这项技术进步的飞速发展,使它从1980年代的大型机过渡到2010年代的智能手机。 如今,全球有超过50亿消费者拥有智能手机,该智能手机的计算能力比NASA用来将Apollo 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 11送入月球的大型计算机更强大。 这样做的结果是,自1987年以来,半导体(工业收入占全球名义GDP的百分比)增长了2.8倍。
比如美国打压华为的5G,华为的5G高端的手机被打掉了三年。 但至今为止华为依旧是世界第一名的5G设备生产商和销售商。 而美国至今没有像样的5G,主要是依靠进口爱立信和韩国三星的设备。 中国已经建成二百万5G基站,而美国只有10万个基站,导致大部分5G手机并没有速度的变化。 过往的东亚经济结构“雁行模式”是:日本作为雁首,掌握核心产业,主导东亚经济格局;港台新韩“四小龙”作为雁身,发展中端产业;中国和亚细安其他国家是雁尾,发展低端产业。 但2011年以后,中国取代日本,成为全球第二大经济体之后,这一格局已被打破。
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在我们的维持现状的情景1中,华为和其他被列入美国实体清单的中国公司就是这样的例子。 在我们的技术脱钩情景2中,所有中国企业都将处于这种情况。 出于建模的目的,我们假设已经建立的、有竞争力的国内供应商至少拥有2.5%的全球市场份额——这相当于大约10%的中国国内市场份额。 如果没有一家中国公司达到某一特定半导体产品类别的门槛,我们假定外国供应商将维持它们目前的份额。
此外,大部分存储半导体为通用型(性能上没有明显差异),不易形成差异化。 昨日,韩国宣布了雄心勃勃的计划,计划在未来十年内斥资约4500亿美元建立全球最大的芯片制造基地,与中国和美国一道在全球范围内争夺芯片主导地位。 分析指出,国产半导体设备之所以供不应求,主要是因为生产原料、零部件、核心软件的短缺。 该情况一方面反映出国产半导体设备的相关厂商在制造商取得了不错的成绩,生产的产品得到世界的肯定;另一方面也反映出国产半导体设备在生产制造链上还有待改进,和原料、核心技术的供应方还能进一步加强合作。
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这种高度复杂的半导体产品需要先进的设计工具,而目前只有美国的供应商可以提供这些工具,因此中国必须自行开发一套设计工具,或者从第三方国家寻找能够设计这些关键替代元件的新供应商。 韩国份额的增长部分反映了对存储器产品的需求激增,来自该国的两家公司(三星和SK海力士)是全球领导者。 三星还在显示驱动器,图像传感器和集成移动处理器等广泛的其他半导体产品方面进行强力推广。
NSCAI指出,美国应与日本和荷兰等国协商,对于高端芯片生产设备的出口许可申请采用 “假定拒绝” 政策,并建议把监管惯例升格为国家政策,将中国半导体制造业维持在落后美国两代的水平。 对于不在实体名单上的中国公司,替换美国供应商的工作强度可能会有所不同,具体取决于美国进一步限制的风险以及特定组件的可行替代供应商的可用性。 我们预计,只有在中国公司看到明显,低风险的机会来多元化其供应商基础时,美国供应商才会全部或部分被替代。 我们估计,中国客户目前已经建立了替代性的非美国供应商,无论是国内还是其他地区的供应商,这些供应商在2018年约占其半导体需求的73%(见图7)。 在过去的三十年中,每个芯片的晶体管数量增加了近100万倍,处理能力提高了450,000倍,并且每年降低了20%到30%的成本。
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造船业同样如此,北京政府通过提供补贴以及制定扭曲市场的政策,加上政府愿意承受经济损失,让该产业在中国起死回生。 最终目标是到2030年,中国成为半导体行业各领域的全球领导者。 对中国企业全球市场份额与中国国内市场在其他技术领域所占比重的推断表明,从长期来看,中国半导体行业在全球的份额可能达到35%至55%。 随着中国半导体企业加速海外扩张,行业利润率可能会大幅压缩。
