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拜登政府对华半导体新禁令的影响。

(2022-11-20 15:18:46) 下一个

老拜对华狠啊,嘴上微笑,但手上棒子没闲着, 比老川的王-八-拳狠多了。

看了看BIS(美国商业部下属的工业安全局)的文件,概括一下是3点:

1.针对超级计算和AI计算相关的芯片,对计算能力设置了一个阀值, 高于这个值的芯片不准对华销售,中国自己设计的芯片,高于这个值的也不准代工,这样基本上堵住了中国超级计算机技术迭代的任何可能性, 也殃及池鱼,阿里巴巴这样企业的云计算和AI芯片研发也到限制。

2.对逻辑芯片制造的设备限制,由原来的10nm及以下,加紧到14-16nm及以下,而且对原来无限制的存储芯片生产也加了限制,NAND是 128层及以上,DRAM是17nm及以下。

3.人员限制:禁止美国人在以上中国企业或机构工作, 这个美国人定义很宽泛,持有美国绿卡甚至在美国工作的外国人也包括在内,我的理解是,如果一个在AMAT(应用材料公司)美国本部工作的印度人, 即使是没有绿卡,也不能派到中国上述公司现场去工作。

我想着重谈第2点,即对中国半导体制造的影响,其实也就3家,分别是逻辑芯片代工的中芯国际,NAND存储芯片生产的武汉长江存储,DRAM存储芯片生产的合肥长鑫。

中芯新增的3个fabs,分别在北京上海深圳,都是28nm 成熟制程,应该不受影响,估计这3个厂的产能要到后年能上来,届时中国国内28nm 成熟制程竞争会加剧。 中芯的finfet fab(就是14nm fab)肯定大受影响, 但本来在其营收占比就很低,所以对中芯整体上影响不大,技术上先进制程的规模生产受到限制,但逻辑芯片代工企业的特点是,靠成熟制程也能活下来。

存储芯片就麻烦了,因为这行必须靠先进机台(台湾用语,就是设备,中国国内芯片企业内部的专业用语, 除了光刻是大陆话,其它要么是台湾国语要么是英语)来不断迭代制程,以提高性能降低成本, 否则就可能活不下去。其中合肥长鑫是最危险的,它现在生产的DRAM是19nm, 即1x制程, 美国新禁令导致它只能停在这步了, 1x/1y/1z/1α/1β,   DRAM世界3巨头,南韩的三星和SK海力士, 美国的美光,它们已经到了, 目前正在开发1β, 其中美光更是声称1β开发成功, 合肥长鑫还差得远。

武汉的长江存储, 目前正在建128层的NAND 厂, 美国这个新禁令导致美国半导体设备厂被迫退出,已到货的设备不能提供技术支持,没到货的设备就只好退款不供货了, 估计这条线目前就陷于停顿,以后怎么办? 有可能降低到96层, 这样美国设备厂家才可能恢复正常合作关系。  NAND行业,除了三星/SK海力士/美光, 还有日本的铠侠和美国的西数,这2家是合作开发产品的,intel已经退出了,把大连厂卖给了SK海力士。 目前这5家的前沿产品是176-232层。 这个行业垄断不集中,同时NAND也是技术上比较容易的, 应该说,NAND本来是中国突破的重点,长江存储声称自主开发的Xtacking 技术,据说做出的产品质量不错,但这条路线本身成本比较高,如果加上新手的良率一般不如老手,如果没有补贴其竞争力就不好了,当然,它是有中国政府的补贴的,中央层面的大基金还有湖北和武汉地方政府的补贴,本来是想大干一场,结果遇到了美国新禁令这个迎头冰水。

中国这2家存储生产企业,因为新禁令导致现在或将来技术迭代停顿,竞争力必然低下,但是,我个人估计,中国政府会力保它们的,加大补贴,至少可以到不死不活的地步,但进一步发展的可能就极低了。到这里,可能就有人会问,难道没有美国半导体设备公司中国就玩不转芯片制造吗?中国本土替代不行吗?  半导体制造分工很细,制程工艺工程师,对具体设备还真玩不转,还就得靠设备厂现场工程师技术支持服务,如果设备问题出的比较大,还要与设备厂总部联系来解决,人家设备厂与那么多世界一流的fab厂合作那么年,一起摸爬滚打成长起来的,那么多年的技术积累,不是中国同类设备企业可比的。

