華為芯片的無奈與出路

美國政府最近對華為技術(shù)公司的鎮(zhèn)壓行動，揭示了在全球芯片制造行業(yè)，來自美國的公司是如何成為特朗普政府限制芯片產(chǎn)業(yè)向中國科技巨頭供貨的關(guān)鍵。

美國商務(wù)部周一發(fā)布公告，禁止華為獲取使用美國軟件或技術(shù)開發(fā)或生產(chǎn)的外國制造的芯片和其他電子組件，該條例立即生效。據(jù)法律專家稱，新的禁令被視為對五月份宣布的規(guī)則的延伸，并填補了美國公司向第三方出售產(chǎn)品以及第三方可以向華為提供產(chǎn)品的漏洞。

對于華為來說不幸的是，因為從高通到三星到聯(lián)發(fā)科再到索尼，每個人都使用美國軟件，知識產(chǎn)權(quán)，芯片設(shè)計工具和材料。

根據(jù)市場情報公司CCS Insight的副總裁Geoff Blaber的說法，這使得華為幾乎沒有任何能獲得關(guān)鍵芯片的渠道。

Geoff Blaber說：“盡管半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是全球性的，但它的基礎(chǔ)是非常非常重要的，而這主要都是建立在美國企業(yè)的基礎(chǔ)上。而華為現(xiàn)在可以研究的解決方法非常少。因為美國過去多年里一直在芯片領(lǐng)域的主導(dǎo)地位成就了今天的硅谷。”

據(jù)報道，目前芯片設(shè)計軟件的主要參與者都是美國公司。當中包括Cadence Design Systems，Synopsys和Ansys。雖然全球第三大芯片設(shè)計工具提供商Mentor Graphics于2016年被德國西門子公司收購，但他么在美國仍擁有龐大的業(yè)務(wù)。

這四家公司共同控制著全球90％的芯片設(shè)計工具市場。而且，由于它們擁有芯片設(shè)計所需的許多知識產(chǎn)權(quán)，因此不太可能很快被替換。

隨著芯片制造變得越來越復(fù)雜，只有Cadence和Synopsys這兩家全球領(lǐng)先的廠商能夠提供先進芯片生產(chǎn)所需的端到端解決方案。如果沒有這些美國公司的更新和支持，華為將需要更長的時間去推出領(lǐng)先的芯片，并且碰到的問題會比他們想象中難得多。

此外，英國芯片設(shè)計公司Arm Ltd.提供了超過90％的移動芯片正在使用的重要IP。盡管該公司總部位于劍橋，但Arm在美國擁有主要的研發(fā)中心和能力，因此必須遵守美國的出口規(guī)定。

“Arm的許多IP都來自其美國辦事處，他們在IP開發(fā)中使用了美國公司的芯片設(shè)計工具，因此這也很難解決?！?Blaber說。

實際上，世界上所有的芯片開發(fā)商都依賴于這些公司的工具和知識產(chǎn)權(quán)。這些公司包括蘋果，華為，索尼，三星，SK海力士，Kioxia，恩智浦，高通，英偉達，聯(lián)發(fā)科，博通和意法半導(dǎo)體。在周一商務(wù)部宣布之后，所有這些人都必須獲得許可證才能運往華為。

設(shè)計軟件只是美國公司在芯片供應(yīng)鏈中占有一席之地的一個領(lǐng)域。工程師設(shè)計完芯片后，通常會將實際的生產(chǎn)或制造工作外包給其他公司。但是，芯片制造與設(shè)計一樣，在很大程度上依賴于美國制造的芯片制造和芯片測試設(shè)備。

美國的三大公司Applied Materials, Lam Research 和KLA-Tencor 以及歐洲的ASML和日本的東京電子公司主導(dǎo)著先進半導(dǎo)體的制造工藝。雖然ASML的總部位于荷蘭，但其機器采用美國技術(shù)集成，其芯片制造機的一些關(guān)鍵組件均在美國本土生產(chǎn)。所以他們的供貨也面臨挑戰(zhàn)。

