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破茧成蝶:美制裁下中国半导体的万亿逆袭

在全球科技竞争的舞台上,中国半导体产业犹如一颗璀璨的新星,在美制裁的阴霾下绽放出耀眼光芒。今年 1 - 10 月,中国半导体出口额已达 9311.7 亿元,增长率高达 21.4%。按照这一强劲势头,11 月中国芯片出口额突破万亿几成定局。这一惊人成就,无疑引发了全球对中国半导体发展现状的高度关注。

美国的制裁,从 2019 年开始几乎每年都在给打压中国半导体行业的政策 “打补丁”。从最初瞄准芯片产业链上下游众多环节,到如今聚焦先进人工智能芯片及制造设备企业,可谓来势汹汹。然而,中国半导体产业并未被吓倒,反而如顽强的种子般,在逆境中奋力生长。

中国半导体产业为何能在美制裁下取得如此辉煌成就?一方面,全球芯片市场格局正在发生转变。过去 10 年,手机和个人电脑市场是推动全球半导体行业增长的最大动力,但如今,汽车和工业领域对半导体的需求增长迅猛。汽车芯片和工业级芯片对便携性要求较低,目前关注重点在 5nm 到 7nm 的成熟制程,而这正是中国的优势所在。中国电子企业协会常务副会长宿东君指出,集成电路行业先进制程芯片利润率高但产量和良品率低,稳定盈利的大头在成熟制程。有了成熟制程作为支撑,中国半导体产业可以朝着更高的目标不断迈进。

另一方面,中国半导体产业始终坚持自主创新。面对美国的制裁,中国企业没有退缩,而是加大研发投入,提升技术水平。在这个过程中,中国半导体产业不仅实现了技术突破,还培养了一批优秀的创新人才。正如电影里的超级英雄,面对强大的敌人,不仅没有被击败,反而激发出了超能力。中国半导体产业就是那个穿上战袍的超级英雄,在美国制裁的 “拳头” 下,越挫越勇,弹得更高更远。

美国加大芯片制裁之时,中国半导体出口破万亿,这不仅是中国半导体产业的胜利,更是中国坚持自主创新、勇攀科技高峰的生动写照。未来,中国半导体产业将继续在创新的道路上砥砺前行,为全球科技进步贡献更多中国力量。

2024年11月18日,第二十一届中国国际半导体博览会,参观者在了解华为展出的数字化运营成果。

从对华为实施出口管制开始,美国陆续出台多项政策,限制芯片和相关技术设备流入中国,制裁范围不断扩大,涉及芯片产业链上下游多个环节。

2019 年以来,美国政府几乎每年都在对打压中国半导体行业的政策 “打补丁”。2020 年,美国多次出台政策,要求台积电等芯片制造商 “断供” 华为,并将 100 多家中国企业列入出口管制的实体清单,封锁 10nm 及以下的芯片和相关技术、设备等流入中国。当时,业界不少人感受到巨大压力,毕竟中国企业此前未经历过如此高烈度的制裁。可见,美国一开始的制裁范围较大,瞄准了芯片产业链上下游的诸多环节。

拜登政府上台后,进一步扩大了制裁范围。2022 年 10 月,美国商务部工业与安全局在《出口管理条例》中引入针对中国先进芯片和相关制造设备的出口管制措施,系统性地管理先进计算芯片、装有先进计算芯片的计算机和相关设备、配套软件,以及特定的半导体制造设备几类产品出口。这一次,美国以先进计算芯片和超级计算机为切入点,全面加强打压中国半导体行业的先进制程能力。至此,美国政府对华芯片出口管制的格局基本形成。

2023 年 10 月,美国商务部工业与安全局发布新文件,对 2022 年的规则进行修订,主要更新了针对人工智能芯片的出口管制规定,并且增补条例,进一步封锁英伟达等厂商此前绕开《出口管理条例》“特供中国” 的产品。中国芯片企业前从业者曹韵指出,美国的政策存在变化过程。2020 年,美国制裁方向相对宽泛,无明显针对方向。但从去年开始,美国政府打压中国半导体行业的政策针对方向逐渐清晰,转向人工智能领域。这是因为之前的制裁方式受制于摩尔定律,随着芯片制程接近物理极限,中国迟早能追上。而在人工智能芯片领域,规则不同,其性能受芯片物理大小影响不大,需综合多方面因素影响。以英伟达为代表的美国企业在这一领域仍有大幅领先优势,并持续快速迭代。美国试图通过在芯片最前沿领域加码对华制裁,锁住前沿发展空间,进而打压中国整个芯片产业。然而,这种思路奏效的前提是全球芯片市场对最先进芯片有需求。但目前,汽车市场对半导体的需求增长,而手机、个人电脑市场需求降低。汽车芯片和工业级芯片对便携性要求小,目前关注重点在 5nm 到 7nm 的成熟制程,这正是中国的优势所在。