一个例子, 号称中国半导体设备做得最好的是上海中微,其etching(刻蚀)设备号称打入台积电的5nm生产线,刻蚀用中国设备取代应该是没问题了吧,但且慢,上海中微的刻蚀设备是用于较容易的那种刻蚀, 而且是其市场份额是1/3, 难的那种刻蚀是被美国公司Lam research 包办。上海中微的老板尹志尧以前在美国Lam公司和应用材料公司工作过,曾经是后者的副总,开上海中微这么年成绩喜人, 但也不过是占难度低的那种刻蚀领域的1/3,至于难的那种刻蚀, 如果从头做,样机2-3年,上生产线迭代需要至少3代,每代2年,才有可能接近Lam的28nm 设备水平,这都快10年过去了,如果美国把上海中微也列入名单,它买西方公司的parts也要受阻,恐怕还要做parts的进口取代,那时间又得拖长。

还有个例子是上海微电子(SMEE)90nm前道光刻机,放在官网上10几年了,什么验收通过什么量产,什么世界仅有的3个国家(荷兰日本中国)生产光刻机, 那玩艺就是欧洲当时的技术和零部件山寨出来的样机,根本就没上产线,更谈不上啥迭代,中国的fab 厂捏着鼻子进一台就放在一边吃灰。 我出国前在中国的官办研究所工作过2年有体会,什么技术鉴定什么验收通过大都是走过场,中国的评估系统有大问题,人情社会吗,媒体放放卫星,你好我好大家都好。  就这一些人,现在他们做所谓国产28nm光刻机, 能做成啥样?

那用不了美国货,国产设备又不行,那能不能用非美国产的其他国家设备,那就是日本了,日本的TEL(东京电子),类似于美国的应用材料, 方向也很全面。但最大的问题是,日本是美国的小跟班, 而且中国对台湾射导弹,也有意射到日本的经济区海域,日本社会对华印象不好的比例比美国社会还高,记得是全世界第一不喜欢中国的国家。 如果费力搞成一条非美设备生产线,美国压日本或日本自己主动禁止高阶程的半导体设备对华销售,那真是竹篮打水一场空了。

那中国怎么办呢? 要是我,会专门要国家花钱维持一条生产线,就用于国产设备上产线改进迭代,同时对设备厂家要搞竞争,投钱是肯定的,但需要分步严格评估,所谓milestone investment,尽量防止那些就靠吹喇叭骗钱的,还有,这一切还需要时间来磨。 但是,我估计做到这样很难,得请赫德那样的人来主事,中国传统文化还有党文化那样的系统里,赫德那样的人能筛出来?

就算中国找到了真正做事的人,花了10-20年,终于把28nm自主生产线完全建立起来了,也不过是到了世界2014年前的水平,人家不会在原地等你的,早就到埃米(1/10nm)级别的制程了。美国目的已经达到了,美国就是要拉大你和世界的差距,特别是在芯片高阶制造方面。你花了那么多力气,就是为了没意义重新发明轮子, 仅仅是为了不被卡脖子,而且还特别“自豪“

那别的国家,为啥不当心卡脖子呢? 为啥就卡你,还有朝鲜伊朗之流的脖子呢,哦,最近还加上了俄罗斯老毛子, 这才是根本问题。   

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金笔 回复 悄悄话 俄罗斯掠取克里米亚,被奥巴马总统制裁,八年以后俄罗斯的破败相在乌克兰战争中,尽显无疑。

如今,拜登总统领导下,高科技也限制中共国八年,八年以后再回头看,习近平的中共国,会是怎么样的一幅模样呢?
insoine2 回复 悄悄话 回复 'TexasIns02' 的评论 :