此外，美國還是材料和化學科學領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，陶氏杜邦，3M和康寧等公司在芯片和顯示器生產(chǎn)的制造過程中均占有獨特的位置。據(jù)法律專家稱，新限制的范圍已從半導(dǎo)體擴展到其他關(guān)鍵電子組件，例如顯示面板。世界上大多數(shù)顯示器仍然需要康寧和3M提供的美國材料以及Applied Materials的設(shè)備。

臺灣國防科學研究院院長蘇子云說，盡管這些年來亞洲企業(yè)在芯片設(shè)計和制造方面已經(jīng)具有競爭力，但他們卻無法控制這些產(chǎn)業(yè)所依賴的基本工具，知識產(chǎn)權(quán)和基礎(chǔ)科學。他指出，要達到這樣的技術(shù)水平，需要長期的投資，積累的經(jīng)驗和客戶的廣泛采用，而且這些領(lǐng)域通常還與敏感的應(yīng)用相關(guān)，例如航空航天，太空和軍事。

蘇在接受《日經(jīng)亞洲評論》采訪時說：“歸根結(jié)底，美國仍然控制著基本軟件，材料科學，化學和金屬以及芯片或電子制造中至關(guān)重要的設(shè)備”，“例如，飛機發(fā)動機中使用的某些高端金屬也用于消費類電子產(chǎn)品，而美國仍控制著那些至關(guān)重要的核心技術(shù)?！?/p>

以市值計算，全球最大的芯片制造商是臺積電，全球最大的存儲芯片制造商是三星電子，他們可以批量生產(chǎn)先進的芯片，但是這兩家公司都無一例外依靠美國最先進的芯片制造設(shè)備生產(chǎn)出芯片。。

臺積電董事長劉德音最近證實了現(xiàn)有芯片設(shè)備供應(yīng)商對公司技術(shù)進步的重要性，并暗示如果沒有美國技術(shù)部門的參與，芯片制造商很難制定有競爭力的生產(chǎn)線。

“我們的主要重點是追求技術(shù)領(lǐng)先地位，并努力克服每一代技術(shù)的挑戰(zhàn)。為此，我認為我們目前的重點仍在與我們的設(shè)備合作伙伴合作，以利用最好的設(shè)備，從而實現(xiàn)業(yè)務(wù)增長”，當被問及該公司是否會建立一條沒有美國設(shè)備的生產(chǎn)線時，劉是這樣回應(yīng)投資者的。

芯片制造工藝越先進，更換任何一件設(shè)備，材料或化學藥品的難度就越大，因為生產(chǎn)鏈中的每個環(huán)節(jié)都經(jīng)過精心設(shè)計以確保最大的效率和性能。

這對中國試圖對其技術(shù)供應(yīng)鏈進行“非美國化”建設(shè)具有重要影響。

華為于2019年5月加入美國貿(mào)易黑名單，這暴露了中國對美國技術(shù)的依賴，并刺激了中國為培養(yǎng)國家技術(shù)冠軍而做出的努力。

中國已經(jīng)取得了一些成功，例如中國最近在存儲領(lǐng)域有了突破。但是，這些中國公司與全球同行一樣依賴美國芯片制造設(shè)備和材料制造商的陣營。

中國還大力推動EDA廠商的進步，希望有朝一日能挑戰(zhàn)Synopsys和Cadence等美國競爭對手。同時，中國芯片制造設(shè)備供應(yīng)商也希望有一天能取代Applied Materials和Lam Research。但是，這些公司在能力和規(guī)模上仍遠遠落后于國外同行。為了實現(xiàn)芯片計劃，中國在投資和股票市場上都有了重要的嘗試。

CCS Insight的Blaber表示：“半導(dǎo)體是一個非常全球化的行業(yè)。即使您可以投入大量資金來創(chuàng)建半導(dǎo)體功能，您仍然必須能夠訪問該供應(yīng)鏈中完成這項工作所需的所有各個要素。而且在這方面，美國在可預(yù)見的未來仍然是非常重要的一部分?！?/p>