2021年了，中国芯片为何还难以跳出困境？

短期内，中国芯片恐难改变“不强”的状态。但如果坚持10年，20年...100年，专注做一件事，那么还是值得期待的。

从美国对中兴、华为的出口制裁、到中芯国际最近海外融资受限，被美国列入实体清单，中国芯片技术软肋一览无余。

中国同西方国家关系不佳迫使科技业重提“自立更生”，从美国对中兴长达7年的禁令开始、再到华为遭全面封杀，中国越来越意识到，如果没有自己的芯片，所谓的制造业大国在很大程度上不过为电子产品的组装地。

为了不被美国“卡脖子”，中国近年来倾举国之力，开展了一场类似大跃进式的造芯运动，投入了上万亿的资金，成立了成千上万家的芯片公司，励志独立自主造芯片，并要一跃在2030年使中国成为世界半导体行业的领导者。

但，想跳出困境，谈何容易？

产业链高度全球化

芯片制造工艺涉及50多个学科、数千道工序，于毫厘之间要构建几十亿个晶体管结构，目前没有任何一个国家是独立“自力更生”造芯片的。

在大规模集成电路生产的产业链中，将芯片图形印制在晶圆硅片上的光刻机必不可少。目前荷兰的阿斯麦（ASML）是世界上唯一有能力生产高端极紫外光刻机的公司，然而，在其17家核心供应商中，一半以上来自美国，其余为德国、瑞典等公司。在股权结果方面，艾司摩尔官网资料显示，其三大股东中，两家来自美国，一家来自英国。美国的资本国际集团（Capital Research and Management Company）是第一大股东，第二大股东是第二大股东是美国贝莱德集团（Capital Research and Management Company）。此外，台湾的台积电、韩国的三星等也持有阿斯麦的股份，令这两家制造商得以享有优先拿货权。

在半导体业极为复杂的产业链中，从材料、制造、设计、设备、封装、生产最后到市场，环环紧扣，阿斯麦在光刻机市场上虽一家独大，但也只是这一庞大产业链上的其中一环。阿斯麦光刻机的镜头由德国的蔡司垄断，激光技术为美国Cymer所有，而法国公司提供关键的阀门。在晶圆代工环节，芯片制造的重心已经逐渐从美国转移到亚洲，台湾的台积电和韩国的三星电子目前是全球两个最先进的晶圆代工生产商，但他们所需的设备则要从欧洲和美国进口。

在开发软件领域，美国仍处主导地位。一项上个月发布的最新电子设计自动化（EDA）软件市场调查显示，在世界三大芯片设计商中，美国占两家，分别为美国的新思科技（Synopsys）和益华电脑(Cadence Design Systems)，另一家是德国的西门子旗下明导国际（Mentor）。

柏林智库“新责任基金会”的高级研究员、科技与地缘政治项目主任克莱恩汉斯(Jan-Peter Kleinhans)说，虽然总体来说美国仍在芯片业占主导地位，但是没有任何一个国家可以独立造芯片。他说，芯片产业的成功是各国最先进技术的结晶。以阿斯麦为例说：“他们花了二十年的时间才开发出光刻机，他们自己也得依靠一个多达大约5千个供应商的网络，其中有多家公司在自身领域处于垄断地位。”

克莱恩汉斯说，缺少了其中任何一家公司，整个全球半导体价值链就会断裂。

新美国安全研究中心的研究员科比?戈德堡说说：“他们（中国）试图建立一个完全是自己国家的半导体产业链，这对这个高度国际融合的产业来说更加困难。”

总部设在德国的智库墨卡托中国研究中心(Mercator Institute for China Studies)心资深研究员约翰?李说，芯片生产过程建筑在西方国家几十年的知识积累之上，短期内中国公司不可能在撇开现有产业链体系独立生产芯片。

他说：“虽然有几家中国公司已经有能力生产一些半导体，但是问题是，在设备产业链的上游你会注意到必须用到美国公司实际垄断的技术。”

多边出口管制

民主国家对独裁国家联合实施的多边出口管制最早可以追溯到70多年前成立的巴黎统筹委员会。1949年，在美国提议下，美国、英国、日本、法国、澳大利亚等17个国家在巴黎成立了巴黎统筹委员会（简称巴统），旨在对共产国家实施包括军备、尖端技术产品等之内的禁运政策。还在1952年专门设立了一个针对中国实行禁运的执行机构“中国委员会”。

巴黎统筹委员会虽然早已在1994年解散，但它所制定的禁运物品列表后来被1996年签署的有多达42个欧美和亚洲国家加入的《瓦森纳协定》所继承。该协定允许成员国对各自的技术出口实施控制，中国也再次被列入管制国家名单。

去年12月，《瓦森纳协定》公布了新的协定修订版，扩大了管制范围，追加了可转为军用的半导体制造技术，光刻机也在《瓦森纳协定》所涉及的范围之内。

这一修订版虽然没有明说针对中国，但指出出口限制对象是非成员国，而中国、伊朗和朝鲜等都不是成员国。该协定的公布被认为是包括美国、荷兰和日本等国联合实施的对生产先进芯片所需要设备的严格多边出口管制，是成员国的一次“集体行动”。

