英伟达辟谣“断供”之后的反思:中国半导体如何加速技术赶超

祥缘评商业 2024-12-13 11:52:47

国家市场监管总局12月9日发布消息称,近日,因英伟达公司涉嫌违反《中华人民共和国反垄断法》及《市场监管总局关于附加限制性条件批准英伟达公司收购迈络思科技有限公司股权案反垄断审查决定的公告》(以下简称《公告》),依法对英伟达公司开展立案调查。

此次调查是针对2020年英伟达以69亿美元收购迈络思的交易。

12月12日消息,英伟达中国官方微博发布声明,称近日社交媒体上传英伟达断供中国为不实传闻。公司表示,中国是NVIDIA重要的市场,未来将持续为中国客户提供高质量服务。

根据Jon Peddie Research (JPR)和TechInsights等机构的统计,英伟达在GPU整体市场上占有超80%的市场份额,在数据中心GPU领域占有98%的市场。

2024年,全球半导体收入预计达到6420亿美元,至2030年有望突破万亿美元大关。2024年中国半导体设备销售收入预计增长35%,达到1100亿元左右,其中集成电路设备将增长40%,晶硅太阳能电池片设备将增长20%,分立器件生产设备将增长30%。

我国高端芯片被“卡脖子”的问题,是当前我国芯片产业发展面临的重要挑战。

美国出于战略考量,不断收紧高端芯片的出口政策,试图遏制中国科技的崛起。

尽管我国芯片产业在中低端领域取得了显著进展,但在高端芯片领域仍面临技术瓶颈。

英伟达芯片并没有完全垄断GPU领域,并在多个领域都面临着激烈的竞争。在高端芯片角度,对于国内的半导体和AI企业也不是完全没有选择。

AMD(超威半导体公司)是英伟达在GPU领域的主要竞争对手之一。AMD的GPU产品以高性能和出色的性价比而著称,特别是在游戏和AI领域,AMD的GPU产品都展现出了强大的竞争力。近年来在AI芯片领域推出了多款对标英伟达的新品,如AMD Instinct MI300X系列GPU、MI325X加速器等。

英特尔近年来也在AI芯片领域加大了投入,推出了多款AI加速卡等产品,试图在AI市场占据一席之地。

半导体成为中国的“卡脖子”技术之一,主要源于多个方面的复杂因素。

中国在某些高科技领域,如半导体、芯片制造等方面存在对美国技术的依赖,源于过去的技术积累不足和研发投入不够,导致关键核心技术的自主创新能力相对较弱。

在EDA(电子设计自动化)工具以及关键的半导体设备如EUV光刻机等领域,中国与国际领先水平存在显著差距。

芯片制造业务不仅需要大量的资金投入,还需要长期的技术积累和人才储备。这些条件对于许多企业来说都是难以承受的。在缺乏政府有效扶持和补贴的情况下,许多企业选择避开这一领域,转而投向其他更具盈利潜力的市场。

由于美国高科技企业如英特尔、高通等在全球市场占据主导地位,形成了较高的行业壁垒,导致技术转移受限,中国难以轻易进入或挑战其市场地位。

美国政府出于国家安全和战略利益考虑,实施了一系列针对中国的高科技出口管制和技术封锁措施。这些政策旨在限制中国获取先进的技术、设备和软件,以减少中国在某些领域的追赶速度,维护自身科技领先地位和全球影响力。

现代高科技产品和服务往往涉及复杂的全球供应链网络,任何一个环节的限制都可能影响整体产出。

美国通过对其关键供应链节点的控制,能够对其他国家产生“牵一发而动全身”的效应,包括对中国的压力。

半导体全产业链是一个高度集成和复杂的系统,涵盖了从原材料供应到最终产品应用的各个环节。

上游产业

半导体材料是半导体产业的基础,主要包括硅、锗等基础材料,以及光刻胶、电子特气、湿电子化学品等制造材料。这些材料具有高纯度、高性能的特点,是制造半导体器件的关键原料。随着技术的不断进步,第三代半导体材料如氮化镓、碳化硅等也逐渐得到应用,这些材料具有更高的性能,能够满足更高端的应用需求。

半导体设备是半导体生产过程中的关键工具,包括光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机等。这些设备的技术水平和性能直接影响到半导体器件的质量和性能。目前,半导体设备市场高度集中,少数欧美和日本企业占据了主导地位。然而,随着国产化进程的加速,中国半导体设备企业也在不断发展壮大。

中游产业

芯片设计是将具体的产品功能、性能等产品要求转化为物理层面的电路设计版图的过程。这个环节需要运用EDA电子设计自动化等软件进行设计,并制作出掩模以供后续光刻步骤使用。芯片设计企业通常被称为无晶圆厂模式公司(Fabless),它们专注于设计环节,将制造和封测环节外包给专业的代工厂和封测厂。

晶圆制造是根据电路设计版图,通过光刻、刻蚀、离子注入等工艺流程,在半导体晶片上生成电路图形的过程。这个环节需要高精度的设备和工艺控制,以确保芯片的质量和性能。晶圆制造企业通常被称为Foundry(晶圆代工厂),它们接受芯片设计企业的委托,进行晶圆的生产和加工。

封测是将制造好的芯片进行封装和测试的过程,以确保其质量和性能。这个环节包括将芯片封装在独立元件中、提供芯片和PCB互联的工序,以及对最终产品的功能和性能进行测试。

