晶片大戰:美國為何領先中國?

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晶片大戰:美國為何領先中國?

  • 蘇蘭嘉娜·特瓦裏(Suranjana Tewari)
  • BBC亞洲商務記者
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圖像來源,Getty Images

2022年美國通過的《芯片與科學法案》,向在美國生產半導體的公司提供 530 億美元的援助和補貼。

一個多世紀以來,各國對石油的爭奪引發了多場戰爭,造就全球一些不同尋常聯盟以及一場接一場的外交爭端。

現在,美國與中國,這兩個全球最大的兩個經濟體正在爭奪另一珍貴的資源:支撐我們日常生活的半導體晶片(芯片 chip)。

這些微小的晶片是一個價值5000億美元半導體產業的核心,預計2030年將翻上一番。而誰控制了半導體供應鏈,亦即一個由製造晶片的公司和國家組成的錯綜複雜網絡體系,誰就掌握了成為一個難以匹敵的超級大國之關鍵。

中國希望擁有生產高階晶片的技術。這也就是為何美國,亦即大部分半導體技術的來源地,正在設法將其排除在外。

《晶片戰爭》一書作者、美國塔夫茨大學(Tufts University)副教授克里斯·米勒告訴BBC,這兩個國家顯然在亞太地區進行軍備競賽。但是,米勒進而又說,而且又不只如此。 「半導體戰既發生在傳統領域,如船隻數量,或生產的導彈。而更多是體現在可用於軍事系統的人工智能(AI)算法水平方面,」他說。

目前,美國在這場戰役中正在領先,它對中國發起的晶片戰也正在重塑全球經濟。

半導體產業

半導體的製造是複雜的、專業的和深度整合的。

譬如,一部蘋果手機iPhone的晶片在美國設計,在台灣、日本或韓國製造,然後在中國組裝。現在,印度也開始加大對半導體產業的投資,未來該國的重要性可能會越來越。明顯

半導體首先是在美國研發的,但隨著時間推移,東亞作為一個半導體製造中心冒出了頭,主因是該區域個政府的激勵措施,包括補貼。

這種優勢讓美國能夠在冷戰期間,在那些「容易受俄羅斯影響」的地區開展商業合作和發展戰略聯盟。現在,面對北京在亞太地區日益增長的影響力,美國採取類似戰略依然奏效。

晶片設計追求更好和更有效。一般來說,晶片是越小越好。因此挑戰是:你能在最小的矽晶圓(wafers)上裝下多少個「電晶體」(transistors) : 能夠打開或關閉電流的微小電子開關。

貝恩諮詢( Bain & Company)矽谷合伙人王玨(Jue Wang 音譯)解釋:「這就是半導體行業所謂的摩爾定律,基本上是在一定的時間段內將電晶體的密度提高一倍,而這是一個很難實現的目標。」

「正是它使我們的手機運作得更快,我們的數位照片儲存能力變得更強大,我們的家居設備智能化水平越來越高,我們的社交媒體內容變得更豐富!」她補充說。

但是,即使對頂級晶片製造商來說,要達到這個目標也不容易。

習近平和拜登

圖像來源,Getty Images

習近平和拜登

2022年中,三星成為第一家開始大規模生產3奈米晶片的公司。同年晚些時候,作為全球最大的晶片代工廠和蘋果公司的主要供應商的台灣半導體製造公司台積電(TSMC)也宣佈將開始量產3奈米晶片。

這晶片有多小?比一縷人類的頭髮還小的得多,大約是50至100,000納米。而且,這些較小的高階晶片功能更強大,這意味著它們將進入更有價值的設備 — 超級計算機、人工智能和物聯網。

制程成熟,但較低階的晶片則支撐日常生活用品,(如微波爐、洗衣機和冰箱)。低階晶片市場也帶來利潤,但是對其需求在未來可能會萎縮。

目前,世界上大多數晶片都是在台灣生產。台灣總統蔡英文因此曾引述專家 的「矽盾」(silicon shield)說法,來闡述台灣如何透過半導體產業保護自己,抵禦中國。

同時間,北京也已將晶片生產作為國家優先事項,並積極投資於超級電腦和人工智能上。

米勒博士告訴BBC,中國在這一領域還遠遠沒有成為全球領導者,但該國在過去10年一直在迅速追趕,特別是在其晶片設計方面。

米勒說:「縱觀歷史,只要強大的國家擁有先進的計算技術,他們就會將其部署在情報和軍事系統中。」

基於這一點,在半導體晶片供應上依賴台灣和其他亞洲國家讓美國感到不安。

美國是如何阻撓中國?

