李垚

半導(dǎo)體是人類發(fā)明的最復(fù)雜的工具之一，也是制造成本最高的產(chǎn)品之一。驅(qū)動超級計算機(jī)和高端智能手機(jī)的芯片上集成了密密麻麻的晶體管，這些晶體管小到以納米為單位。也許唯一比芯片本身更巧妙的是制造它們的光刻機(jī)器，這些設(shè)備可以處理小得難以想象的東西，芯片制造機(jī)器的制造需要耗時數(shù)年，每臺造價數(shù)億美元。

微芯片堪比半導(dǎo)體的“石油”，是現(xiàn)代世界賴以生存的稀缺資源，這些論調(diào)并非危言聳聽。事實(shí)上，當(dāng)今軍事、經(jīng)濟(jì)和地緣政治力量都建立在計算機(jī)芯片的基礎(chǔ)上，幾乎所有東西——從導(dǎo)彈到微波——都在芯片上運(yùn)行，包括汽車、智能手機(jī)、股票市場，甚至是電網(wǎng)。

在全球芯片產(chǎn)業(yè)競技中，美國雖然以設(shè)計和制造最快的芯片并保持其作為第一超級大國的領(lǐng)先地位，但優(yōu)勢正面臨下滑的危險，力量逐漸被中國臺灣、韓國和歐洲接管制造業(yè)的參與者所削弱。作為芯片制造的后起之秀，中國在芯片上的花費(fèi)比其他任何行業(yè)都多，國家向芯片制造計劃投入數(shù)十億美元，正因為如此，“卡脖子”現(xiàn)象在近幾年尤為明顯。

最典型的就是，為限制中國，荷蘭光刻機(jī)生產(chǎn)企業(yè)阿斯麥最近幾年都是被美施壓的對象。12月9日，荷蘭同意對中國半導(dǎo)體的出口管制法規(guī)化，在具體的執(zhí)行層面，可能包括禁止ASML向中國出售DUV浸潤式光刻機(jī)，其先進(jìn)程度比EUV光刻機(jī)落后一代，是制造7nm以上制程芯片的必備硬件。

12月13日我國商務(wù)部做出回應(yīng)，已向世界貿(mào)易組織（WTO）申訴，以回應(yīng)美國對于中國的半導(dǎo)體貿(mào)易實(shí)施新的管制措施，此舉是對貿(mào)易保護(hù)主義的回應(yīng)。商務(wù)部條法司負(fù)責(zé)人提到，此舉是希望通過法律手段解決問題，是捍衛(wèi)自身合法權(quán)益的必要方式，對方應(yīng)該及時糾正錯誤做法，停止擾亂芯片等高科技產(chǎn)品貿(mào)易，維護(hù)中美正常經(jīng)貿(mào)往來，維護(hù)全球芯片等重要產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈穩(wěn)定。

在提起新申訴之前，世貿(mào)組織專家組上周剛裁定美國對進(jìn)口鋼鐵和鋁征收關(guān)稅違反了國際貿(mào)易規(guī)則。此案涉及前總統(tǒng)特朗普于2018年以國家安全為由征收的進(jìn)口關(guān)稅，理由是需要保護(hù)國內(nèi)制造商免受全球金屬過剩的影響。

貿(mào)易戰(zhàn)的背后，是全球芯片格局的變化，而其中終端制造業(yè)是體現(xiàn)各國技術(shù)實(shí)力的標(biāo)準(zhǔn)之一。眾所周知，從芯片誕生以來的這幾十年，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)發(fā)生了兩次大規(guī)模轉(zhuǎn)移，最開始是從美國到日本，再到日本、韓國、我國臺灣省。

按照2021年的數(shù)據(jù)，目前全球的芯片產(chǎn)能基本上都集中在亞洲，亞洲生產(chǎn)的芯片，占全球總芯片產(chǎn)能的80％，而歐洲和美國合計僅占20％左右。

一個典型芯片的制造流程如下，可能來自英國的日資公司ARM（日本軟銀已經(jīng)正式完成對ARM公司的收購，約合2135億元人民幣），由加利福尼亞和以色列的工程師團(tuán)隊設(shè)計，用的是美國的設(shè)計軟件。當(dāng)設(shè)計完成后，它會被送到我國臺灣省的一家工廠，該工廠從日本購買超純硅晶片和專用的氣體。由最精密的機(jī)器將這些設(shè)計刻在硅上，這些機(jī)器可以蝕刻、沉積和測量原子級別厚度的材料層。工具主要由五家公司生產(chǎn)，一家荷蘭公司、一家日本公司和三家加利福尼亞公司，沒有它們，先進(jìn)的芯片基本上是不可能制造出來的。然后，通常芯片的封裝和測試在東南亞進(jìn)行，然后再送往中國組裝成手機(jī)或電腦。

近三年新冠疫情引發(fā)芯片短缺，這一復(fù)雜流程頗受阻礙，老美去年損失了整整一個百分點(diǎn)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，即數(shù)千億美元。芯片業(yè)務(wù)具有全球多樣性，與石油、航空母艦或核武器一樣，誰控制半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的問題具有地緣政治意義。不僅在智能手機(jī)和筆記本電腦中，而且在現(xiàn)代世界的幾乎所有物品中，芯片都是至關(guān)重要的成分——這些物品中最重要的有武器、監(jiān)控技術(shù)和人工智能系統(tǒng)。

