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拜登:打趴大陆半导体业

(2022-11-28 06:58:39) 下一个

意气风发的中共总书记兼军委主席习近平携新的政治局常委出现在镁光灯灯前,将在今后5年以毫无争议的实力领导正在崛起的中国大陆。中国领导人踌躇满志地阐述了他对国家“伟大复兴”的愿景,强调科技成就是中国大陆复兴的核心。他清楚地认识到,中国大陆未来的经济发展以及成为世界第一超级大国的能力,在很大程度上取决于缩小与美国及其盟友的技术差距 (下图 TECHARP)。在中共20大大会上,习也反复强调了技术进步对中国继续崛起的重要性,称其为“建设社会主义现代化国家的基础性和战略支柱”之一,是“我们的第一生产力”。

的确,中国大陆近年来在科学技术方面取得了长足进步,在诸如人工智能、量子通讯、5G技术方面赶上乃至超越了美国。如阿里巴巴 (Alibaba)、腾讯、TikTok及两年前的华为等科技公司,甚至开始蚕食抢夺美国高科技公司的地盘。中国大陆科技上突飞猛进的发展、经济总量的持续增长、军事力量越来越强、加上如饥似渴的竞争意识,还有不时表露出来的咄咄逼人,让自19世纪后期即为世界经济一哥颇感寒意,乃至焦虑。以大陆华为公司为例,它不仅在迄今最为严苛的制裁禁令下生存下来,竟然开始践行其挑战天字第一号谷歌(安卓)和微软(视窗)的野心 (下图 PHONEMANTRA)。而阿里巴巴、腾讯、TikTok等,也有样学样,开始在相关科技领域与美国过招争锋。

是可忍,孰不可忍。作为现代高科技发源地,美国决定要以其依然傲视全球的科技实力把任何挑战国,当然也包括中国在内,的势头扼杀在摇篮里。10月21日,商务部工业与安全局 (BIS) 宣布了最新芯片技术出口管制政策,限制中国大陆从美国获得先进计算芯片、开发和维护超级计算机以及制造先进半导体的能力 (下图 IDTechEx)。除禁止美国公司、公民和绿卡持有人外,本项政策还禁止包括台湾台积电和韩国三星在内的世界领先硅晶圆厂为大陆公司制造先进芯片,并禁止依赖美国技术制造产品的日、韩、台湾、欧洲国家工厂/公司向中国大陆出售用于发展大陆本土半导体生产的关键零组件。该管制政策的目标就是要彻底打垮中国大陆的半导体产业,在美国和其他西方国家在进步的同时,让大陆的人工智能产业陷入黑暗时代。由于美国在人工智能芯片、芯片设计软件和芯片制造所必需的许多设备的全球业务中处于领先地位,华盛顿的政策能够在世界主要半导体生产制造国/地区得到响应。

华盛顿智库战略与国际研究中心(CSIS)人工智能治理项目主任艾伦 (Gregory Allen) 表示:“美国正在对中国说,‘人工智能技术是未来;我们和我们的盟友正在那里,你不能来。’” 通过这项政策的实施,拜登总统想要向中国大陆领导人表明,这个世界还是美国说了算。

影响力

毫无疑问,这项政策非常具有杀伤力。2022年9月阿里巴巴最新发布的一款为人工智能云计算系统,能够帮助客户训练聊天机器人对话和视频分析。该云计算系统使用了数百个英特尔和英伟达芯片构建。由于10月新宣布的出口限制,阿里巴巴未来再也不能开发出类似的项目。同样地,TikTok母公司“字节跳动”所属的‘抖音’也依靠英伟达 (Nvidia) 硬件来训练其推荐算法。包括阿里巴巴和百度在内的公司正设计旨在与英伟达和超威半导体 (AMD) 竞争的芯片,新政策颁布后,无论是‘抖音’,还是阿里巴巴和百度的相关项目全都凉凉 – 因为大陆公司设计的高端芯片,大陆本土半导体公司没有能力制造,而美国禁令又阻止非大陆公司制造 (下图 SCMP)。

