中國芯片被卡的程度

朱頭山 (2025-06-13 09:39:38) 評論 (6)

芯片是電子集成電路塊,是現代社會的心髒。美國對中國芯片產業的打壓已經快十年了,那現在中國的發展到了什麽程度了,這場芯片戰的前景如何呢?



籠統地說美國不賣芯片給中國,也不是實話。其實美國隻是不賣民用芯片給華為,也不許台積電,三星為華為代工,但其它中國電子公司,如小米,騰訊都可以購買和代工,最近小米宣布開發3納米芯片,國內不知情的還三呼萬歲。美國的芯片公司投資巨大,而中國是全世界最大的電子產品生產商, 每年花費比石油進口更多的錢進口芯片,如果禁止任何芯片出口到中國,那美國芯片產業也完蛋了。這個道理美國懂。

美國全麵對中國禁售的,是AI相關芯片。AI被認定為下一個技術高地,如當年的電力,電腦,互聯網技術一樣,誰掌握這些高地,誰就掌握了未來。本來,美國認為自己比中國遙遙領先,但Deep Seek的騰空出世,讓美國意識到,其實差距隻有幾個月。而中國由國家牽頭,先在國內開展充分競爭,由那些競爭的勝出者衝向世界,這一套策略在電動汽車,電池,新能源設備取得了偉大成功,也可能在AI領域複製,美國在AI方麵的領先地位遇到了空前挑戰。

Nvidia的GPU芯片,被認為是AI業不可或缺的關鍵設備,Deep Seek隻是證明了通過改變算法,可以減少Nvidia的數量和質量要求,但還是離不開其芯片。在特朗普上台前,中國大量囤貨低配版的Nvidia中國特供芯片H20。但特朗普上台後,把這個也給禁了。華為開發了自己的AI的芯片,但要取代Nvidia, 還是任重道遠。以下從四個方麵來分析一下中國在AI芯片發展方麵的現狀!

一,芯片設計

英偉達被視為全球領先的AI芯片公司,但它實際上並不製造用於AI訓練和計算的實體芯片。相反,該公司隻是設計AI芯片,或者更確切地說,是圖形處理器(GPU)。英偉達專利GPU設計的訂單隨後被發送給芯片代工廠——這些製造商專門為其他公司大規模生產半導體產品。

雖然像AMD和博通這樣的美國競爭對手提供了各種替代方案,但英偉達的GPU設計被廣泛認為是行業標準。市場對英偉達芯片的需求如此強勁,以至於中國客戶持續購買他們能獲得的任何該公司的芯片。

但英偉達正麵臨華盛頓日益收緊的限製。該公司在四月份透露,額外的限製措施已阻止其向中國客戶銷售H20處理器。

英偉達的H20是其H100處理器的一個低配版本,專門設計用於規避先前的出口管製。然而,專家表示,它仍然比中國國內現有的任何產品都更先進。但中國希望改變這一點。為應對限製,越來越多的中國半導體企業已進入AI處理器領域。其中包括了眾多新興公司,例如壁仞科技(Biren Technology)和燧原科技(Enflame Technology),它們正尋求填補英偉達留下的數十億美元的GPU需求空白。

然而,在提供英偉達真正替代方案的中國公司中,似乎沒有哪家比華為的芯片設計部門海思半導體更接近。

華為目前量產的最先進GPU是昇騰910B。據報道,下一代昇騰910C原預計最早可能在五月份開始大規模出貨,但目前尚未有最新消息。

SemiAnalysis的創始人、首席執行官兼首席分析師Dylan Patel告訴CNBC,盡管昇騰芯片仍落後於英偉達,但這表明華為正在取得顯著進展。

Patel表示:“與英偉達受出口限製的芯片相比,華為和H20之間的性能差距不到一代。華為並沒有遠遠落後於英偉達被允許銷往中國的產品。”

他補充說,截至去年,昇騰910B落後英偉達兩年,而昇騰910C僅落後一年。

但這雖然表明中國在GPU設計能力上取得了巨大進步,但設計隻是構建有競爭力的AI芯片生態係統所麵臨的一個方麵。

二, AI芯片封裝

為了製造其GPU,英偉達依賴全球最大的合同芯片代工廠台積電(TSMC),後者生產了世界上大多數的先進芯片。

台積電遵守美國對芯片的管製,並且也被禁止接受來自美國貿易黑名單上任何公司的芯片訂單。華為於2019年被列入此清單。

這導致像華為這樣的中國芯片設計公司不得不尋求本地芯片代工廠的幫助,其中最大的是中芯國際(SMIC)。

中芯國際遠遠落後於台積電——它目前官方已知能夠生產7納米芯片,這比台積電的3納米生產所需的先進技術要少。更小的納米尺寸意味著更高的芯片處理能力和效率。

有跡象表明中芯國際已經取得了進展。該公司被懷疑是2023年華為Mate 60 Pro手機中5納米5G芯片的幕後推手,這款芯片曾動搖了美國芯片管製的信心。然而,該公司若想以成本效益高的方式大規模生產先進GPU,還有很長的路要走。

