大國博弈,於晶元見真章!中美晶元博弈逐步白熱化,美國人封鎖、拉攏、產業補貼等手段輪番上演。
封鎖EDA/ECAD晶元設計軟體
在為中國量身打造的《晶元與科學法案》落地後,美國人再次管制先進技術出口。
美國時間8月12日,美國商務部工業和安全局(BIS)在《聯邦公報》中披露了一項新增的出口限制臨時最終規則,涉及先進半導體、渦輪發動機等領域。
該禁令對具有GAAFET(環繞柵極場效應晶體管)結構的集成電路所必需的EDA/ECAD軟體、以金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導體材料、包括壓力增益燃燒(PGC)在內的四項技術實施了新的出口管制。
美國商務部表示,此次管控的四項新興和基礎技術,使用其都將「顯著增加軍事潛力」。而列入該清單意味著,這四種技術的出口將需要向美國商務部申請出口許可。如果企業申請出口許可但美國政府不允許的話,上述技術可能無法在全球供應鏈中進行供應。
相關禁令生效日期於8月15日生效。
此次被限制出口的EDA/ECAD軟體,堪稱精準制裁,直指晶元涉及製造核心領域,像一隻無形的手,捏住了喉嚨。
EDA被晶元業界譽為「晶元之母」,通常指利用電腦輔助設計軟體來完成集成電路的功能設計、驗證等流程的設計方式,其貫穿近6000億美元的集成電路(IC)產業設計、製造、封測等各個環節。晶元工程師必須依靠EDA軟體工具,才能完成電路設計、版圖設計等工作。

如果把晶元製造比作建造一座大廈的話,IC設計就是大廈的設計圖紙,EDA軟體就是這張圖紙的設計工具,只不過EDA軟體比建築設計軟體的複雜度要高出N個數量級。
EDA軟體限制的對晶元企業影響極大,強如三星,其6月剛剛突破的3nm GAA架構製程技術,也是在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA軟體的全力協助下完成的。沒有EDA軟體的配合,突破架構、製程限制難度更大。
長期以來,國內市場被海外EDA三巨頭統治。以收入規模計,2020年中國EDA市場,美國新思科技(Synopsys)、美國楷登電子(Cadence)和西門子EDA市場份額合計超過77%。

EDA的國產之路起於20世紀80年代,中國歷史上第一款具有自主知識產權的EDA工具「熊貓」誕生,並獲得多個國際大獎。在國家政策與資本雙重支持下,國產EDA廠商數目不斷在增加。根據芯思想研究院數據顯示,2020年國內已有約49家EDA企業,比如:華大九天、芯願景、廣立微、概論電子、思爾芯等。
但是與三大國際巨頭相比,國內廠商仍有差距。目前國際三大巨頭能支持的最先進工藝已經達到2nm,而國內廠商僅有部分產品支持較先進的工藝製程。如華大九天僅有一款支持5nm,思爾芯支持10nm製程,其餘僅支持28nm製程。

拜登簽署《晶元與科學法案》 提供520億美元資金補貼
EDA/ECAD軟體、超寬禁帶半導體材料等精準打擊,也只是美國各種招數的中的一環而已,美國人還拿出產業補貼的老套路。
7月27日,美國國會參議院以64票對33票批准通過了「晶元與科學法案」,在本輪出口管制信息出台之前,美國總統拜登在上周簽署了2800多億美元的《晶元與科學法案》。

