對華半導體管制升級,“從1到100”國產替代在路上
作者:薛路皓
近日,美國對華半導體管制升級,涉及140家中國半導體企業實體,涵蓋了制造設備、制造軟件、高性能存儲等領域。這項旨在進一步遏制中國半導體先進制程的措施,是對半導體產業的又一次打擊,短期內許多企業的經營活動受影響。然而,這對中國半導體產業來說,并不完全是一件壞事,或許會促進產業的自立自強。
四大行業協會的共同發聲,美國芯片不再安全可靠,呼吁互聯網企業、汽車、通信行業及其他行業審慎采購美國芯片。各個行業需考慮在脫離美國半導體后,實現自立自強,供應鏈安全可控。半導體全產業鏈的國產化已經出現,但是實現國產替代尚需時日,特別在高端領域。同時行業內還需考慮,在美國加強半導體出口管制的情況下,如何實現中國半導體產業的進一步發展。
從國產化到國產替代
自從脫鉤斷鏈以來,中國半導體產業的進步有目共睹。根據TechInsight,2018年中國半導體市場的自給率為15.9%,到了2023年增至23.3%,預計到2027年上升至26.6%。
從具體細分領域看,一部分環節的國產化率達到較高水平,然而還有很大部分環節的國產化率處于較低位置。根據華進證券,2024年,8英寸硅片國產化率為55%,去膠機國產化率為80%,華大九天可支持28nm及以上模擬芯片全流程設計。然而,光刻膠、光刻機、涂膠顯影機、離子注入設備、量測設備等細分領域,國產化率不足10%,甚至不足5%。
半導體各個環節均實現了從0到1,但是從1到10,乃至100,尚且無法實現,有了國產化,但國產替代還難以實現。記者采訪中發現,不少細分領域的國內產品由于產品、生態等原因,和國外產品同臺競技時,無法獲得國內大客戶的青睞。
一位國內頭部EDA公司人員曾告訴第一財經記者,國內EDA產品要替換國外主流產品,必須要在幾個核心指標上至少追平國外水準。另一位EDA企業人員在2024-2025全球半導體市場峰會總結了,國內與國際EDA廠家的差距來源:“首先,頭部IC設計公司一般選擇國外主流軟件,長尾IC設計會用國外主流軟件的盜版版本;其次,大型代工廠合作有卡位效應,對于IC設計公司需要足夠的代工工藝信息,這是新EDA公司無法提供的;再次,國外EDA巨頭有工具鏈優勢,可采用單點不收費或搭配銷售策略贏得客戶;最后,國外巨頭的IP護城河較高,IC大廠把IP和EDA都鎖定在同一家企業,降低成本。”
在IC設計環節,情況也有相似之處。不少細分領域存在國產中低端產品多,大客戶所需的高端產品少的局面。紫光國微董事長陳杰談到車規級MCU時說:“國產中低端車規級MCU眾多,但是高端的不多,這是由于研發高端產品對于國內廠商而言,存在起步晚、研發周期長、回報慢、難度高和生態缺的挑戰。”
模擬芯片也由于經驗積累和產品矩陣等原因,國產率不高,不少高端模擬芯片還由ADI、TI等國外巨頭供應。CIC灼識咨詢執行董事董曉雅告訴記者:“目前模擬芯片國產化率15%左右,國外龍頭具備先發優勢,國內模擬芯片企業在技術經驗積累及產品種類豐富度存在一定劣勢?!?/p>
對于下游終端客戶而言,好不好用仍是關鍵的考慮替代與否的指標。蓉和咨詢CEO吳梓豪認為:“考慮到自主可控的因素,國內企業往往會盡量不用美國芯片。但一些國內芯片在性能方面和美國芯片尚且有差距。國內芯片要想替換美國芯片,必須做到性能接近,有價格優勢,企業就會采用。沒有優勢的話,企業可能不接受。”