根據獨立芯片和技術分析師王銳(Ray Wang)的說法,中芯國際已知的運營能力與台積電相比相形見絀。

王銳表示:“華為是一家非常優秀的芯片設計公司,但他們仍然沒有好的國內芯片製造商。”他指出,據報道,華為正在努力發展自己的芯片製造能力。

但關鍵製造設備的缺乏阻礙了這兩家公司(指華為和中芯國際)的發展。

三,先進芯片生產設備

中芯國際滿足華為GPU需求的能力受到熟悉的出口管製問題的限製,但在這種情況下,限製來自荷蘭。

雖然荷蘭可能沒有任何知名的半導體設計商或製造商,但它是阿斯麥(ASML)的所在地,阿斯麥是全球領先的先進芯片製造設備供應商——這些機器利用光束或電子束將複雜的圖案轉移到矽晶圓上,從而構成了微芯片的基礎。

根據美國的出口管製,荷蘭已同意阻止阿斯麥最先進的極紫外(EUV)光刻機的銷售。這些工具對於大規模、經濟高效地生產先進GPU至關重要。

SemiAnalysis分析師Jeff Koch表示,EUV是中國先進芯片生產麵臨的最大障礙。他告訴CNBC:“他們擁有大多數其他可用工具,但光刻技術限製了他們向3納米及以下製程節點擴展的能力。”

中芯國際已經找到了規避光刻限製的方法,即使用阿斯麥技術含量較低的深紫外(DUV)光刻係統,這些係統受到的限製相對較少。

Koch表示,通過這種“暴力突破”的方式,生產7納米芯片是可行的,但良品率不高,並且這種策略可能已接近極限。他補充說,“以目前的良品率來看,中芯國際似乎無法生產足夠的國產加速器來滿足需求。”

據報道,中國一家致力於光刻技術的公司——上海微電子裝備(SiCarrier Technologies)——與華為有聯係。

但Koch指出,模仿現有的光刻工具可能需要數年甚至數十年的時間才能實現。他補充說,相反,中國可能會尋求其他技術和不同的光刻方法來推動創新,而不是一味模仿。

四,AI存儲組件

雖然GPU常被認為是AI計算中最關鍵的組件,但它們遠非唯一。為了進行AI訓練和計算,GPU必須與存儲芯片協同工作,這些存儲芯片能夠在更廣泛的“芯片組”中存儲數據。

在AI應用中,一種名為**高帶寬內存(HBM)**的特定類型存儲已成為行業標準。韓國SK海力士(SK Hynix)在HBM領域處於行業領先地位。該領域的其他公司包括三星(Samsung)和美國的美光(Micron)。

分析師王銳表示:“在AI發展的現階段,高帶寬內存對於訓練和運行AI模型已經變得至關重要。”

與荷蘭一樣,韓國也在配合美國主導的芯片限製,並於去年12月開始遵守對向中國出售某些HBM存儲芯片的新限製。

據路透社報道,作為回應,中國存儲芯片製造商長鑫存儲(CXMT)正與芯片封裝和測試公司通富微電(Tongfu Microelectronics)合作,處於生產HBM的早期階段。

王銳表示,長鑫存儲在HBM開發方麵預計落後全球領先者三到四年,盡管它麵臨包括芯片製造設備出口管製在內的重大障礙。

SemiAnalysis在四月份估計,長鑫存儲距離實現任何合理規模的量產還需要一年時間。

據報道,中國代工廠武漢新芯半導體製造有限公司(Wuhan Xinxin Semiconductor Manufacturing)正在建設一家生產HBM晶圓的工廠。據《南華早報》報道,華為技術有限公司已與該公司合作生產HBM芯片,盡管兩家公司均未證實此合作關係。

SemiAnalysis在四月份的一份報告中指出,華為一直依賴三星等供應商的HBM庫存,用於其昇騰910C AI處理器。報告稱,雖然這款芯片是在國內設計的,但它仍然依賴於在限製之前或盡管有限製而獲得外國產品。

SemiAnalysis表示:“無論是來自三星的HBM、台積電的晶圓,還是來自美國、荷蘭和日本的設備,都存在對外國產業的巨大依賴。”

最近,美國商業部官員回答議員質詢時,認為華為國產芯片最多隻能滿足中國四分之一的AI市場需要,因此客觀上必然需要Nividia等美國廠商的產品,這構成了美國對中國的巨大籌碼。因為中國也握有稀土這一重大籌碼,是用芯片來交換稀土呢,還是繼續握著芯片不放,用其它次要籌碼來交換芯片,美國國內有兩派意見。

英偉達老板黃仁勳強烈建議開發其產品給中國市場,占領市場,使得美國芯片成為世界潮流,就像Windows,Intel芯片成為PC主流構件一樣,在市場上淘汰中國不成熟的產品,讓它們永遠也不得發育,這樣才能打敗中國,占領AI的高地。如果對中國進行芯片禁運,那麽華為等國內廠家就得到了市場,巨大的中國市場會給予它們足夠的利潤,而且發展出自己的一套AI生態環境,包括硬件和軟件,以後中國式樣的AI成為主流,美國的AI就完了。

在中美競爭的世界裏,芯片業成為一個前線,今後的發展將對世界的未來產生深刻的影響!