准备休息之前,再看了看,这位仁兄还没有答复,给你一个提醒,ccp and icp, 你可以从这开始说起, 有请。。。。。。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'TexasIns02' 的评论 :

那就请你说点具体的东东吧, 不要客气,有请。
TexasIns02 回复 悄悄话 “上海中微的刻蚀设备是用于较容易的那种刻蚀, 而且是其市场份额是1/3, 难的那种刻蚀是被美国公司Lam research 包办”,较容易地和难的。。。,都是些什么东东呀,还是文科生写的东西呀,别不懂装懂!
insoine2 回复 悄悄话 回复 'BeijingGirl1' 的评论 :

sorry, 是我没阐述清楚。

华为海思芯片就是自用的,它是在台积电代工的, 主要是5G手机芯片还有它的老本行通讯基站芯片。台积电在美国对华为禁令生效之前, 放下苹果的单,全力为华为赶制芯片,所以华为库存了大约1年的5G手机芯片,2年的基站芯片。

华为手机芯片用完之后,只得用高通的4G芯片(高通的5G芯片美国不准卖给华为),其消费手机市场份额就消失得差不多了,国内份额被小米等等中国厂家抢走了,而小米们用的是高通和联发科的芯片, 后2者的芯片原来也是在台积电代工的(高通也有部分是在三星代工),所以对台积电来说没啥影响。

华为手机的国外份额,主要是被小米们还有苹果和三星抢走了, 除了三星,其它小米们还有苹果,也都是台积电的客户,所以也没啥影响。

至于华为的通讯基站芯片, 本身量也不大,再说,美国对华为的中国通讯行业对手中兴公司是放了一码,允许中兴购买美国芯片和自己自制芯片,这些又都是在台积电代工的,所以对台积电也没影响。

BeijingGirl1 回复 悄悄话 回复 'insoine2' 的评论 : 谢谢回复。 我指的是消费市场。 设备市场, 说到底是消费市场。 没有消费, 再有什么技术也是白搭。 消费市场的买卖虽是动态的,但份额却是一定的。 台积电丧失了华为的单, “被台湾联发科和美国高通的芯片填上了”, 那以前联发科和美国高通是在哪里加工呢? 以前的加工厂家不就失单了? 如果说这两家是新的需求, 那它们要卖到哪儿去呢? 芯片再先进, 也不能熬汤喝吧。
同意你说的, 拜登更有章法。 从短期看, 还是有作用的。
泥川 回复 悄悄话 insoine2博说: 那中国怎么办呢? 要是我,会专门要国家花钱维持一条生产线,就用于国产设备上产线改进迭代。

完全同意。这么大的国家,半导体到了别人不开恩就过不下去的地步。还能怎么办? 是到了花大钱的时候了。如果没有重新发明车轮的决心,将永远受制于人。
侃-侃 回复 悄悄话 鹅毛子的军工产品向来是以低成本、低可靠的消耗品概念设计生产。仿俄货的水准么,谁用谁知道。大规模偷美欧的knowhow那也得别人没警觉、开眼闭眼时才有效。外裔科学家工程师在美国能做出发明创造来,也是在美国大环境下的结果,牛鼻哄哄的钱学森,在强国的伟大贡献除了科学论证“亩产潜力精确为5.85万斤”外还有啥?
令人不解的是cng这类“牛鼻了”的人才都号称自己在替江河日下的美帝效力纳税,去强国半导体行业挑大梁的要么是大陆土产出口转内销的打磨大师、学毛选积极分子,要么是台湾出身的芯片业老将。等着看哪天小c抛弃了美帝的美女洋房挽留,去强国弄出那么一块半块先进芯片,开发出一款高级EDA软件,研究出一套EUV光刻机,或者发明一两步wafer处理药剂,那时候小c再来文学城拍胸脯“厉害了”就会更有说服力。
回首前尘 回复 悄悄话 千军易得,一将难求。马斯克的特斯拉公司有不少华人与印度人做基础的工作,但是创新的idea基本上都是老板想出来的。国人的数理基础不错,工程能力也还好,就是缺少创新的动力与能力,可能跟我们保守的文化有关。而且,出主意靠老板,干活靠大伙儿。如果老板没有创新的主意,底下人敢帮他想嘛?
cng 回复 悄悄话 兵在精不在多,没错。但是中国的毕业生很差吗?美国企业的创新是谁做的?谁在挑大梁?据我观察,还不是中国人,印度人,欧洲的移民,美国人做出来的。

