中国在芯片领域的攀升 但面临着美国的阻挠

随着美国加大力度限制中国在生产先进芯片方面的能力，以确保其在战略技术上的主导地位，中国在半导体领域超越美国及其盟友的道路上，正面临着更为艰巨的攀升。上周，美国方面限制Nvidia和AMD向中国出售部分用于人工智能应用和超级计算机的高级图形处理器。此前，美国商务部在上个月宣布，禁止向中国出口用于下一代芯片生产的电子设计自动化软件。与此同时，美国还一直在推动它在东亚地区的伙伴韩国和日本，与中国台湾地区一同组成所谓的“芯片四方联盟”，旨在将中国大陆从国际科技生态系统中孤立出来，并且通过出台《芯片法案》来为在美国本土生产芯片的企业提供520亿美元的补贴，以支持本土芯片产业发展。即将出版的《芯片战争：争夺世界最关键的技术》一书的作者克里斯·米勒在接受半岛电视台记者采访时表示，“美国正试图加强其在世界半导体生态系统中的核心作用，并确保中国无法制造最尖端的芯片。”“对半导体的控制不仅将塑造从云计算到自动驾驶等世界经济的未来，而且还将是军事力量的基础。”在中美两国的激烈竞争中，半导体已经成为最激烈的战场之一。除了作为现代经济的命脉，为从苹果手机到战斗机在内的一切产品提供动力之外，芯片还被视为取得未来技术突破的关键，这就意味着，明天的全球力量平衡可能会取决于今天正在开发的这些超薄芯片。与全球其他主要经济体一样，中国大陆也严重依赖着台湾地区的半导体生产。全球高端芯片供应的90%以上来自中国台湾地区，但是中国大陆最近在发展国内产业方面也取得了相当大的进展。今年7月，“TechInsights”的研究人员报告称，中国国内冠军企业中芯国际(SMIC)可能已经拥有了生产7纳米芯片的能力，这标志着大陆在努力突破14纳米这个节点的多年后又取得了重大的飞跃。在半导体的生产中，更小的长度通常对应着更大的处理能力。有官方背景的中芯国际目前正在扩大其产能，并计划在天津建立其第4座工厂。中芯国际目前尚未回应半岛电视台记者的置评请求。　　“这是一项巨大的突破”，行业分析师、时事通讯“SemiAnalysis”的作者迪伦·帕特尔这样告诉半岛电视台记者，“尽管它缺少一些功能，但它仍是一个功能齐全的产品。”“这是第一个真正表明他们已经突破了一个原应无法逾越的障碍的迹象。现在，他们需要逐步改进设计并扩大生产规模，以生产更高价值的芯片。”在华盛顿向阿姆斯特丹施压之后，荷兰领先制造商阿斯麦公司(ASML)已无法获得出口许可证，而中国大陆方面也因此无法获得制造先进芯片所需的最新设备——极紫外线光刻机。但是中国公司仍然可以使用效率较低的深紫外线光刻机来制造高端半导体——这种光刻机的光束波长较大，通常用于在较低级的芯片上刻蚀图案。尽管美国政府已表示计划扩大针对芯片制造设备的禁令，但是大陆方面却一直在囤积阿斯麦公司的极紫外线光刻机——仅在去年一年就购买了81台。台湾地区工业技术研究院咨询总监RayYang告诉半岛电视台记者，“中芯国际公司可以用深紫外线光刻机来制造7纳米的芯片，这也许可以批量生产，但却并不会提高成本效益。”他还表示，“将深紫外线光刻机当作解决方案，却是在将这项技术推向极限”，就好比是驾驶一辆消费级汽车却以F1赛车的速度行驶。“其成品率非常低，因此，对于高级处理器来说，这并不是一个成本优化的解决方案，而且超过7纳米的产品更是根本不可能的。”他还表示，由于中芯国际公司拥有政府背景，它可以采用利润较低的工艺来生产先进的芯片。他指出，“华为现在无法使用外国芯片，大陆便严重依赖中芯国际以生产急需的芯片，很可能用于‘特殊的非商业用途’。”　　这些非商业用途包括为中国日益强大的军队提供先进武器。华盛顿声称，中国科技巨头华为公司与中国军方之间的关系是它的一项长期担忧，最终，特朗普政府在2019年将该公司列入了受制裁公司的“实体名单”。在大陆当前这个时代，利用私营部门的技术突破来促进国防部门的发展，已经成为了国家的优先事项，而军民融合战略也已成为产业政策的支柱。香港城市大学技术发展专家道格拉斯·富勒在接受半岛电视台记者采访时表示，“芯片对智能武器至关重要。这也是许多政策制定者如此关注中国半导体产业发展的原因一。”尽管据信中国仍缺乏生产7纳米以下芯片的技术，但是中芯国际和上海微电子设备有限公司等企业仍竞相自主开发机器，以打破当前的僵局。帕特尔表示，“中芯国际的工程师流露出了一些怨言，声称这些机器容易出现问题。大陆方面还没有制造出性能良好的ArF光刻机。”据悉，这是深紫外线光刻机的一种亚型机器。“中国大陆在使用外国工具以制造芯片方面落后多年，而在使用国产工具方面更是落后了几十年的时间。”　　中国企业也可以继续设计小于7纳米的芯片，即使他们现在还不能投产。去年，中国科技巨头阿里巴巴推出其最先进的设计之一——“倚天710”，这是一款5纳米的服务器芯片，将被用于一系列的物联网应用程序。即便如此，美国政府最新出台的限制措施，也将使新一代芯片(5纳米以下)的设计阶段变得更加困难。下一代芯片有望采用新兴的“全环绕栅极”(Gate-All-Around，简称GAA)工艺，这被广泛视为一种解决将芯片缩小到无穷小的尺寸的物理限制的解决方案。帕特尔表示，“这些禁令影响了中国大陆当前的生产线，但却不会影响它们在未来几年内的产品和营收，因为全新的GAA工艺只适用于2纳米及其以下的产品，而这些目前尚未实现”，他还补充称，在未来几十年内，2纳米的产品可能会占到全球领先芯片制造商台积电产量的一半。“大陆方面很难避开这些电子设计自动化软件供应商”，帕特尔表示，“然而，楷登电子(一家美国领先的电子设计自动化软件供应商)在中国拥有合资企业，它在中国提供的设计方案要比美国客户更便宜。所以，中国可能会对当地这家公司施加一些影响力，并向其施加压力。”而Ray Yang认为，如果被阻止通过公开市场购买，那么大陆方面将会尽一切可能的手段，以采购必要的光刻设备。他还表示，“这可能包括逆向工程或战略性收购外国公司等策略……这种情况过去在其他关键技术上也发生过很多次。”中国仍在寻求通过投入大量资源开发碳等硅的替代材料，来实现突破。当局已经将有关碳纤维、石墨烯、碳化硅和其他碳基复合材料的研究，纳入了第十四个五年规划。帕特尔表示，“这是一项未来的潜在技术，但是还有待大规模的验证”，“你可以在实验室内以疯狂的速度制造出一块超级快的芯片，但要在经济上可行的模式下制造这样的芯片，就完全是另外一回事了。”“如果这的确会成为一项未来的技术，那么，中国大陆已经略微靠近了最前沿。因此，它需要缩小的差距会相对较小。”