是芯片研發(fā)的地基。那么,一磚一瓦要如何砌起來?

      生產(chǎn)設(shè)備位居至關(guān)重要的位置。制造環(huán)節(jié)中,芯片是群居的,且通常是千萬級。大規(guī)模制造它的設(shè)備同樣也是千萬級,只不過前者是數(shù)量,后者是購買資金,并且有錢還不一定能買到。譬如芯片的核心設(shè)備之一:光刻機(jī)。一直以來,高端光刻機(jī)的龍頭老大ASML受《瓦森納協(xié)定》限制,對中國的光刻機(jī)實(shí)行技術(shù)封鎖。中國企業(yè)有作為嗎?有,但還不夠。這種高精尖研究,國內(nèi)外之間存在時(shí)間、人才和技術(shù)積淀的鴻溝,不是一朝一夕能夠追趕上的,以至于國內(nèi)的被動(dòng)成了常態(tài)。在市場上,中國研制出45nm的光刻機(jī),國外就開放25nm的技術(shù),步步打壓,使整個(gè)國內(nèi)行業(yè)投入大、市場回報(bào)率低迷。

      而這,還只是光刻機(jī)一種設(shè)備,制造高端芯片還需要刻蝕機(jī)、顯影機(jī)、鍍膜機(jī)、注入機(jī)……

      除了芯片的規(guī)模制造,那些參與設(shè)計(jì)、制造芯片的企業(yè)同樣具備集群屬性。它們代表著一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的運(yùn)行。設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、封測、加工等,缺一不可。而全產(chǎn)業(yè)鏈問題在于,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,或者是技術(shù)不過關(guān),或者是專利許可不到位,那么整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈整合一定出問題。

      所以,“卡脖子”專業(yè)戶非芯片莫屬??ㄋ?,最直接、最容易重創(chuàng)單一領(lǐng)域突出型選手,比如正試圖通過領(lǐng)域突圍的中國企業(yè)。

      海思是黑馬,但跑不了全程

      是不是非要國外的芯片不可?

      2002年,華為就被美國思科盯上過,轉(zhuǎn)過年來,思科直接提起訴訟,起訴書里幾乎涵蓋了知識(shí)產(chǎn)權(quán)訴訟的所有領(lǐng)域。這場官司讓任正非決定擺脫對國外芯片的過分依賴。華為集成電路設(shè)計(jì)中心在2004年搖身一變,成了海思半導(dǎo)體有限公司。

      直到2019年華為被美國列入“實(shí)體清單”,海思麒麟、巴龍等才開始了網(wǎng)紅之路。此前,海思一直在不聲不響地做一個(gè)“備胎”,哪怕他們在2003年就推出了高端光網(wǎng)絡(luò)芯片。市場調(diào)查機(jī)構(gòu)CINNO Research公布的2020年第一季度中國大陸市場手機(jī)芯片出貨量排名中,海思麒麟處理器首次超過高通驍龍,市場份額為43.9%,位列第一。

      某種程度上,美國對華為的禁令造成這一局面:華為被迫調(diào)整原有產(chǎn)業(yè)鏈中的大量進(jìn)口芯片份額,海思和國產(chǎn)芯片成為強(qiáng)有力的替代品。例如,華為P30采用的是麒麟980芯片。

      從營收層面分析,根據(jù)IC Insights的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年年末海思排名是世界第16。而到2020年第一季度,海思已經(jīng)躍進(jìn)世界Top10,而且是前十公司中增速最快的。這時(shí)候,海思已經(jīng)成為繼高通、博通、NV之后,世界第4的Fabless!

      什么是Fabless?Fabless只負(fù)責(zé)出設(shè)計(jì)圖紙,與負(fù)責(zé)將圖紙打造成芯片的Foundry是兩種不同的類型。兩者在業(yè)務(wù)上沒有沖突,在整個(gè)芯片產(chǎn)業(yè)鏈中有聯(lián)系,但分工不同。

      Foundry的典型代表就有——臺(tái)積電。

      臺(tái)積電是海思芯片的主要代加工廠商。在芯片全產(chǎn)業(yè)鏈中,打通了設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的華為,將大量“打造產(chǎn)品”訂單拋向臺(tái)積電。近兩年的數(shù)據(jù)顯示,來自海思的訂單收入,在臺(tái)積電銷售額中逐年攀升,2019年已經(jīng)占到總銷售額的14%。

      但如今,5月15日美國宣布對華為的新限制。同一天,臺(tái)積電宣布了在美國建廠的計(jì)劃。這波配合戰(zhàn)讓完成芯片設(shè)計(jì)突圍的華為,再次陷入窘境。

      除了臺(tái)積電,難道就沒有其他代加工廠了嗎?