国内的企业虽然不很了解,但是华为也是中国的本土毕业生撑起来的。
泥川 回复 悄悄话 cng 发表评论于 2022-11-21 09:08:59
家上中国每年毕业的STEM人员是美国的7倍,有这个体量优势,
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这个没说到点子上。兵在精不在多。以色列,850万人,弹丸之地, 纳斯达克的高科技公司中,以色列企业数量居世界第三。得过10个诺贝尔奖。中国?看看中国男足,就知道人多有没有用。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'cng' 的评论 :

当然,与亚非拉那些地区,还算不错,但与自己吹嘘的水平比,差得远。

另外一个小故事,关于J7的,出口到巴基斯坦,人家空军水平可不低,是美国培训的,但飞J7老出事,机毁人亡那种事,反馈回来找原因,费了很长时间终于找到了,原来是个part超过了苏联人规定的公差范围, 中国军工厂的老师傅,水平可不想外界吹得那么高,加工水平不稳定,质控也成问题。

这时有关人员才恍然大悟,原来人家老毛子大鼻子要求的公差是有原因的,肯定是人家多少次试验才确定下来的,而我们模仿是知其然而不知其所以然。
cng 回复 悄悄话 将近20年,中间10年的文革中国是怎么样的大家都知道。也就是说不到10年仿制成功列装了,这个速度不慢,很多国家做不到或者是没有感到有做的需要。而且现在中国的工业能力又和70年代不一样了。

我也有长辈在撤到三线的军工企业做,任务是“制造新中国第一块硬盘”,样本不太先进,匈牙利的,也凑合用。翻过来调过去地看,reverse engineer,那里面的故事也是蛮多的。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'cng' 的评论 :

我对现在的中国军工不了解,但对前苏赫鲁晓夫时代援华军工还是有所闻的,因为长辈有人在那行, 什么PLA“偷师的独门特技”, 说起来就是笑话了。

就拿J7为例,就是米格21,1961年中苏已经闹瓣的情况下,赫鲁晓夫还拍板给了中国,样机发动机导弹加全套图纸和技术资料,还有组装用的parts, 与之前仿制米格19不同的是,这次没有苏联顾问手把手教,由苏联原厂parts组装的飞机倒是几年内装好了,仿制嘛,好吧,一直拖到70年代末期,近20年后, 才终于列装中国空军,赫赫,这算是那门独门特技?
2maomao 回复 悄悄话 这阅读水平,我也只能“呵呵”了。逻辑思维如此差,看来也只有用蜡烛的份了。
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cng 发表评论于 2022-11-21 09:15:22
另外看到有人把五代战斗机的发动机比成蜡烛,把芯片比成电灯,只能呵呵了。
cng 回复 悄悄话 另外看到有人把五代战斗机的发动机比成蜡烛,把芯片比成电灯,只能呵呵了。

再有一个误解就是芯片尺寸越小越好,大一点的好像就没用了,这也不对。比如说如果5纳米的成规模了,难道7纳米的就成了烧火棍了?高精尖固然重要,但是金字塔的腰和底座同样总要。比如瓦良格是80年代前苏联航母的船壳子,能是什么高精尖了?但是拖回来改装成辽宁号九能在西太平洋坐镇一方。
cng 回复 悄悄话 并不是任何一个禁令都对中国是绝对的利好或者利差,而是任何一个禁令都有利好和利差的方面同时存在,就看这个国家能否发扬利好的方面,抑制利差的因素。你分析这个芯片几纳米那个光刻机如何如何,其实是典型的丢西瓜捡芝麻。

