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彭博研究:世界大国为何陷入半导体芯片之争!

水木纪要  · 公众号  ·  · 2024-12-03 23:32

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计算机芯片是数字经济的引擎,其不断增长的功能正在推动诸如生成人工智能等有望改变多个行业的技术。当冠状病毒疫情扰乱亚洲的芯片生产,使全球技术供应链陷入 混乱 时,它们的关键作用就凸显出来了。

因此,这些设备现在成为世界经济超级大国激烈竞争的焦点也就不足为奇了。美国已经出台了一系列限制措施,旨在遏制中国的半导体野心,确保美国在这一重要领域保持领先地位。芯片很可能仍是即将上任的特朗普政府关注的焦点,特朗普政府的目标是巩固美国的实力和制造业。


芯片为何如此重要?


它们是处理和理解海量数据所必需的,这些数据已经与石油争夺经济命脉。芯片(半导体或集成电路的简称)由沉积在硅片上的材料制成,可以执行多种功能。

存储数据的内存芯片相对简单,可以像商品一样进行交易。逻辑芯片运行程序并充当设备的大脑,更加复杂且昂贵。 Nvidia Corp.的 H100 AI 加速器等组件的使用权不仅与国家安全有关,还与 Alphabet Inc. 旗下的 谷歌 微软 等巨头公司的命运息息相关,因为它们竞相建立大型数据中心,并在被视为计算未来的领域占据领先地位。

甚至日常设备也越来越依赖芯片。在装满各种小配件的汽车上,每次按下按钮都需要简单的芯片将这种触觉转换成电子信号。所有电池供电的设备都需要芯片来转换和调节电流。


为何会发生芯片制造之争?


世界上大多数领先的半导体技术都源自美国,但如今台湾和韩国才是芯片制造的主导者。中国是电子元件的最大市场,并且越来越希望自己生产更多芯片。这使得该行业成为华盛顿关注的焦点,因为它试图限制其亚洲竞争对手的崛起并解决其所谓的国家安全问题。

美国正在部署 出口管制 进口关税 ,以遏制中国的芯片野心。它还拨出巨额政府资金来 恢复 这些零部件的实体生产,以减少它认为对东亚少数几家工厂的危险依赖。包括德国、西班牙、印度和日本在内的其他几个国家也在效仿它的做法。

知情人士透露,即将离任的美国总统乔 ·拜登的政府正在考虑对向中国出售半导体设备和人工智能存储芯片实施更多限制,这将加剧美国对北京科技野心的打击。这些限制措施最早可能在 12 月初公布。


全球芯片投资


已分配或计划用于半导体的资金(美元)

谁控制供应?


芯片制造已成为一项日益 不稳定和排他性的 业务。新工厂的造价超过 200 亿美元,需要数年时间才能建成,并且需要每天 24 小时全力运转才能盈利。所需的规模已使拥有尖端技术的公司数量减少到仅剩三家—— 台湾半导体制造公司 ( TSMC )、韩国 三星电子公司 和美国 英特尔公司 。台积电和三星充当所谓的代工厂,为世界各地的公司提供外包制造。

全球最大的科技公司依赖于获得最好的制造能力,而这些制造能力大多位于台湾。英特尔过去专注于生产自用芯片,但现在也试图与台积电和三星争夺代工业务。在食物链的下游,有一个庞大的行业,生产所谓的模拟芯片。

德州仪器 (Texas Instruments Inc.) 和意法半导体 (STMicroelectronics NV)等公司是这些零部件的主要制造商,这些零部件的功能包括调节智能手机内部的电源、控制温度以及将声音转换成电脉冲。中国正瞄准这一领域,投入巨资以提高产量并抢占市场份额,而中国无法获得制造更尖端零部件所需的许多机器。


芯片之争进展如何?


尽管中国 大举投资 ,但该国芯片制造商仍然依赖美国和其他外国的技术,而且他们获取海外设计和制造的芯片设备的机会正在减少。

2023 年,美国对最先进的芯片和芯片制造设备实施了更严格的 出口管制,以阻止中国开发华盛顿认为具有潜在军事威胁的能力,例如超级计算机和人工智能。它还 敦促 合作伙伴限制中国使用一种不太先进的芯片制造技术,即浸没式深紫外光刻技术,同时采取措施 限制 其从中国进口半导体。

在出口限制生效之前,中国成功储存了大量浸没式 DUV 机器。

包括华为技术有限公司 在内的中国领先科技公司已被列入所谓的美国实体名单,这意味着美国芯片技术供应商必须获得政府批准才能向这些被列入黑名单的公司销售产品。

美国政界人士已决定,他们需要做的不仅仅是遏制中国。 2022 年 《芯片与科学法案》 拨出 390 亿美元用于直接拨款,以及价值 750 亿美元的贷款和贷款担保,以振兴美国芯片制造业。

中国在做什么?


中国并没有坐以待毙。 华为 正在全国范围内建立一个由半导体制造设施组成的影子制造网络,这将使这家被列入黑名单的公司避开美国的制裁,并进一步实现该国的技术雄心。 2023 年,华为推出了一款搭载所谓 7 纳米技术处理器的智能手机——比美国规则允许的更先进。

但这家中国领军企业及其主要合作伙伴中芯国际目前在 7 纳米技术上停滞不前。他们很可能要到 2026 年才会有这种进展,比最新技术落后几代,这对北京的雄心壮志是一个沉重的打击。


其他人在做什么?


欧盟已经制定了一项 463 亿美元的计划,以扩大本地制造能力。欧盟委员会估计,该行业的公共和私人投资总额将超过 1080 亿美元。目标是到 2030 年使欧盟的产量翻一番,占全球市场的 20%。

日本 韩国 正在制定计划,斥资数十亿美元发展本国的芯片行业。日本公司在芯片制造设备设计方面居世界领先地位,而韩国巨头三星电子公司和 SK 海力士公司 则是内存芯片领域的全球领导者,尤其是英伟达公司用于人工智能开发的内存芯片。

印度 2 月份 批准了 价值







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