中国政府对半导体产业高度重视,在资金和政策上给予大力支持,各大芯片企业加大研发投入,提升自主创新能力。

中国政府深刻认识到半导体产业在现代科技和经济发展中的关键地位,积极出台一系列政策举措,为半导体产业的发展创造了良好的政策环境。从国务院出台的半导体八大优惠政策,如最高十年免税等财税政策,到国家新政策对半导体产业关键原材料、零配件生产企业的进口税收优惠,都彰显了政府大力支持半导体产业的决心。这些政策不仅为企业减轻了负担,也激励着企业加大研发投入,提升自主创新能力。各大芯片企业积极响应政府号召,纷纷投入大量资金用于技术研发,不断提升自身的核心竞争力。

中国企业在技术研发上不断突破,在设计、制造、封装等环节取得进步,逐渐向高端产品迈进。

中国的芯片企业在技术研发方面持续发力,不断取得新的突破。例如,中芯国际宣布 14 纳米 FinFET 技术开发成功,并朝着更高制程技术迈进。企业在设计环节,不断提升芯片的性能和功能,满足不同领域的需求。在制造环节,通过引进先进设备和技术,提高生产效率和良品率。在封装环节,不断创新封装技术,提高芯片的可靠性和稳定性。中国企业正逐步缩小与国际先进水平的差距,逐渐向高端产品迈进。

全球芯片行业格局转变,汽车和工业领域对芯片需求增长,成熟制程芯片成为关键。

随着全球芯片行业格局的转变,汽车和工业领域对芯片的需求呈现出迅猛增长的态势。汽车芯片和工业级芯片对便携性要求较低,目前关注重点在 5nm 到 7nm 的成熟制程。这一需求变化使得成熟制程芯片成为全球芯片市场的关键。中国在成熟制程上具有优势,能够满足汽车和工业领域对芯片的大量需求。

中国在成熟制程上具有优势,掌握成熟制程技术和市场,为向高端发展奠定基础。

中国在成熟制程芯片领域已经取得了显著的成就。国内企业如中芯国际、华虹等在成熟制程技术方面不断积累经验,提高生产能力。中国已成为全球成熟制程芯片的主要生产基地,掌握了成熟制程技术和市场。这为中国半导体产业向高端发展奠定了坚实的基础。未来,中国可以凭借在成熟制程领域的优势,逐步向更高制程技术迈进,提升在全球半导体产业中的地位。

高校设立新专业,企业联合办学,为半导体产业输送人才。

为满足半导体产业对人才的需求,高校纷纷设立新的半导体专业。同时,企业与高校联合办学,通过共建实验室、联合培养研究生等方式,加强产学研合作。安徽工业大学开创半导体 “芯人才” 培养模式,探索出 “思政铸魂、产教协同、专创融合” 的培养方式。高校的专业课程设置涵盖材料科学、电子工程、物理学等相关课程,并强化实验、课程设计等实践教学环节,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。企业内部也建立了完善的培训体系,为新员工提供全面的入职培训,为在职员工提供技能提升和专业知识更新培训,为中高层管理人员提供领导力、团队协作和沟通技巧等培训。

全国各地半导体产业园区涌现,上下游企业齐心协力,攻克技术难关。

全国各地半导体产业园区如雨后春笋般涌现,为半导体产业的发展提供了良好的产业环境。产业园区内,上下游企业齐心协力,共同攻克技术难关。半导体产业链包括原材料生产、晶圆制造、芯片设计、封装测试等环节,各个环节的企业相互合作,实现资源共享和优势互补。例如,中芯国际上游供应商包括北方华创、至纯科技、中微公司、江丰电子、安集科技、上海新阳、华特气体、沪硅产业等企业,它们为中芯国际提供了关键的原材料、设备和技术支持。同时,中芯国际的发展也带动了下游芯片设计、封装测试等企业的发展,为它们提供了稳定的芯片供应体系。全国各地的半导体产业园区成为了半导体产业协同发展的重要平台,推动着中国半导体产业不断向前迈进。

展现强大韧性

中国半导体产业在美国制裁下实现出口破万亿,这一壮举充分展示了其强大的韧性和抗压能力。美国的制裁可谓层层加码、来势汹汹,从限制高端芯片出口到扩大制裁范围至芯片制造设备,如今更是将制裁之手伸向更多领域,甚至拉拢盟友打造 “包围圈”。然而,中国半导体产业并未被击垮,反而如打了鸡血一般迅速崛起。国内企业在政府的大力支持下,不断投入研发,攻克一个又一个技术难关。同时,庞大的国内市场需求也为产业发展提供了广阔空间。中国半导体产业在这场与美国的科技博弈中,展现出了顽强的生命力和不屈的斗志,如同超级英雄般在逆境中实现华丽逆袭。