除财务影响外,我们的分析还显示出将美国半导体公司拒之于中国市场之外的风险可能会触发该行业的重大结构变化,并对美国经济竞争力和国家安全产生不可逆转的深远影响。 如果美国半导体公司的全球份额下滑到大约30%,美国将把其长期的全球半导体领导地位移交给韩国或中国。 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 从根本上说,美国可能有很大程度地不得不依赖外国供应商来满足其自身对半导体的国内需求的风险。 预计每年的研发投入将减少30%到60%,美国工业可能不再能够提供满足美国国防和国家安全系统未来需求所必需的技术进步。
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此外,正如我们先前所指出的,半导体的技术复杂性是如此之高,以至于没有一个国家有一个完全自主的生产过程,并在整个价值链上完全自给自足。 中国可能仍需要依赖外国设计公司来制造高度复杂的芯片,这些芯片需要美国供应商提供的先进设计工具,同时还需要亚洲其它地区的芯片代工厂来制造一些本土设计的芯片,尤其是那些需要先进制造节点的芯片。 短期内,中国设备制造商将把采购转向亚洲或欧洲其他地区的现有供应商。 假设这些海外供应商继续不受限制地使用美国开发的设计工具和制造设备,与中国客户做生意不受限制。 从中期到长期,中国可能会寻求完全或部分地用国内供应商取代第三国供应商,以实现其半导体自给自足的既定目标。 总体而言,12个半导体产品类别(占中国需求的45%)属于这一类。
这方面脱钩将使半导体产业损失830亿美元,12万4千个就业机会。 美国的政府补贴:“美国半导体激励生产法”,“美国晶圆代工法”,都是百亿美元以上的补贴,一方面提供给各州奖励厂商落地,另一方面透过减税,资助成立研发中心等方式让制造在本土生根,目前尚未过审。 首先,如果美中之间的摩擦和贸易限制继续下去,我们预计,由于政府的替代政策、贸易壁垒和消费者偏好转向本土品牌,美国设备制造商在中国的市场份额可能会输给国内竞争对手。
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当下,美国拥有一众实力强劲的芯片设计公司(Fabless),包括苹果、AMD、英伟达、高通、博通等,但该国芯片制造产能仅占全球12%,剩下超过80%的产能位于台积电、三星等所在的东亚地区。 •如果存在一个或多个公认的这些美国半导体产品的非美国替代供应商,且全球市场份额在10%或以上,美国供应商被替代率将为50%至100%。 •成立于2013年的中国公司比特大陆已成为全球设计的先驱,该公司提供适用于加密货币和区块链应用的高级定制芯片。 •自2018年中以来,至少有九家中国大型消费电子公司紧随华为的脚步,宣布了内部开发芯片计划,以为其数据中心,智能手机或IoT设备赋能。 美国半导体公司将这一市场地位成功转化为强劲的财务业绩。 在过去五年中,它们为股东带来了近14%的年均回报率,比标准普尔500指数高出4个百分点,截至2019年11月,它们的总市值约为1万亿美元。
中国已经在此方面取得了进步,已经使用非美国的体系结构构建了神威超级计算机处理器。 欧洲的欧洲处理器计划和富士通的K和Post-K超级计算机计划表明,欧洲和亚洲国家自己正在积极努力摆脱美国CPU供应商和体系结构。 我们预计,中国供应商将获得美国产业所放弃收入的大约一半,从而使中国能够将其全球市场份额提高到7%左右,并将半导体设计的自给自足性从14%提高到25%。 这个百分比仍远低于《中国制造2025》计划所设定的70%的目标,但与分析家根据中国半导体产业的最新发展预测的范围的下限相符。 美国半导体公司损失的另一半收入将流向欧洲或亚洲的替代供应商。 重要的是要注意,这种从美国到非美国供应商的收入转移不会使中国更加自给自足。