拜登政府正試圖阻止中國獲得製造晶片高階技術的機會。

2022年10月,白宮宣佈了全面的「出口管制」,使得相關公司幾乎不可能向中國出售晶片、晶片製造設備和含有美國技術的軟件,無論它們位於世界何地。

它還禁止美國公民和永久居民為中國的某些工廠工作,協助「開發或生產 」晶片。

這在很大程度上打擊了中國,因為中國在對外募集設備和人才推動其新興的晶片製造行業。

譬如,荷蘭的半導體艾司摩爾(ASML)公司,將失去它過去從中國獲得的大約25%的收入。它是全球唯一生產最先進的光刻機的公司,該機器是用以製造高階晶片的。

政策研究公司Trivium China的分析師鮑林浩(Linghao Bao 音譯)告訴BBC說:「人才在這領域十分重要。若你看看中國半導體公司的高管,許多人都有美國護照,他們在美國接受培訓,有的人則有綠卡….所以這對中國來說是一個真正的大問題。」

同時間,美國也想製造更多的晶片。

2022年美國通過《芯片與科學法案》,向在美國生產半導體的公司提供 530 億美元的援助和補貼,一些行業龍頭抓住這一機會。

台積電正在美國亞利桑納州建兩座價值 400 億美元的工廠,這是他們在台灣以外的唯一高階晶片工廠。

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美光科技(Micron Technology )則是美國最大的內存晶片(memory chips)製造商。該公司生產的晶片對超級電腦、軍用設備和任何配備處理器的設備都是不可或缺的。美光已宣佈計劃在未來 20 年內斥資 1000 億美元投資在紐約州的一家晶片廠。該公司首席執行官梅洛塔 (Sanjay Mehrotra )向BBC表示:「《晶片法案》能彌合美國與亞洲生產中存在的成本差距。 公司將會繼續投資於我們在亞洲的晶圓廠 ,重要的是全球將有一個公平競爭環境。」

中國如何回應

美國的半導體管制法令擊中中國的痛處。

在宣佈重大的晶片出口限制之後,蘋果公司擱置了從中國最成功的晶片公司之一長江存儲 (YMTC) 購買內存晶片的訂單。

鮑林浩向BBC說,華為公司遭遇為目前的形勢埋下了伏筆。 他強調,華為這家通信巨頭,從僅次於三星的全球第二大智能手機製造商變成了「基本上已經死了」的情況。

他說:「因此,我們目睹華盛頓要削弱一家中國科技公司是多麼容易。中國真的還沒有什麼好的選擇來回擊。以前美國針對的是個別中國公司,但這一次,範圍擴大到了全中國。」

那麼,北京如何回擊呢?

在中國經濟放緩嚴重之際,選擇撤回商品或服務上做手腳,或是實施自己的出口管制?有分析稱,這樣做對中國可能弊大於利。此外,北京已向世界貿易組織 (WTO) 提出申訴,但結果可能要等數年。

許多專家說,未來中國將加倍對本土晶片製造業的投資和支持力度。

「以國家戰略需求為導向,集聚力量進行原創性引領性科技攻關,堅決打贏關鍵核心技術攻堅戰,」習近平在去年10月召開的中共二十大上說。

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未來發展

短期內,該行業必須應對烏克蘭戰爭和中國經濟重啟中的顛簸導致的全球經濟放緩及通膨。

鑒於新冠疫情給其經濟帶來的巨大打擊,北京也有意在半導體發展上小心行事。

米勒向BBC強調:「未來,美中台與各國半導體公司之間仍然會有許多往來。」

「事實上,只有在邏輯(logic chip)晶片和內存晶片的高端領域,我們才會看到美國協同其他盟友,戮力將中國排除在創新體系之外,而中國則努力建立自己,沒有美國干涉的供應鏈。」

他說,這也意味著半導體生態圈可能出現「部分脫鉤」的現象:一邊是中國為焦點,另一邊是世界其他地區。

這對全球經濟影響巨大:它將迫使每個參與者選邊站隊,也可能斷了許多人進入中國市場的路。

好文章出於 BBC

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