不過隨著美國對中國大陸的半導體產業管制不斷加強,不少業內人士認為,制裁升級有助于半導體產業降低對美國供應鏈的依賴,從而加速供應鏈的多個細分領域的國產化。近日,中國半導體行業協會、中國互聯網協會、中國汽車工業協會和中國通信企業協會陸續發布聲明表示,美國對華管制措施的隨意性影響了美國芯片產品的穩定供應,多行業對于采購美國企業芯片的信任和信心已經動搖,美國芯片不再可靠,不再安全,為保障產業鏈、供應鏈安全穩定,建議國內企業謹慎采購美國芯片。
招商電子表示,本輪新規管制力度升級,先進制造、封裝等領域國產化有望進一步加速,建議關注先進制造、HBM及先進封裝、上游設備、零部件、材料、國產算力等領域國產化和自主可控進程。
面對新一輪制裁,多家半導體設備、材料及EDA公司早已尋找國內供應商。它們表示,本次制裁對它們的實質性影響相對有限,已提前布局關鍵零部件的自主研發力度,以擺脫對美國技術和市場的依賴。
探索國產化的路徑
這次半導體設備廠商成為美國半導體管制的“重災區”,不過對于這些廠商而言,這是可預見之事。為了應對可能的管制,它們早早開始尋找國內供應商,甚至在一開始就開啟了關鍵零部件自研。拓荊科技董事長呂光泉曾透露,他和國內供應商更像是合作伙伴:“半導體設備的零部件具有很高的定制化成分,所以我們會和零部件廠商在設備研發階段一起開發和驗證,是一個長期而持續的過程?!彼€表示:“我們需要供應商不斷跟著我們完成下一代設備的零部件研發,啃下一塊硬骨頭。”
不過,多家半導體設備廠商表示,雖然國內零部件廠商起步較晚,產品質量有待提升,但是可幫助設備廠商基本實現零部件的國產化。中微公司董事長尹志堯曾談道,中微公司的刻蝕設備和MOCVD在零部件的質量和可靠性方面,與國際水平有差距,但是基本實現國產化。
“理想狀態下全球集成電路產業是相互協作,包含幾千個環節,沒有一個國家目前能從上到下全部打通。”尹志堯表示。除了與國內供應商進行深度綁定,是國產化的一條路徑外,尋找美國以外的國際供應商在中國大陸的供應也可行。互聯網行業協會和中國通信企業協會都認為,下游終端企業應擴大與其他國家和地區芯片企業合作,平等對待內外資企業在華生產的產品。
目前,多家歐洲半導體公司正在加大中國大陸市場的投入,為大陸客戶提供本地化供應。意法半導體在歐洲舉辦的一場投資者峰會上再次強調“China for China”對公司業績增長的重要性。它還宣布和華虹公司在MCU、BCD、IGBT等領域開展合作,來滿足大陸本土客戶的市場需要。無獨有偶,恩智浦在近期于新加坡舉辦的開工儀式上透露,公司正在想辦法服務需要在華境內生產能力的客戶,建立一條中國供應鏈。
另外,探索不一樣的半導體技術路線也是可選項。南方科技大學教授呂正紅告訴第一財經記者,目前中國大陸的半導體產業在多領域存在較大差距?!肮饪虣C、光刻機、光刻機!”他連說了三遍?!皣鴥裙饪虣C水平和國際領先水平的差距預計在未來幾年內難以填平,更加可行路徑是探索一條有別于當前主流的技術路線,比如加大研發量子芯片和光子芯片,繞過需要光刻機的技術棧?!?/p>
合肥開悅半導體董事長王向東認為,除了阿斯麥的極紫外光技術(EUV)這種最新光刻技術外,國內可把技術研發的焦點放在別處,比如另一項最新光刻技術,納米壓印。業內可嘗試探索一條不一樣的先進光刻技術路徑。
要做好國產化,或許最重要還在于團結。“集成電路產業鏈非常長,有軟件、設備、材料、前端設計、后端封測,每個領域又可分出多個環節。要做好這個產業,全行業的人必須團結起來?!眲P諾中星董事長孫鳳霞表示。
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