由于全球半导体业的主要设备供应商所在国都加入了该协定，所以中国基本上在该协定之下已无法获得最先进的设备和技术。中芯国际官网上的资料显示，其2015年买到的32纳米的光刻机是阿斯麦2010年生产的，而5年时间对半导体业来说已让台积电更新换代多次了。

美国商务部工业安全局（BIS）在今年10月还曾宣布，根据《瓦森纳协定》将六项新兴技术纳入《出口管理条例》，其中每一项技术都与芯片制造息息相关，是美国近年来的一系列管制措施中针对高端芯片产业链最直接的一次制裁。六大技术中的极紫外线光刻技术是光刻机必不可少的软件，而5纳米生产精加工芯片的技术已成为目前高端芯片时代的主流产品。

“新美国安全中心”（CNAS）科技与国家安全项目高级研究员马丁?拉塞尔（Martijn Rasser）说：“世界自由民主国家所拥有的盟友和伙伴网络是一个巨大的优势，这是中国完全没有的，对中国来说，这是一个很大的阻力。”

“虚火”正旺，滑向低端产能粗放扩张

中国芯片的前途是光明的，但道路往往是曲折的。

从中央政府到地方政府，再到民间融资市场，中国半导体芯片行业近年来投资火爆。有业内人士分析，只要将经营范围扩大到与集成电路相关，就能享受到地方的减税政策，或者可以方便融资。随着上海证券交易所科创板的建立，半导体行业注入更多的投资。根据清科研究中心发布的《2020年前三季度中国股权投资市场回顾与展望》，半导体及电子设备去年前三季度共获约1083.51亿元投资，同比增长280%，是所有投资行业中增长最快的领域。

不过，相比于投资热钱涌动，中国芯片产业却显示出低效和重复投资的乱象。

据2020年10月统计，在一年多时间里，中国5个省份的6个百亿级、甚至高达千亿级的半导体规划项目先后停摆，其中包括南京德科码、成都格芯、陕西坤同、江苏淮安德淮半导体、贵州华芯通和武汉弘芯半导体。

与此同时，中国政府重点扶植的半导体龙头公司清华紫光集团去年11月被爆出债务违约。今年1月，受特朗普行政命令影响，中芯国际被美国场外证券交易市场OTCQX撤出。

华盛顿战略与国际研究中心（CSIS）中国商务和经济高级顾问兼理事会主席甘思德（Scott Kennedy）表示，政府投资只能将芯片公司引进门，想要建立一个健康齐全的产业链难度极高。

甘思德说：“中国的资本供应几乎是无穷无尽的，他们可以从国家或私人市场为不同的高科技产业筹集资金。不过，半导体是资本密集型的，一个制造厂的成本在50亿到100亿美元之间，这比研究其他技术要昂贵得多。”

如果国内的关键市场仍不公平地向政策导向型企业倾斜，而不是看重最佳产品，那么中国可能很难诞生许多真正推动技术进步、可以占得科技前沿的新公司。

未来，中国以半导体为代表的科技产业可能会走向此前钢铁产业粗放型扩张、最终导致产能过剩的老路。毫无疑问，中国的制造能力非常强大，且仍在继续大规模部署，并大幅增加产量，但市场需求会持续扩大吗？有时需求确实会上去，有时不会。

值得一提的是，中国企业在芯片领域试图“弯道超车”的另一个问题在于，中国目前发展的芯片制造技术已然落后于最先进的竞争对手，按照中国通常5年一次的投资规划，中国科研投入必然与产业发展脱节。比如，芯片的集成密度每1.5年翻，即使中国购买或设法获得现今的技术，这一技术几年后就过时了。

以制造芯片的光刻机为例，目前中国国产光刻机工艺水平为90纳米，上海微电子设备公司计划在2021年或2022年交付首台28纳米工艺的国产浸没式光刻机。而目前世界上最先进的光刻机技术掌握在荷兰ASML公司手中，他们生产的极紫外（EUV）光刻机在5纳米级别。

半导体行业发展强调的是研发的持续性投入。美国半导体技术行业的研发投入占销售收入的16.4%，欧洲企业的这一比率为15.3%，台湾公司也高达10.3%，但中国公司只有8.3%。

结语：

短期内，中国芯片恐难改变“不强”的状态。但如果坚持10年，20年...100年，专注做一件事，那么还是值得期待的。

我们需要的不止是奋斗，还有时间。

本文内容参考自VOA，经枭枭整理发布。

　　版权及免责声明：凡本网所属版权作品，转载时须获得授权并注明来源“物联之家 - 物联观察新视角,国内领先科技门户”，违者本网将保留追究其相关法律责任的权力。凡转载文章，不代表本网观点和立场。

延伸阅读