要说芯片禁运,整体西方对中国的高端武器禁运了30年了,期间中国只能从苏联搞些过时的二手货。 但是现在中国已经是当仁不让的世界军事老二。对台湾的态势让美国已经感到在西太平洋有点力不从心,克林顿时代派俩航母过来转一圈就平息事态已成往事。

为什么美国对中国技术的发展感到又愤怒又毫无办法,只能祭出全面禁运这样的笨着? 这是因为他们完全不了解中国人偷师的独门特技,早在中苏蜜月的时候,空军学苏联的指导思想就是“学到手,消化了,再提高,再创新”,这个态度是因为PLA从建军以来就是穷光蛋的原因,几十年的传统,西方的脑瓜根本理解不了。

军用发动机因为不是商品,而是处在军队需求垄断的环境下,不能受到市场的调节,其实腐败作假的空间更大。但是芯片这个东西在中国既会有举国体制的支持还有市场的优胜劣汰,家上中国每年毕业的STEM人员是美国的7倍,有这个体量优势,慢慢赶上来是必然的。这个是历史的趋势。
2maomao 回复 悄悄话 谢谢作者内行的介绍。对芯片行业不懂,但也知道货与货不同。对那些“国产发动机装上歼20”就嗨的井底之蛙,他们深信,蜡烛和电灯都能照明,所以蜡烛和电灯在技术上是同一层面的。这样的思维在中国大有市场,而对知道真相的内行人士的担忧和疾呼却置之不理,甚至攻击污篾,让人心寒。
健康幸福生活 回复 悄悄话 好文,谢谢科普
2maomao 回复 悄悄话 cng 发表评论于 2022-11-20 22:07:54
10年前好像看到过几乎一模一样的文章,说的是为什么国产飞机发动机搞不上去的难度在哪里,涉及特殊合金,风洞等等综合的工业能力。 结果现在国产发动机好像也装上了J20了,就是一个时间问题。
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下面二楼说了句非常有道理的话“内行看门道,外行喊口号”,你这个就是标准的外行喊口号。F-22使用的F119发动机世界闻名,它的寿命可达1.2万小时左右。而歼20所配备中国最先进的涡扇15发动机,它的寿命有3600小时左右,只有F119三分之一的寿命。这意味着F22不仅作战时间战,最关键的是平时飞行员用于训练飞行的时间是歼20的三倍。此外两者之间还存在发动机推力的差距。F119发动机的军用推力是10.6吨,在两台发动机21.2吨最大军用推力的推进下,F22能进行1.72马赫的超音速巡航。相比之下,涡扇15军用推力都在8吨以下,不足以支持歼20进行超音速巡航,充其量是略超过音速的“弱”超音速巡航。
tina0 回复 悄悄话 谢谢把真实情况告诉大家。这是只有内行人才能做的事,但在目前政治气候下,很多国内的内行不愿意或不敢把真实情况说出来,只剩下外行人在嗨,可怜可悲。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'BeijingGirl1' 的评论 :

这个市场,要分是芯片消费市场,还是半导体设备市场。

芯片市场, 中国约占全球一半, 但很多芯片就是过个手,因为台湾电子5哥(富士康广达等)在中国大陆到处开组装厂,所谓2头在外,芯片从外面或外商进,组装好的产品贴上外商品牌运出去。就拿苹果来说吧,它的芯片都是它自己设计,台积电生产,到台湾电子5哥中国组装厂,苹果这些芯片就全算成中国市场了,但苹果产品的终端消费,在大中华地区(包括港澳台)今年也不过是20%左右,虽然芯片算是100%用于中国。

至于半导体设备市场,2018年前中国本土市场很小,这几年所谓芯片大跃进,市场才大起来,就ASML来说,记得是20+%,但是,其中一半是外资在中国的工厂(三星SK海力士台积电联电等)。