提升全球认可度

中国半导体在全球市场的认可度显著提高。尽管美国不断加大制裁力度,但中国半导体产业不仅没有受到冷落,反而受到了全球市场的热烈欢迎。这表明中国半导体的质量和技术已经达到了较高水平,有能力与国际巨头竞争。例如华为的海思芯片,性能强劲且功耗控制良好,即使在美国制裁下,依然受到众多消费者的喜爱和追捧。中国半导体出口破万亿,不仅是数字上的突破,更是全球市场对中国半导体产业的高度认可。随着中国在芯片设计、制造、封装测试等环节的不断进步,以及在物联网、人工智能等新兴领域的崛起,中国半导体在全球市场的地位将日益重要。

对全球市场的影响

中国半导体出口破万亿不仅是数字的突破,更是对全球半导体市场格局的深刻影响。首先,中国半导体产业的崛起为其他国家提供了合作共赢的机会。中国拥有完整的产业链体系,在芯片设计、制造、封装测试等环节都有众多优秀企业。许多国外芯片企业选择将芯片送到中国进行封装测试,这为全球半导体产业的协同发展做出了贡献。其次,中国半导体产业的发展也推动了全球半导体市场的多元化。随着全球芯片行业格局的转变,汽车和工业领域对芯片的需求增长迅猛,而中国在成熟制程芯片领域的优势正好满足了这一需求。中国半导体产业的发展为全球半导体市场提供了新的增长动力和发展方向。最后,中国半导体出口破万亿也促使其他国家重新审视与中国在半导体领域的合作关系。在全球市场需求上升的背景下,中国半导体产业的实力和潜力让更多国家看到了合作的机遇,有望进一步拓宽全球半导体市场的合作领域。

五、未来展望机遇与挑战

全球对半导体的需求不断增加,为中国半导体企业带来了机遇与挑战。随着科技的飞速发展,半导体行业进入了加速创新、多技术融合的新时期。人工智能等新技术不断推动和加快半导体产业创新变革,全球产业链供应链体系面临重塑。

在这一背景下,中国半导体企业需快速转型,掌握核心技术。一方面,全球半导体市场格局的变化使得汽车和工业领域对芯片的需求增长迅猛,而中国在成熟制程芯片领域具有优势,能够满足这一需求。但同时,随着技术的不断进步,市场对高端芯片的需求也在增加,中国企业面临着向更高制程技术迈进的挑战。另一方面,美国等国家对中国半导体产业的制裁不断升级,给中国企业带来了巨大的压力。然而,这也促使中国企业加大研发投入,提升自主创新能力,寻找新的发展机遇。

技术创新与合作

人工智能技术助力半导体行业创新,为中国半导体企业带来了新的发展机遇。以大模型技术为代表的生成式人工智能引领技术创新,显著提升了自然语言处理和多模态任务的能力,推动人工智能在各行业各领域广泛应用。在半导体领域,人工智能加速了材料的筛选和设计过程,能够显著降低研发周期和成本。例如,英伟达开发的 cuLitho 计算光刻库已经获国际半导体设备、半导体制造厂等应用,加速 2 纳米制程的芯片设计和生产开发;泛林集团通过人工智能加速了深度晶硅刻蚀,IBM 也借助人工智能开展逆向材料筛选,定制材料设计和产业化。上海集成电路材料研究院在抛光材料计算、光刻胶底层配套材料设计以及滤波器掺杂材料选择等方面已经使用人工智能加快工艺设计,提升研发效率。

中国半导体企业应积极拥抱技术变革,加强国际合作,推动自我创新与发展。在技术创新方面,企业应加大研发投入,引进高端人才和技术团队,提升半导体产业的技术创新能力。加强与国际先进企业、研究机构和高校建立紧密合作关系,共同开展技术研发和攻关。推动技术转移转化,促进科研成果的产业化,加速技术转移转化,提高半导体产业的技术水平。在产品创新方面,企业应瞄准市场需求,加大高端产品的研发力度,提高产品的附加值和市场竞争力。通过技术创新和产品升级,优化产品结构,满足不同领域和层次的市场需求。加强品牌建设,强化品牌意识,提升品牌影响力,打造具有国际知名度的半导体品牌。

在国际合作方面,企业可以通过共同优化全球供应链,降低采购成本,提高物流效率。实现与上下游企业的紧密协同,共同推动技术创新和产业升级。促进半导体产业资源的整合与共享,包括技术、资金、人才等,从而提高整个产业的竞争力。共同制定国际技术标准,推动产业的规范化、标准化发展。联合研发新技术,缩短研发周期,降低研发成本,提高技术创新能力。促进半导体技术的交流与转让,有助于企业快速获取先进技术,提升自身竞争力。共同开拓国际市场,扩大市场份额,提高品牌知名度。加强品牌建设与推广,提升品牌影响力和美誉度。共同应对国际贸易壁垒,维护产业利益和企业权益。

标签: 中芯国际 半导体 制程