      東方能亮,卻有代價(jià)

      從制造芯片的規(guī)格來看,臺(tái)積電的強(qiáng)大在于擁有14nm、12nm、10nm、7nm等全方位的量產(chǎn)能力。同時(shí),5nm也在測試中,平均良品率已達(dá)80%。

      但即便臺(tái)積電再優(yōu)秀,面對它的靠不住操作,華為不得不另覓“良人”。這時(shí)候,不少人建議華為押寶中芯國際。

      業(yè)界芯片代工廠中,臺(tái)積電最強(qiáng),三星其次,后邊緊跟著格芯和聯(lián)電,中芯國際排第5。由于聯(lián)電和格芯無意進(jìn)軍7nm,中芯國際極有可能成為第3個(gè)涉獵7nm的企業(yè)。

      特別值得一提的是,3月份媒體消息沸沸揚(yáng)揚(yáng),稱中芯國際突破7nm級限制,年底將實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。然而,很快就遭到中芯國際本尊打臉,表示,N+1工藝并不等于7nm。整體來說,N+1工藝相比于14nm性能提升20%,相比業(yè)界的35%提升還要差一點(diǎn)。

      不過綜合其他指標(biāo)來看,N+1工藝盡管性能有缺憾,但功耗、成本、穩(wěn)定性等表現(xiàn)并不差,可以將成本相對市場上的7nm減少大約10%,也是一個(gè)不錯(cuò)的進(jìn)口替代品。

      那么,中芯國際會(huì)是華為的最終出路嗎?

      目前,不適合讓中芯國際違反禁令給華為供貨(只是目前)。近幾年的報(bào)道顯示,中芯國際正處在技術(shù)和產(chǎn)能爬升狀態(tài),2019年曾向美企發(fā)出一系列訂單,花費(fèi)42億元人民幣,產(chǎn)品包括蝕刻機(jī)等設(shè)備。同時(shí),它近期還剛完成了一大波注資。

      此次,美國禁止使用美系設(shè)備給華為供貨,說到底,被卡最嚴(yán)重的是設(shè)備。國內(nèi)的緊急任務(wù)是壯大設(shè)備群,與其冒著被“連帶”的風(fēng)險(xiǎn)給華為供貨,不如在國產(chǎn)設(shè)備上多下工夫,早日完成國內(nèi)全產(chǎn)業(yè)鏈的“去風(fēng)險(xiǎn)化”。

      因?yàn)?,即便?dāng)下國產(chǎn)不因華為抱團(tuán),它也不會(huì)就此涼涼。

      芯片不能決定華為的全部

      7nm、5nm等高端芯片多用于手機(jī),但華為的業(yè)務(wù)范圍從不限于手機(jī)。例如,2019年華為進(jìn)軍汽車零部件領(lǐng)域,提供車載通信模塊、車載操作系統(tǒng)等產(chǎn)品。

      這些多元化的業(yè)務(wù)對芯片要求并不高,14n m以上往往就能滿足。如此看來,以“多拖一”的形式為生存爭取時(shí)間,尋找轉(zhuǎn)機(jī),也未嘗不可。

      更何況,華為的主要優(yōu)勢是通信基礎(chǔ)設(shè)施和解決方案。這些業(yè)務(wù)牽動(dòng)的不是一家華為,而是整個(gè)和華為或中國市場相關(guān)的全球產(chǎn)業(yè)格局。

      美國思佳訊85%、高通69%、英偉達(dá)56%、博通54%……這是大中華地區(qū)銷售占收入比重居前的高科技公司。這預(yù)示著什么:華為是它們重要的客戶,中國是它們離不開的中國。若“殺死”華為,那么大多數(shù)供應(yīng)商也會(huì)受到很大傷害,有些公司甚至可能會(huì)消失。尤其對日韓企業(yè),打擊更重。

      它們是否會(huì)坐視不理?華為又真的會(huì)任由宰割,坐以待斃?

      求人不如靠己,自救才能自強(qiáng)。在華為之前,美國限制對華技術(shù)出口最嚴(yán)格的領(lǐng)域是航天:嚴(yán)禁任何航天科研合作,任何航天產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品不得出口中國,任何有美國航天器件的航天器不得由中國火箭發(fā)射……那又怎樣呢?2018年,中國航天發(fā)射次數(shù)首次達(dá)到世界第一。等到2019年世界宇航大會(huì),中國航天代表團(tuán)被拒簽時(shí),迎來的是現(xiàn)場憤怒的刷屏:“中國航天去哪兒了?”

      美國要封鎖的從來不只是華為,是中國分割世界蛋糕的任何高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。害怕沒用,僥幸也沒用,只有硬核實(shí)力提升才能突出重圍。越是封鎖,越是逆襲,“沒有傷痕累累,哪來皮糙肉厚”,那些殺不死我們的,終將讓我們更強(qiáng)大!

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