2023年8月29日,华为新智能手机机型Mate 60 Pro上市,美国技术专家迅速拆机,对其内部元器件和国产化水准进行检测。他们发现,新款华为手机搭载了中国芯片制造商中芯国际制造的7nm (纳米)芯片。尽管华为的智能手机业务几年前遭遇美国严苛限制,经历了生死存亡的考验,这家中国科技巨头最终还是自行研发出了支持5G无线网络技术的创新设备。
这不仅是中国工程师的一项技术壮举,也验证了中国芯片行业的韧性和创新能力。这一技术突破让美国工程师和政客“警铃大作”。
2024年2月26日,在西班牙巴塞罗那举行的2024年世界移动通信大会上,人们参观华为展台。新华社记者 高静 摄
今年2月,国际媒体再次报道中国半导体技术发展的重大突破:中芯国际已构建能生产5nm芯片的新生产线。在芯片行业里,芯片由很多晶体管构成,每个晶体管的宽度会以nm表示。一根头发直径大约有6万nm,所以5nm几乎是头发的万分之一。芯片越小,晶体管的密度越高,性能就越好,功耗就更低。
中国芯片行业的这一里程碑事件不仅证实了中芯国际的国际竞争实力,还可能重塑全球半导体领域格局。5nm芯片的成功生产,将大大提高许多关键组件的性能,有可能弥合中国人工智能芯片与美国科技公司英伟达的尖端图形处理器(专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备上做图像和图形相关运算工作的微处理器)之间的差距。中国在芯片领域的突破很可能会改变全球半导体市场动态,引发人们对行业未来的关注。
01.
美国制裁步步收紧,中国却实现了技术突破
2019年,美国政府对中国发起“科技战”,对华为等中国科技公司的业务发展影响颇大。2022年,美国又将制裁进一步收紧,禁止美国企业向中国企业出售先进的半导体和芯片制造设备。
美国还一直向荷兰和日本施压并展开多轮会议商讨,试图说服两国限制中国获取半导体技术。日荷两国继而对中国采取了程度不同、影响各异的措施。这些鲜明地提醒我们,全球科技格局错综复杂、不断变化,地缘政治紧张局势直接影响了半导体和芯片制造技术的未来。
技术人员在南昌大学国家硅基LED工程技术研究中心对芯片进行电性测试(2024年4月3日摄)。新华社记者 万象 摄
华为推出搭载国产7nm芯片的Mate 60 Pro智能手机后,美国商务部长雷蒙多在国会听证会上强调:没有证据表明中国具备“大规模量产”的能力。许多西方分析人士也在质疑中芯国际7nm工艺的商业可行性。
极紫外光刻技术(EUV)是制造更先进集成电路的一种经济有效的方法。受到美国制裁,中芯国际不能使用最新的EUV技术芯片制造设备。因此他们质疑中芯国际是否真正拥有大规模生产先进芯片的能力。
但事实证明,他们的假设并不成立。
华为麒麟芯片是由华为子公司海思科技生产的系列移动电子集成电路。2023年8月到2024年1月,华为共销售了3000万部搭载麒麟9000 7nm芯片的Mate 60 Pro手机,预计今年全年销售额将达1亿部。
光刻技术在芯片生产中发挥着至关重要的作用。这类设备约占芯片制造设备市场的三分之一,市值约为1000亿美元。荷兰公司ASML是主要的芯片制造设备供应商,占据全球90%以上的市场份额。ASML也是最新EUV光刻设备的唯一制造商,其生产的设备对生产小于10nm的芯片至关重要。
美国的制裁下,中国无法从外界获取EUV技术。中国工程师是通过使用早期的深紫外光刻机(DUV)实现了技术突破。
中国目前正在优先发展光刻技术。上海微电子的公司官网显示,其已推出光刻精度在90nm的ArF(浸没式)光刻机,并正在开展28nm(纳米)浸没式光刻机的研发工作。
02.
拜登的“雄心壮志”遭业内专家质疑
美国总统拜登最近发表了在美国建立先进半导体生产基地的计划。他表示,虽然美国的半导体需求占全球的25%,但其生产能力仅为12%,相较于上世纪90年代的37%产能有很大下降。
业内专家却对拜登的“雄心壮志”深表怀疑。
台湾积体电路制造股份有限公司(台积电)前董事长兼首席执行官张忠谋(Morris Chang)认为,考虑到劳动力成本和缺乏专业技术人才,在美国生产芯片的成本将比中国台湾地区高出50%。目前世界上90%的最先进芯片由台积电生产。多年来,美国半导体行业一直在努力解决成本上升和熟练劳动力短缺的问题。
台积电标识显示在一台电脑上。(新华社发,蒂姆·爱尔兰摄)
美国政府内部也对拜登的冒险举动深感担忧。政府官员正在悄悄放弃一项对半导体研发至关重要的激励措施。美国商务部下属的《芯片与科学法案》(CHIPS)项目办公室宣布,商务部已暂停为半导体研发设施的建设、现代化或扩建提供融资机会的计划。这份隐藏在商务部某机构网站深处的声明与拜登相关立场是互相矛盾的。
全球半导体产业的年销售额为6000亿美元,预计未来6到8年内,数字还将翻一番。近期半导体和芯片制造技术供应链面临的挑战清楚地表明,遏制先进技术的传播只会越来越困难。
中国的半导体产业正迅速发展且日趋成熟。虽然市场分化和日益激烈的竞争可能会暂时影响生产效率,但产品质量却会因此得到保证。
事实证明,美方在科技领域的政治施压和对抗策略不会奏效。激烈而正当的行业竞争只会给消费者带来实惠。
作|者|介|绍
卓奥马尔特·奥托尔巴耶夫(Djoomart Otorbaev)
吉尔吉斯斯坦前总理
北京师范大学一带一路学院特聘教授
著有《新大国博弈阴影下的中亚经济重生》
翻译 | 马苗苗
编审 | 胡俊峰、刘倩
微信编辑 | 刘倩
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