封测企业通常被称为OSAT(封装测试企业),它们为芯片设计企业和晶圆制造企业提供封装和测试服务。

下游产业

半导体产品的应用领域包括新能源、消费电子、通信、汽车电子、工业控制、航空航天等多个领域。

中国对美国的半导体领域的反制手段主要在出口管制和市场反制等方面。

首先是关键材料出口限制和两用物项出口限制。中国宣布对镓、锗、锑、石墨等关键材料实施出口管制。这些材料在半导体制造、军事科技、光电子器件等领域具有不可替代的战略价值。通过限制这些材料的出口,中国可以打击美国在半导体制造方面的供应链,从而对其产生压力。中国禁止两用物项对美军事用途出口,并对与镓、锗、锑及超硬材料相关的两用物项出口美国原则上不予许可。这一措施进一步限制了美国获取关键材料和技术的途径。

在市场反制方面,中国通过减少对美国芯片的进口来降低对外国芯片的依赖程度。这种措施不仅提高了国产芯片的需求量,还刺激了国内芯片产业的发展。

中国四大行业协会(中国半导体行业协会、中国汽车工业协会、中国通信企业协会、中国互联网协会)相继发声,呼吁国内企业谨慎采购美国芯片。这种多元化采购策略有助于减轻对单一国家供应的依赖,提升中国企业在全球市场中的话语权。

中国商务部发布公告,宣布三项对美反制措施,包括禁止两用物项对美军事用途出口、对镓、锗、锑及超硬材料相关的两用物项出口美国原则上不予许可、对用于电动汽车电池的石墨实施更为严格的最终用户和用途审查。这些措施自公告发布之日起立即生效。

中国通过立法与政策明确对美国的军事用户或相关用途的出口完全封锁。这不仅是技术层面的反击,更是对全球规则的重新定义。中国从“被规则约束者”转变为“规则制定者”,在全球产业链中争夺话语权。

我国经历这几年“贸易战”和“卡脖子”,已经在战略层面达成共识,即全力推进自主研发,把核心技术掌握的自己手里。据报道,2024年中国半导体行业投资额将达到4500亿元,同比增长35%。

从历史上来看,当我国政府下定决心要做一件事情的时候,绝大多数都能够干成。

高端GPU的研发和生产需要巨额的资金投入,包括研发经费、生产设备、原材料等。

发展高端GPU,就像打造一辆高性能跑车,既要跑得快(高性能),又要省油(低功耗),还得灵活多变(可编程性和灵活性),同时得用上顶尖的材料和技术(先进制造工艺),并确保各部分紧密配合(软硬件协同优化),这对希望进入GPU行业的企业来说是个难度很大的一系列难题和挑战。

在产业难点则主要体现在供应链的不稳定性、国际竞争压力、生态体系的构建以及资金投入与回报的不确定性上。供应链的波动、国际大厂的竞争压力、生态建设的初步阶段以及投资回报的不确定性,都给国内GPU企业带来了不小的挑战。

然而,由于市场竞争激烈和技术门槛高,投资回报存在不确定性。这可能导致投资者对GPU产业的投资持谨慎态度。

为了克服这些技术和产业难点,需要政府和社会各界的支持与合作,共同推动中国GPU产业的自主可控和高质量发展。

随着外围限制的增加和国内政策的支持,半导体全产业链的国产化进程正在加速。越来越多的国内企业开始涉足半导体产业,并在各个环节取得突破。

国内在半导体领域的主要投资项目涵盖了从原材料、设备制造到芯片设计、制造和封装测试等整个产业链。

12月5月,根据市场研究机构TrendForce集邦咨询最新公布的晶圆代工营收显示,中芯国际三季度继续站稳全球第三,其营收环比增长14.2%至21.71亿美元,市场份额环比提升了0.3个百分点至6%。

另外,中芯国际宣布在福建晋江投资200亿美元,该项目剑指7纳米以下芯片制程技术。这是当前半导体制造领域的前沿技术。

连云港神汇硅材料科技有限公司计划年产10万件半导体级石英制品。安徽博芯微半导体科技有限公司和安徽富乐德半导体材料有限公司分别投资建设的项目,专注于半导体核心部件的研发与生产。

华虹无锡集成电路研发和制造基地二期项目,聚焦车规级芯片制造,建设一条月产能8.3万片的12英寸特色工艺生产线,预计2024年底前试生产。

长飞先进武汉基地项目主要聚焦于第三代半导体功率器件研发与生产,致力于打造一个集芯片设计、制造及先进技术研发于一体的现代化半导体制造基地。项目投产后可年产36万片SiC晶圆及外延、6100万个功率器件模块。赛腾精密电子(湖州)有限公司投资建设的项目,专注于高端半导体、新能源及消费电子智能装备的研发与生产。

此外,还有如国镓芯科(池州)半导体科技有限公司年产80000片氮化镓晶体项目、浙江晶引电子科技有限公司超薄精密柔性薄膜封装基板(COF)生产线项目、南通三责精密陶瓷有限公司泛半导体领域3D智造结构陶瓷产业化项目等多个项目。

木欣欣以向荣,泉涓涓而始流。高性能计算、AI等技术发展,给半导体及设备产业带来了创新发展机遇。越来越多的半导体项目投产将在不同程度上推动国内半导体产业的发展。

当年,国家一穷二白的时候,都能实现“两弹一星”。

也许,“断供”的时间再长一些,我们就什么都有了。

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