由此,从智库到资深专业人士普遍认为,美国这一新限制将对中国大陆发展本土半导体供应链的实质性的影响,大大减缓对包括人工智能、超级计算机、自动驾驶培训等在内的大陆先进半导体产业和衍生技术的发展。大陆相关企业会被迫在技术上后退,使用该行业不太先进的已过时芯片。由于大陆领先的芯片制造商半导体制造国际公司 (SMIC) 生产的芯片本已落后于台积电、三星和英特尔几代,部分专业人士和分析师甚至认为此次禁令对大陆获得先进半导体的机会及其在国内生产半导体的能力产生毁灭性影响。

无论如何,包括中国大陆在内的行业人士普遍同意,短期内商务部BIS的最新禁令将压制大陆的高性能计算努力,减缓其人工智能领域的进步。而且,禁令已产生立竿见影的效果:苹果公司已经冻结与大陆长江存储就苹果手机使用长江存储芯片方面的合作 (下图 NIKKEIAsia);半导体设备生产商北方华创、半导体材料研发、生产的安集科技、芯片产品和系统研发的海光信息、半导体设备制造的盛美上海等股票跌停。

当然,该禁令也给美国相关商家带来了collateral damage/附带损伤 -- 英伟达 (nvidia)、超威半导体 (AMD)、应用材料 (Applied Materials)、美光科技 (Micron Technology)、泛林集团 (Lam Research) 和科磊 (KLA Corp) 等公司皆预期未来收入减少,其股价走势也一路朝南,跌跌不休。

美中 -- 竞争对手抑或…?

除去对相关行业发展和经济上伤害,本次禁令最值得关注的是其从根本上改变了美中关系。在此之前,美国的相关政策是基于国家安全原因以及防止范围有限的中企“偷窃”、复制美国技术。该最新禁令包含的限制条款则标志着华盛顿已经脱下白手套,向中国大陆和世界表明,美国决策者愿意大规模干预私人商业,并愿意利用自身拥有的巨大经济和技术优势来对付共产主义竞争对手,“以难以置信的规模行使技术和地缘政治权力”来支持美国半导体行业防止中国超越,乃至公开阻止中国的经济发展。用国家安全顾问沙利文 (Jake Sullivan) 的话来说 (下图 C-SPAN),就是“我们必须重新审视保持相对于竞争对手的‘相对’优势这一长期存在的前提,……即我们只需要领先几代。”但“这不是我们今天所处的战略环境。……我们必须保持尽可能大的领先地位。” CSIS人工智能治理项目主任艾伦更为直截了当:该禁令预示着“美国…积极扼杀中国科技产业的大部分,扼杀意图。” 

无疑,脱钩已在发生,至少在半导体行业是如此。但拜登总统坚持认为美中之间的关系乃竞争对手而已。加拿大与美国、法国与美国、德国与美国、韩国与美国、墨西哥与美国在经济、工业和科技等领域都是竞争对手。美国对这些国家实施过类似禁令吗?即使在1980年代日本半导体在美国市场攻城掠地的高峰时期,美国政府也并未对日本施以如此严苛的限制。如果美国政府真如CSIS的艾伦所言,正“积极扼杀中国科技产业,”那美中还是彼此口中的“竞争对手”关系?相信各位读友会得出自己的独立判断。问题是,世界最大的两个经济体间你死我活的博弈是会对全球经济和安全产生连带伤害 (collateral damage) 地 (下图 SCMP)。新加坡总理李显龙就发出警告,美、中间在高科技行业的实质脱钩,将创造一个“不太稳定的世界”。他最近在澳大利亚的一次新闻发布会上表示:“拜登政府的最新举措是非常严肃的,我相信他们已经仔细考虑过了。这可能会产生非常广泛的影响。”当双方的你来我往到达一个零界点时,美中间的矛盾就可能激化至不可控阶段。届时可能导致双输的结果,因为anything is possible,seriuosly。美国精英有注意到这种可能,并提出预警。