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因此,在涉及国安的半导体产业,美国应做有针对性的出口管制。 报告指出,业内对特朗普针对华为的半导体禁令过于宽泛,有伤自身,故而呼吁拜登政府对管制清单进行重审。 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 美国汽车巨头福特日前表示,芯片短缺可能导致其一季度减产多达20%;通用汽车则称,其在美国、加拿大和墨西哥的工厂被迫减产,并将在3月中旬重新评估生产计划。 NSCAI认为,中国希望通过“跨越”到新技术,来抵消美国的常规军事优势,并已在“围绕真实场景设计的军事游戏中训练人工智能算法”。
按照计划,2024年“阿耳忒弥斯2号”将进行载人绕月飞行任务,2025年“阿尔忒弥斯3号”任务将再次载人前往月球,实现自1972年NASA阿波罗17号任务以来人类再次踏上月球。 不过数字系列命名的方式的2019年终结之后,Imagination的GPU IP产品命名方式也发生了改变:2019年至2021年,A系列、B系列、C系列均在年末相继发布。 这也能看出,被中资收购之后,Imagination还是在不断研发的。 紫光展锐的虎贲T7510处理器就采用了Imagination的GPU内核。
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未来十年培养3.6万名半导体人才,并致力于开发下一代功率半导体、人工智能半导体、高端传感器等发展潜力大的核心技术。 刚刚结束的北约组织马德里峰会,首度邀请日本、韩国、澳洲、新西兰四个非成员的亚太国家与会,有意将触角伸入亚太地区。 作为首名出席北约峰会的日本首相,岸田文雄在峰会上的表现格外高调,他在演讲中呼吁,国际社会应该表明,在东海及南海借由武力片面改变现状的尝试“绝对不会成功”。 这是岸田继在七大工业国(G7)德国峰会上之后,一周内第二次高调针对中国。
- 上面列出的最后两个影响导致中国客户放弃美国组件,这将对美国半导体公司产生重大负面影响。
- 在需求方面,尽管行业报道和媒体经常使用各种较高的数字来指代中国市场的规模,但我们认为,由中国原始设备制造商(OEM)生产的设备中所包含的半导体组件的价值是最好的。
- 如今,全球有超过50亿消费者拥有智能手机,该智能手机的计算能力比NASA用来将Apollo 11送入月球的大型计算机更强大。
自2012年日方透过钓鱼岛“国有化”等举动,挑起中日之间历史遗留的领土争端。 惟碍于中日经济关系日益紧密,中国已连续15年成为日本最大的贸易伙伴,东京对华一直采取“走钢线”的策略:一方面不断试探中方底线,另一方面又不过分挑衅。 但随着中美博弈的加剧,特别是冠病疫情、俄乌战争爆发,西方国家对华外交渐趋强硬,让日本认为是与中国摊牌的良机。 目前中国的晶圆厂已经有能力评估半导体设备和材料,组织对半导体设备进行相关验证,能够生产出质量较高的40nm以上的硅晶圆。 对于能制造出更先进产品的半导体设备,还在积极的研发和完善中。 远川研究所所长董世敏表示,晶圆厂加速对半导体材料以及设备的验证,也能够促进产业的正循环发展。
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因此,有人认为,过多的小企业,分散了半导体行业资源,不利于整体发展。 故而,美国的半导体战略说穿了,只是想透过产业链重组削弱中国供应链,顺带分散风险,并将与国安有关的科技,彻底清除“中国成份”,而不是放弃中国市场。 甚而,透过重点松绑,维持中国对美国某些高端技术的依赖。 半导体制造厂非常昂贵,又深度依赖景气,若做不出规模就会赔大钱,IDM企业在设计端取得的利润就会被生产端吃掉。 美国英特尔在做大规模的过程中,迫使其他大厂放弃了这个昂贵而高风险的制造环节,转而寻求外包模式,于是才有台湾晶圆代工产业——一个中立的制造厂群。
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从台湾业者的立场来看,放弃中国大陆市场是绝无可能的事,美国技术的完全封锁也是一种愚行,反正特朗普路线就是不对。 NSCAI表示,美国政府需要大幅增加为AI研究提供的资金,并建议白宫成立一个“技术竞争力委员会”,此举是效仿二战后成立国家安全委员会(National Security Council)的做法。 “中国已在人工智能领域与美国齐头并进,而且在某些应用方面技术更加先进。 未来十年内,中国可能超越美国,成为全球人工智能超级大国。 不仅在半导体方面,NSCAI还在上述报告中概述了人工智能可以帮助美国及其消费者的领域。