另外, ASML的光刻机,也只是EUV不准售华,DUV目前还不受限制。 还有,市场是动态的,某个客户用的少,其它客户就用的多。 拿个例子说明,台积电因为禁令丧失了华为这个占台积电营收10+%的大客户,但华为空下来的市场,立马就被台湾联发科和美国高通的芯片填上了,这俩也是在台积电代工的,所以对台积电总体没有任何影响。
闲聊几句 回复 悄悄话 也不要说那么绝,所谓天无绝人之路,不定哪天半导体行业发生技术革新,像电动车一样,就会有机会,美国能掐别人脖子的东西也会越来越少。
狐狸胡涂 回复 悄悄话 好文!謝謝科普
insoine2 回复 悄悄话 回复 'cng' 的评论 :

你这是个典型回答,即美国的任何禁令,对中国相应产业的发展反而是个促进,是个利好。

摁,按这个说法,毛时代中国产业是发展最好的,哈哈哈,“太幸福了”。 实际上对中国普通民众,就看宣传喇叭怎么吹了,就是中国足球与巴西或德国比赛,选几段录像播,都能找中国足球运动员停球晃人的“精彩”场面,给中国老百姓的印象是,中国足球还是很不错的嘛。

至于中国军工我不太了解不做评价, 但所谓发动机,跟据你说的,也只是用上了,这点对半导体早就不成问题,台湾外省人本世纪初来大陆就已经解决了中国半导体产业有无问题。 中国本土的这个院那个所,在半导体方面吹的牛太多了,他们对产业实际上是负贡献,因为浪费了资金,他们之所以牛皮吹破,是因为半导体厂业是公开竞争的民用市场,
jw2009 回复 悄悄话 中国那位国师金灿荣在一次粉丝大会上说偷没有什么不好的,工业国家在起来的初期都是靠偷的,几乎在号召中国年轻人出去偷技术。。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'ahniu' 的评论 :

亏是中美双方都亏,中方经济亏大,美国相对亏小,但安全上受益。
insoine2 回复 悄悄话 回复 '回首前尘' 的评论 :

惭愧,虽然与半导体有关联,也有一些熟人在制造行业 但我本人不是做制造的,多谢抬高夸奖。
insoine2 回复 悄悄话 回复 'Firefox01' 的评论 :

嗯,就是顺势还是逆势的问题, 事倍功半vs事半功倍.
jw2009 回复 悄悄话 美国商业部长几个月前在一次发布会上说,如果愿意,美国可以分分钟钟让中国的高科技企业关门!
中国的大飞机,美国如果愿意,分分钟钟可以让它关门。。
jw2009 回复 悄悄话 zhuwuji 发表评论于 2022-11-21 05:18:13
中国政府在如此打压下只能从事间谍活动,也算是剑走偏锋
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在芯片行业里,可能没用。在一块小小的硅片上集成着天文数字的晶体管时,你偷得图纸也没用,看得你头都晕了。那些控制芯片制造的半导体设备直接或间接都受着美国控制,这就是霸权!
jw2009 回复 悄悄话 芯片是投资和风险都巨大的行业,一个判断走眼,进度受挫,都会造成巨亏。。如果一个产品是为90年代设计的,磨磨蹭蹭到2000年后才出厂,市场还会在那里等你吗?
zhuwuji 回复 悄悄话 中国政府在如此打压下只能从事间谍活动,也算是剑走偏锋
BeijingGirl1 回复 悄悄话 别的国家也被卡脖子啊。 比如荷兰的先进光刻机, 不让出口到中国, 荷兰不就赚不到钱? 那么多他国公司到中国办厂还不就是要中国的市场么? 市场没了,没有经济利益, 研发的意义在哪里? 研发也就没了动力。
cng 回复 悄悄话 10年前好像看到过几乎一模一样的文章,说的是为什么国产飞机发动机搞不上去的难度在哪里,涉及特殊合金,风洞等等综合的工业能力。

结果现在国产发动机好像也装上了J20了,就是一个时间问题。

另外进口芯片进不来了,等于是把国内这个世界上最大的市场拱手较给了国内厂商,等于是帮助国内企业理顺公平竞争的关系了。

ahniu 回复 悄悄话 亏本买卖做不长。
回首前尘 回复 悄悄话 楼主是内行,内行看门道,外行喊口号:)
Firefox01 回复 悄悄话 最后的问题问地非常好!
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