在接受《外交政策》采访时,卡内基国际和平基金会技术和国际事务项目高级研究员、前参谋长联席会议主席邓福德将军特别助理、曾担任国防部长办公室网络战略执行主任的贝特曼 (Jon Bateman) 表示 (下图 wallsttv),这是美中关系的分水岭时刻,最新禁令“几乎可以保证朝着广泛的技术脱钩方向继续前进。……我想说的是,这还有完没完?是否存在这样一种情况,即这些控制对美国利益和整个世界弊大于利?我最担心的是美中关系,因为它关系到全球整体稳定,关系到我们在气候变化、流行病、甚至仅仅是危机传播稳定等重大挑战上进行合作的能力。美国想要遏制中国的发展,这一点越清楚,你的思维就可能会失控,因为这会给我们所有人带来深刻的地缘政治影响和风险。拜登政府和华盛顿的许多人都觉得美国占了上风,这些强硬行动正在奏效。但他们似乎没有注意到风险。” 

中国大陆独立的半导体制造体系?

中国大陆政府已向芯片产业投入了数以十/百亿计的美元,但半导体产业仍严重落后于美国。中国正面临着“一种战斗精神和决不屈服于强制性力量的坚定决心,” 虽然至少在短期内构建一个完全中国化的供应链将被证明是极其昂贵的。毕竟,迄今为止的半导体产业发展都仰赖于全球供应链,牵涉美国、荷兰、日本、韩国、德国和台湾地区的厂家合作。

但是,日本用了60年时间证明,如果必要,可以完全用本国技术生产半导体 (下图 Ron Maltiel),即完全依靠一国自身力量,建立起闭环的半导体制造生产体系,虽然这样做不合经济利益。那么中国大陆现有条件,能够助其建立起完全使用本国技术的半导体生产体系吗?回答是大陆行也得行,不行也得拼,因为她没有别的解决方案。(当然,下一代的碳基芯片另当别论。但碳基芯片的大规模应用它还太过遥远,高阶硅芯片是现在和未来相当一段时间内必须要用地。) 

首先,美国的制裁使大陆没有退路,必须,或者说是不得不这样做。与其等死,不如放手一搏,或许还能“杀出一条血路”(任正非语) (下图 hk01)。其次,大陆已有一定本土设备制造能力,能靠本土设备制造成熟工艺芯片 – 28纳米及28纳米以上芯片。再次,许多领先的半导体制造和零部件公司是德国、日本、荷兰、韩国和其它国家/地区企业,它们实际上愿意与大陆企业合作。虽贵为美国盟友,这些相对较小的国家/地区,对设备销售的确切成本效益计算与美国有所不同,对大陆威胁的感知不如美国那么强烈,但对升级风险的恐惧大于美国,且总体上更依赖与中国大陆的经济联系。美国最新禁令标志着美、中对抗转向了一种零和方式,而非此即彼的站队政策对这些国家/地区不具吸引力。极有可能这些国家的相关公司会致力于减少美国的零组件,以免其对华贸易受外国政府政策的约束。与此同时,美国单方面的芯片补贴、技术法规也在驱赶这些非美国厂家与大陆公司合作,因为有利美国本土企业的补贴和技术法规将严重冲击这些非美国厂家的业务。

半导体行业人士常说,中国大陆在本土半导体技术发展方面落后世界领先优势约10年。自川普前总统制裁大陆华为公司以来,已有近100家大陆公司参与了IC设计和全系列半导体生产设备的开发,包括成立以来取得了显著的进步的华虹半导体,虽然这些半导体企业距离赶上美国同行仍需努力。

卡内基国际和平基金会 (Carnegie Endowment for International Peace) 研究员希恩 (Matt Sheehan) 在10月27日撰写的一篇评论指出:“在接下来的十年里,这些限制的影响是非常不确定的。如果中国的半导体企业、晶圆厂和芯片设计行业被迫合作,并设法在最初的限制冲击下生存下来,它们可能会强大起来,完全摆脱美国的控制。”