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这种分析符合典型的西方思维习惯,在这种思维模式下,人们往往会低估中国经济、政治体系以及产业战略的实力与韧性。 中国的计划经济模式固然存在地方性浪费、资本错配以及腐败问题,中国也不会仅仅因为北京方面的主观意愿就一定会成功,但如果认为上述逮捕与破产事件预示着中国的失败,这种想法还是缺乏依据。 与此同时,韩国公司生产的半导体零部件的发货量整体上升,尤其是在美国和中国。 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 去年,韩国半导体组件的出口激增了34%,达到2.45亿美元,成为该领域中的第四大出口国。 此外,政府还计划新设1万亿韩元规模的半导体设备投资特别资金,以低息为企业设备投资提供支援。 政府预测,如能顺利执行规划,韩国半导体年出口额将从去年的992亿美元增加到2030年的2000亿美元,相关就业岗位也将增至27万个。
•在人工智能方面,包括百度,阿里巴巴和腾讯等多家大型中国新兴设计公司,企业硬件供应商和具有深厚软件专业知识的互联网巨头正在投资开发自己的具有硬件和软件集成的高级ASIC芯片。 •华为的全资半导体子公司海思(HiSilicon)成立于2004年,其设计的芯片可为公司的大多数智能手机和越来越多的5G基站提供动力。 海思半导体(HiSilicon)在2018年2月推出了其首款5G芯片组Balong 5G01,它声称这是全球首款符合5G标准的商用芯片组。 在2019年10月,华为宣布已开始生产不含美国组件的5G基站。
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一个强大的美国半导体行业,充分融入全球技术供应链,对于继续提供先进技术至关重要,这些技术将使数字转型和人工智能的新时代成为可能。 与移动革命一样,此类突破的巨大利益将惠及所有国家的消费者和企业,而不仅仅是美国。 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 中国半导体雄心遇挫,但美国不可掉以轻心 因此,美中两国亟需找到一种新的平衡,即在保护各自国家安全利益的同时,允许美国半导体企业继续大举投资于研发,并将其前沿产品广泛提供给全球各地的创新设备制造商,无论它们身在何处。 考虑到中国半导体行业的发展现状,短期内大部分收入将流向第三国。 中国的半导体公司将积极发展,以满足国内40%的需求——几乎是目前自给自足水平的3倍,并且达到分析师对2025年的预测上限。 此外,我们的模型显示,由于韩国在内存、显示器、图像处理和移动处理器等关键产品方面的强大能力,以及它扩大生产能力的能力,韩国可能会取代美国,成为全球半导体行业的领导者。
对于向中国大陆出口光刻机一事,荷兰光刻机巨头ASML近日向观察者网表示,现在该公司向中国大陆出口DUV光刻机没有任何问题,但极紫外光刻机(EUV)仍受出口限制。 此外,半导体行业目前正在测试首批量子计算原型,其运行速度可比当前计算机快1亿倍。 量子计算可以彻底改变需要大量计算强度的领域:例如人工智能和网络安全。 美国想彻底搞死中国半导体,断绝中国产业升级之路,那除了芯片封锁,还必须把相关产业链迁出中国——只有这样,才能避免两败俱伤。 这就是中国的底气——你一旦把中国全禁了,那中国半导体产业确实要瘫痪大半,可全球半导体产业也会因为供应链断裂,而几近停摆。 实际上,决定中美半导体竞争成败的关键,除了芯片本身,还有一个核心——就是产业链。
随着数字化连接的电子系统对于管理先进武器系统以及关键基础设施和信息变得越来越重要,能提供可靠和安全组件的可信赖半导体供应商对于国家安全变得更加重要。 为此, DARPA率先开展了一项为期多年的电子复兴计划。 该计划的重点是通过与美国公司建立公私合作伙伴关系来设计用于军事用途的半导体设计和基础技术。