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【芯视野】芯片法案+禁令三连击 中国半导体如何在炮火中前行?

来源:爱集微

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#芯视野#

08-10 14:17

集微网报道 今日美国总统拜登正式签署《芯片和科学法案》,在强化对于美国半导体产业扶持补贴的同时,也非常明确地建起“围栏”,针对中国的意图非常明显。

而新一轮对于中国半导体产业更为广泛的打击早已开始。上周,美国接连发起了扩大限制中国大陆半导体业的行动。除禁止向中国大陆供应14nm及以下更先进工艺的设备之外,还将打压对象指向了存储器以及EDA工具软件。。

“无论是对于中国大陆获得先进芯片制造能力的限制,还是EDA出口管制禁令,美国对中国半导体领域的打压将会持续,将对目前大陆半导体业和一些核心企业造成不利的影响。”集微咨询总经理韩晓敏强调,“大陆半导体企业一方面需要保持开放的心态,联合能够合作的国内外企业持续推进业务的发展;另一方面也是要联合国内上下游各方,针对美国封锁禁运的领域实施攻关突破。”

14nm及存储器设备禁运的精准打击

对半导体制造所涉关键设备的“封锁”,美国一直不遗余力。

从2020年就开始定点打击大陆代工巨头中芯国际,禁止美国半导体设备厂商在未获许可证的情况下向其出售制造10nm及以下先进制程芯片的设备。不止如此,到了2021年6月,美国公司再次被禁止直接向中国大陆出售28nm相关设备,目标亦直指中芯国际。如今则再次将14nm的路堵上,并且限制范围从内资扩大到更广泛的在大陆运营的代工厂。

按照其逻辑,不仅先进工艺的肉不让吃,成熟制程的汤也不给多“喝”了,而再次“锁定”14nm,背后显然有更深的图谋。

结合诸多业内人士的观点,总结美国的这一图谋在于:首先,针对性和打击的精准性更强。其次,切断14nm向更先进工艺挺进之路。再次,14nm是大陆致力于自主可控的IT信创等基础设施的关键节点,如果在这一节点进行封锁,将对大陆CPU、GPU、AI等高端芯片业的发展制造严重的障碍。

最后,结合美国的制裁对象可能涵盖所有具有先进制造能力的在华芯片企业,并且在“芯片法案”的背景下,不难看出,一方面,这一禁令既限制中国大陆获得先进工艺技术,另一方面又将促使外企在中国大陆的先进制造能力也是高毛利的制造能力转移到美国。

而且,不止着眼于代工业步步紧逼,美国还变本加厉,直接伸手半导体大宗存储器,意图阻碍大陆存储业的中兴。

存储器在半导体产品大类中可谓“三分天下有其一”,2021年全球存储器市场规模为1538.38亿美元,占据全球半导体规模比例为33%。而且,以往存储产业市场格局高度集中,DRAM、NAND市场额均高度集中于三星、海力士、美光、铠侠等海外厂商。但近年来,国内存储业奋楫前行,在技术、产品、应用和市场等维度开创了全新局面,获得了全面突围,这显然不是美国所“乐见”其成的。

综合来看,大陆存储业在NAND领域一路高歌猛进,DRAM市场也在取得从0到1的突破;在产能扩张和拓展客户领域亦可圈可点,一系列耀眼成就显然让美坐卧不安,一项“量身定制”的禁令亦随之而来。

尽管这一禁令仍在考量阶段,尚未起草法案。但韩晓敏判断,就目前美国对中美在半导体领域竞争所采取措施的情况来看,该禁令通过的可能性极大。

限制GAA所需EDA工具的图谋

在先进工艺制程上的接连打压并没让美国高枕无忧,反而开始从源头入手,着手对使用“Gate-all-around”(环绕栅极,GAA)新技术制造芯片所必需的EDA工具实施新的出口限制,进一步高筑墙以减缓中国大陆制造先进芯片的能力。

自三星率先在3nm节点引入GAA工艺之后,实质上就将GAA工艺与3nm联系在了一起。

目前大陆云集于AI芯片、CPU/GPU/DPU、矿机ASIC领域的玩家众多,他们对5nm和更先进工艺有着切实的要求,尽管3nm芯片的设计难度和高达上亿元的流片费用看似还相对遥远,但大陆高端设计未来的进阶之路必然是向3nm迈进。禁售与GAA相关的EDA工具,等于为大陆设计业在代表先进工艺最高水平3nm节点的进阶设置了重重路障。