据行业专家估计,设计建造一间不含美国技术,因而不受美国政策影响的半导体代工厂约需4-6年时间 (下图 VectorStock)。因此,大陆企业很有可能开始在未来四到十年内获得半导体制造的关键零组件的替代供应。因为这些国际 (非中国大陆) 公司设计出了不再需要美国技术的零组件,包括英伟达(nvidia)、超威半导体(AMD)、应用材料(Applied Materials)、美光科技(Micron Technology)、泛林集团(Lam Research) 和科磊(KLA Corp) 等美国公司的业务将受到很大,如果不是极大,的影响。因为届时,中国大陆半导体制造企业将能够在成熟工艺,以及7纳米芯片逐渐满足大陆的需要,甚至开始以“白菜价”冲击全球市场。假以时日,根据在现有基础上继续向高阶工艺挺进的发展规律,大陆厂商有可能向5、3纳米乃至更尖端芯片突破。由于出现美国为主和中国大陆为主的俩条半导体制造技术设备路径,10年后有可能美、中任何一条技术设备路径都难以得到有效的利用,半导体成本将大大攀升,一些企业将会出局。

显然,拜登总统和习总书记都愿意接受牺牲商业利益的代价,来保护他们认为的国家安全利益。但这对美、中未来关系并非好兆头。因为一体化带来的经济互利是美中伙伴关系的基础。当基础动摇时,建立在基础之上的一切都会摇晃,甚至坍塌。在寻求安全的过程中,美、中领导人可能都在让他们各自的国家变得不那么安全。

参考资料

Agrawal, R. (2022). America’s Risky New China Policy. Foreign Policy. 链接  https://foreignpolicy.com/2022/11/02/united-states-china-semiconductor-imports/

Bateman, J. (2022). Biden Is Now All-In on Taking Out China. FP. 链接  https://foreignpolicy.com/2022/10/12/biden-china-semiconductor-chips-exports-decouple/

Hurrison, V. & Farrer, M. (2022). What do US curbs on selling microchips to China mean for the global economy? The Guardian. 链接  https://www.theguardian.com/world/2022/oct/19/what-do-us-curbs-on-selling-microchips-to-china-mean-for-the-global-economy

Knight, W. (2022). US Chip Sanctions ‘Kneecap’ China’s Tech Industry. WIRED. 链接  https://www.wired.com/story/us-chip-sanctions-kneecap-chinas-tech-industry/

Schuman, M. (2022). Why Biden’s Block on Chips to China Is a Big Deal. The Atlantic. 链接 https://www.theatlantic.com/international/archive/2022/10/biden-export-control-microchips-china/671848/ 

Sheehan, M. (2022). Biden’s Unprecedented Semiconductor Bet. CARNEGIE ENDOWMENT FOR INTERNATIONAL PEACE. 链接  https://carnegieendowment.org/2022/10/27/biden-s-unprecedented-semiconductor-bet-pub-88270

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评论
modems 回复 悄悄话 土共又赢了,美帝搬石头砸了自己的脚,过去70年一贯如此!土共不要脸,双赢,赢两次
三步两桥 回复 悄悄话 每次来你这里都像是来补课的,谢谢你的写作。
GGG_95 回复 悄悄话 打胡乱说,按照国师的说法党国又赢了两次. 在天天核酸的最高指示下终于搞出了宇宙第一芯片图片.
半岛人 回复 悄悄话 Californian 为什么?是美国孕育了半导体,在全世界枝繁叶茂,根却一直都在美国。
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美国人的特点是没有耐心做到极致而且价廉物美,因为做到极致需要持之以恒的努力。而东亚国家则可以把东西做到极致而且价廉物美。
台积电可以把工厂搬到美国,甚至可以在那里生产,但成本会高许多。
高科技公司依靠消费者的支持形成正反馈,以持续开发新的产品。切断中国的消费将切断这一正反馈,反过来减慢高科技公司的新品开发。
而中国的芯片公司终于等来了属于自己的消费市场,让它们有机会成长。
Californian 回复 悄悄话 长期看,美国之外的所有国家半导体发展都会提速; 最后吃亏的是美国;
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为什么?是美国孕育了半导体,在全世界枝繁叶茂,根却一直都在美国。
pandax 回复 悄悄话 中国这种体制,只能搞搞傻大黑粗的东西,芯片这种高度尖端精细的东西根本搞不出来。
Firefox01 回复 悄悄话 半导体只是一个开头。
randomspot 回复 悄悄话 预测未来:
短期看可以放慢中国的高科技发展;
长期看,美国之外的所有国家半导体发展都会提速; 最后吃亏的是美国;
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