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美国又拉上了日本和荷兰,想给中国芯片竖起高墙

一支穿云箭,日本荷兰来相见。

据彭博报道,1 月 27 日( 上周五 ),美国、日本及荷兰主管国家安全事务的官员们达成了一项协议,将共同限制向中国出口先进芯片制造机器,对应的半导体企业分别为阿斯麦( 荷兰光刻机制造商 )、东京电子( 日本涂布、蚀刻设备制造商 )、尼康( 日本光刻机制造商 )。

按照三方会谈透露出来的消息,协议仍未生效,要等日本、荷兰在国内完成立法后才会正式生效,具体进展如何还需要等后续的消息。

这似乎意味着,国产芯片业面临的局势将从原先的美国单边阻拦变为多边围堵,愈发严峻。

那么,本次出口限制的波及范围有多大呢?

其实,从 2020 年起,在美方压力下,荷兰阿斯麦最先进的 7nm 以下制程光刻机就已经不再对中国企业出口,这个举动限制了中国先进制程芯片的制造能力。

除了已经不再对中国出口的 7nm 以下光刻机,阿斯麦还有 16-7nm,45-28nm,110-65nm 等制程的光刻机设备可以卖。

而此次协议的达成,或许会扩大出口限制的范围。市场上的主流声音认为,16-7nm 的先进制程光刻机大概率也会新加入到出口限制列表,其他成熟制程的光刻机( 如 45-28nm ),被禁止出口的可能性较小。

如果真是这样,短期来看这个禁运对中国的影响不会特别大。因为国内目前主流的芯片制程还在 28nm 以上,对先进光刻机的需求暂时不高。

比如芯片代工企业中芯国际 2021 年年报披露的数据是,55/65nm 技术的收入贡献比例为 29.2%,40/45nm 技术的收入贡献比例为 15.0%,FinFET/28nm 的收入贡献比例仅为 15.1%。 ( 中芯国际仅在年报中披露相关数据,2022 年年报未出,故使用 2021 年数据 )

不过,这个禁运长期来看会对中国芯片行业产生非常深远的影响。

自打 2022 年 8 月美国总统拜登签署《 芯片和科学法案 》之后,针对中国的动作就没停过,比较标志性的事件是 2022 年 10 月,美国工业和安全局修订半导体出口管制措施,从产品、软件、技术、人才等各个环节,对中国半导体行业进行围堵。

而最近与日本和荷兰达成的协议,明显是计划的一部分,美国想跨越地域、更加全方位地封锁中国芯片产业发展。

我们刚刚提到过的 “ 短期影响不大 ”,指的是现阶段主流需求相对可以得到满足。但半导体行业发展是非常迅速的,新一代技术量产并广泛使用后,老技术生产的产品会被迅速淘汰。

技术代差落后一代,意味着满盘皆输。

我们举一个很深刻的例子,2017 年,国产半导体企业长江存储造出了 32 层堆叠的 NAND( 一种存储芯片 ),但三星同年推出了 64 层堆叠的 NAND( 层数越多越好 ),性能强了很多,导致长江存储的产品几乎卖不出去,只好烂在手里。

而等到长江存储攻克 64 层堆叠时,三星已经准备量产 128 层堆叠的 NAND 了。。。

芯片产业是非常残酷的,只要你产品的性能落后一代,你就是 “ 电子垃圾 ”。

所以,美国现在对中国先进制程芯片的封锁,意在让中国生产的芯片在未来市场上丧失竞争力。

而丧失竞争力,则意味着相关企业赚不到钱,无法投入下一代技术的研发,继续延续落后的境地,形成恶性循环。

那么,在层层封锁下,我们有突破的机会吗?

首先,自研光刻技术,国内一直在提,也有相应的光刻机、光刻胶企业在努力研发。但,这是很有难度的,不会很快。

而第二种短期内相对好实现的路径是:Chiplet 。

Chiplet 并不是某种先进制程,而是一种设计理念,它可以通过合理的封装,用较落后的制程实现先进制程芯片的性能。

人们在追求芯片纳米制程变小的时候,本质意义是追求在同样大小的 2D 平面上布置更多计算单元,以便提高芯片的性能。

那么,跳脱出来,我们有没有可能追求 3D 空间上的拓展呢?

同样的面积,我们增加一点点厚度,多来一层,然后封装芯片,不照样也能提高性能?

答案是可以。

其实存储芯片这个行业就是这么做的,也就是我们前面提到的长江存储和三星 NAND 的 “ 堆叠层数 ”。

实际上,长江存储的最新一代技术已经达到了 232 层,是全球第一个实现 200 层以上 3D NAND 的厂商,性能已经超越了同行,属于是通过封装弯道超车了。( 长江存储因为太猛,最近已经上了美国的实体名单 )

放眼其他芯片,苹果 2022 年新推出的电脑处理器 M1 Ultra 也是将两枚 M1 Max 芯片 “ 粘 ” 在一起封装以达到提高性能的目的,这也属于 Chiplet 技术范畴。

理论上来讲,28 nm 制程的芯片,通过 Chiplet 技术合理封装,性能可以接近 16nm 甚至 7nm 工艺的芯片。

这么做有一个缺点是功耗可能变高,但,有总比没有好。

目前,国内很多企业都尝试在 Chiplet 领域进行拓展,包括华为海思、芯原股份、芯动科技、寒武纪、摩尔精英等。

不过,咱 28nm 能堆,人家 7 nm 也能堆。。。

道阻且长,慢慢来吧。

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20230131A06R3200?refer=cp_1026
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