《晶元與科學法案》包括為美國晶元企業提供520億美元資金補貼,鼓勵它們在美國建廠。同時還將為晶元廠提供約240億美元的稅收抵免,1000多億美元的科學補貼等,以鞏固與擴大美國科技產業優勢。
值得注意的是,這項法案還同樣矛頭指向中國。據美國媒體報道,除了開頭所說的520億美元晶元公司資金補貼,以及一攬子稅收減免外,法案還包括部分關於限制企業到中國投資的內容,其中包括限制中國生產28nm以下先進晶元等。
法案要求,接受法案提供的聯邦資金和稅收補貼的晶元製造商,禁止包括中國和俄羅斯在內的「對美國構成威脅的特定國家」投資或擴建先進位程的半導體工廠,以求抑制構成國家安全問題的國家的先進晶元製造。計劃為期十年。
法案還要求獲得「晶元法案」資助的美國公司禁止在中國生產28nm以下先進位程晶元,這類晶元將用於手機、平板電腦等產品中。
晶元法案所提供1000多億美元資金能基本滿足英特爾、三星和台積電的工廠建設。而英特爾可能通過「晶元法案」獲得200億美元補貼支持,以及50億到100億美元優惠。
華泰證券發布的一份研報稱,目前在中美都設有半導體廠的企業包括台積電(南京)、三星(西安)、海力士(大連),這些企業如果接受「晶元法案」的補助,可能會被限制在中國建造或擴大先進位程晶圓廠。此外,英特爾和美光也在中國擁有晶元封裝和測試工廠。

據英國廣播公司(BBC)報道,在過去一段時間中,所有美國設備製造商都收到美國商務部的信函,通知他們不要向中國供應用於14納米或以下晶元製造的設備。美國晶元設備廠商泛林半導體主席兼CEO蒂姆·阿切爾在7月27日的財報會上表示,美國對華技術出口管制範圍將進一步擴大至生產14納米以下晶元的代工廠。
美國人拿出產業補貼老辦法,想重新打破現有晶元生產格局,將晶元生產製造牢牢握在自己手裡,不過這與晶元的國際化大分工相矛盾。
目前,中國大陸擁有全球最廣泛的電子製造產業鏈、終端品牌和市場需求基礎,帶動國產晶元採用和本土晶元製造規模成長。根據SEMI數據,中國半導體設備市場規模從2017 年的82.3 億美元提升至2021 年的296.2 億美元,四年CAGR 為37.7%,對應全球市場佔比也從14.5%迅速提升至28.9%,成為半導體設備的最大市場。

這也是中美晶元博弈中,我們最大的優勢所在。
美國欲成立晶元四方聯盟
在封鎖手段用上之前,美國人早就打起了拉攏和閉環的主意。
今年3月美國政府首次提出「晶元四方聯盟」,成員為在半導體領域競爭力較強的美國、日本、韓國和中國台灣地區。美國和日本分別在晶元設計和零部件設備上具備優勢,韓國和台灣則在代工上領先,四方加強產業合作後,將構建從晶元設計、生產到供應的戰略同盟,進一步抗衡中國大陸。
但如今美國人的算盤要落空了。
據韓國多家媒體8日報道,韓國已向美國表達參加「晶元四方聯盟」預備磋商的意願。不過,韓外交部隨即澄清稱,韓國並未確定加入這一聯盟。
在預備磋商前夕,韓國外長朴振訪華,成為尹錫悅政府上台3個月後首位訪華的韓國高官。據韓國媒體的報道,此次朴振訪華的重點就是希望在晶元問題上表明韓國的立場,並消除中國在此方面的疑慮。

朴振8日在訪華前接受採訪時表示,韓國並不想排斥特定國家,中國是韓國最大的貿易對象國,也是韓國在供應鏈方面的重要合作對象,韓方有必要與中方就穩定管理供應鏈溝通對話。
目前,韓國半導體行業產業鏈高度依賴中國,同時中國是韓國晶元銷售的最大目的地。
根據韓國工業聯合會公布的數據,韓國半導體行業對中國提供的材料依存度高達39.5%,相比之下對日本的依存度為18.3%。去年韓國半導體出口總額中,對中國內地與中國香港的合計出口份額高達60%,雙邊半導體貿易體量達到760億美元,並且全球消費電子產品疲軟的大勢之下,中國的市場對於韓國半導體產業更加重要。
在「芯時代」,美國已經把戰火由貿易領域全面升級到科技領域,縱使前路漫漫,舉步維艱,晶元各環節國產化勢在必行。
本文源自金融界網站