而且,当代EDA工具已经贯穿了IC设计的全流程,从仿真、综合到版图以及后端的工艺制造,形成了密不可分的整体。随着先进工艺升级的难度不断加大,EDA业与代工厂之间就要形成更密切的开发协同工作模式,当EDA工具与工艺结合度不断提高的时候,禁用GAA相关的EDA工具,也意味着全EDA工具被波及的概率大幅提升。

更不容忽视的是,设计厂商在使用EDA时,一般EDA厂商也会提供和共享相应的IP,随着先进工艺愈加复杂,成熟IP的调用对流片成功至关重要,EDA制裁连带着成熟IP也将“断粮”,“次生性”伤害不得不妨。

“这对相关设计公司后续能否采用EDA的升级版本、能否得到相应的技术支持以及设计周期和流片等等都会产生影响,这也意味着未来大陆3nm高端芯片的进展将进一步受阻。”一位业内人士指出。

“既然已经对EDA下手,这将会是一个常态,美国政府随时可以根据需要来下手,加上先进制程的设备禁运,波及范围将会更广。”上述人士忧心地说。

中国芯片业如何在炮火中前行

如此密集的打压其实早已有迹可循,美国近几年来为扼制大陆半导体业的发展祭出了层出不穷的组合拳,并在步步紧逼,从先进工艺到存储器,再到芯片设计环节不可或缺的EDA,美国的遏制政策从EDA、设计和制造已然全流程覆盖和层层加码,为大陆在先进工艺、存储器和高端芯片设计的进阶蒙上了巨大的阴霾。

有行业分析人士指出,美国的种种对于中国大陆半导体产业的限制措施表明,并不是简单的减缓发展,而是朝着试图削弱中国半导体能力的方向发展。

尽管面临重重封锁,但正如硬币的两面,美国的一再制裁也成为国产设备、EDA等奋进的催化剂。

据中信证券相关统计数据显示,在去胶、清洗、扩散、刻蚀等设备层面国产化率较高,光刻机、薄膜沉积、离子注入、涂胶显影领域则相对较低,在设备品类、工艺覆盖率方面仍存在较大提升空间。行业人士指出,随着供应链安全意识逐步提升,国内晶圆厂有望加快供应链本土化,国产设备厂商有望持续受益,份额将实现阶跃式提升。

上述人士建议,半导体关键设备国产化一定是大陆半导体业未来发展重中之重,一定要针锋相对,下定决心背水一战,关键设备100%国产化一定要做,并且要集结精兵强将,有计划有步骤地推进。

此外,在EDA层面,叠加产业政策、投资支持、行业需求等利好因素,国产EDA在融资、人才、迭代、整合等方面都取得了较大的进展。未来如何借助AI和云平台力量、如何实现由点到面突破、如何构建EDA+IP高价值生态、如何加快并购整合等,将成为获得更多赢面的筹码。

从更深层次来看,美国的半导体禁令一直以来都在精准打击中国产业,这也更让我们看清了自身的短处。

多数采访人士建议,大陆半导体业未来要在炮火中前行,一是要着力出台更有针对性的、从面到点式的聚焦式政策。二是越是在艰难时刻,越是要保持开放的心态,联合能够合作的国际国内企业持续推进业务的发展。三是要联合国内上下游各方,针对美国封锁禁运的关键环节,强化长板,补全短板。

面对这一系列打压,以及包含芯片法案的出台,美一系列筑墙脱钩的做法将严重扰乱全球半导体供应链,大陆半导体业未来发展亦将面临十面埋伏式的全方位大考。但正如行业人士所指,美国一贯标榜是自由市场理念的支持者和维护者,甚至多次以此为借口攻击其他国家,如今却为了维护霸权,利用如此大规模的非市场行为和补贴政策让众多芯片企业选边站队,但任何限制打压都阻挡不了中国半导体业发展和产业进步的步伐。(校对/张轶群)


责编: 张轶群

李映

作者

微信:ilovekm2008

邮箱:liying@lunion.com.cn

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