芯片荒給各國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了更高的制造需求，進(jìn)而引發(fā)了進(jìn)一步的芯片制造競爭，各大廠商都在大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)。最近兩年，從中國大陸的幾大芯片代工廠商擴(kuò)產(chǎn)情況來看，不僅大陸本土的企業(yè)在擴(kuò)產(chǎn)，一些外資在大陸的企業(yè)也在擴(kuò)產(chǎn)，并且擴(kuò)產(chǎn)的規(guī)模，并不比大陸的小。

中國福建某芯片代工企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者：“與世界一流的芯片生產(chǎn)商相比，中國頭部的芯片制造商所能生產(chǎn)的芯片還存在著非常大的差距。”但中國早在2020年便提出1.4萬億美元的計劃，以推進(jìn)其芯片技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)部門的發(fā)展，其中包括對華為的支持，決心不移。

2021年，中國在進(jìn)口方面花費(fèi)了約1500億美元，2022年9月初，中國還宣布開始在上海這個半導(dǎo)體中心城市大規(guī)模量產(chǎn)14納米芯片。來自渠道的報告顯示，中國的中芯國際集成電路制造有限公司有可能在技術(shù)上擁有生產(chǎn)7納米芯片的能力。

要具備芯片制造端的能力，繞不開荷蘭公司阿斯麥（ASML），該公司制造了世界上能夠刻印最快芯片設(shè)計的光刻機(jī)，這樣的設(shè)備在過去十年中只生產(chǎn)了140臺。

ASML把一個沉睡的荷蘭郊區(qū)埃因霍溫變成了一個新興城市，在柏林和圣地亞哥也有生產(chǎn)設(shè)施，ASML總部能創(chuàng)造約190億歐元（196億美元）的年收入。在全球芯片需求激增的推動下，這家荷蘭制造商的目標(biāo)是到2025年實(shí)現(xiàn)銷售額高達(dá)400億歐元，并計劃每年投資約5億歐元以擴(kuò)大全球產(chǎn)能。

ASML占據(jù)全球60%以上的光刻機(jī)市場份額，也是全球唯一一家能夠供應(yīng)7納米及以下芯片所需的EUV光刻機(jī)的廠商，所以，其一舉一動都會受到關(guān)注。ASML公司今年在韓國建設(shè)的半導(dǎo)體集群已經(jīng)啟動，占地16000平方米，全部計劃于2024年完工。大規(guī)模的布局亞洲市場，要說不考慮中國市場確實(shí)沒人相信，畢竟目前對DUV光刻機(jī)有大量需求的，也就剩下中國市場了，目前美國并沒有可替代ASML的技術(shù)。

此外，高通公司等許多美國半導(dǎo)體公司很大一部分收入來自中國，抵制這些企業(yè)的產(chǎn)品將會適得其反。比如蘋果公司大部分iPhone都在中國生產(chǎn)，近五分之一的收入來自中國市場，銷量也大于歐美，一旦中國全面反制可能會破壞這種關(guān)系。

在2018年，高通公司對恩智浦半導(dǎo)體的收購計劃流產(chǎn)，就是因為中國商務(wù)部否決掉這個收購案。這種國外大公司抱團(tuán)占據(jù)高端市場的做法，被視為阻礙正在成長的本土IC（集成電路）企業(yè)的出路。還有幾項交易，包括英特爾公司斥資60億美元收購Tower Semiconductor的交易，現(xiàn)在正等待中國政府批準(zhǔn)。中國還可以對電池材料或藥物成分等自身已占據(jù)主導(dǎo)地位的產(chǎn)品實(shí)施出口管制，包括限制稀土供應(yīng)。

中美芯片設(shè)計和供應(yīng)鏈、組裝測試對比圖

另一方面，過半的國字號芯片企業(yè)已上市，產(chǎn)能擴(kuò)張正在進(jìn)行時。包括中芯國際、士蘭微、華潤微、揚(yáng)杰科技，華虹集團(tuán)旗下的華虹半導(dǎo)體在港交所上市，安世半導(dǎo)體通過聞泰科技實(shí)現(xiàn)上市。

實(shí)際上，國內(nèi)芯片制造企業(yè)已進(jìn)入新一輪產(chǎn)能擴(kuò)張期，這些芯片制造企業(yè)幾乎都有新的產(chǎn)能擴(kuò)張項目在建或計劃落地。目前，中芯國際的產(chǎn)能最高，月產(chǎn)能達(dá)到54萬片，今年計劃成熟12英寸產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)1萬片，成熟8英寸產(chǎn)線擴(kuò)產(chǎn)不少于4.5萬片。此外，中芯國際在上海、北京、深圳等多地還有多個項目規(guī)劃落地，合計投資總額超過千億元。

長江存儲和長鑫存儲作為國產(chǎn)存儲芯片的代表企業(yè)，在技術(shù)取得突破后也在加緊產(chǎn)能擴(kuò)張。長江存儲近些年先后實(shí)現(xiàn)從32層到64層再到128層存儲芯片的技術(shù)躍進(jìn)。

國內(nèi)一線芯片企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)張除了推進(jìn)商用進(jìn)程外，普遍都在推進(jìn)12英寸晶圓產(chǎn)線，其相較8英寸，技術(shù)難度更大，可以獲得更多的裸片，性價比更高，這也是芯片制造企業(yè)競爭力的一大體現(xiàn)。

對于當(dāng)下的格局，《紐約時報》這樣評論：“沒人知道中國是否能將這一突破應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)上，可能仍需要數(shù)年時間。但有一個教訓(xùn)：國會在辯論、修訂和爭吵，再用上幾年才能把事情辦成。而中國是用商業(yè)速度工作，彌補(bǔ)差距、生產(chǎn)出最先進(jìn)的芯片的努力屬于‘中國制造2025’計劃的一部分?！?/p>