近日,一枚核彈在大陸半導體產業(yè)引爆,波及企業(yè)者眾多,稍有不慎,恐將遭遇洗牌出局的風險,多年積累付之一炬也不是沒有可能。
一切的根源就是臺積電宣布將暫停向中國大陸AI/GPU客戶供應所有7nm及更先進工藝的芯片。在全球半導體產業(yè)格局中,臺積電的一舉一動都牽動著行業(yè)的神經(jīng),此次斷供,對大陸半導體AI芯片從業(yè)者,尤其是初創(chuàng)算力芯片公司而言,一場風暴正在席卷而來。
雪上加霜的是,有傳言稱,三星同樣受到美國禁令限制,向中國大陸客戶發(fā)布相關通知,無法為提供此類晶圓代工服務。
由于臺積電在全球晶圓代工領域一家獨大,且主導全球先進工藝代工市場,7nm以下節(jié)點市場份額逾90%。目前大陸不少AI芯片公司均通過臺積電流片,但今起已經(jīng)拿不到產能,后續(xù)如果持續(xù)收緊,算力芯片格局恐將會進一步厘清。
與此同時,大陸半導體產業(yè)鏈也將因此產生連鎖反應,各企業(yè)會進一步認識到半導體產業(yè)安全的重要性,將促使產業(yè)鏈上下游企業(yè)加強協(xié)同與合作,在產業(yè)鏈內部構建更加穩(wěn)定、獨立的協(xié)同機制,以保障長期的技術自主性。
先進制程受人掣肘,AI產業(yè)發(fā)展或被進一步“卡脖子”
在全球科技競爭日益激烈的今天,半導體產業(yè)作為信息技術的核心支柱,其重要性不言而喻。近年來,美國為保證自己在科技領域的絕對領先優(yōu)勢,不斷打壓中國大陸的科技發(fā)展。
一次次的調整,都是成體系的輸出壓力,尤其在AI/GPU等關鍵技術領域。在ChatGPT引發(fā)AI浪潮之后,美國通過限制對華芯片出口,來延緩中國在AI、高端制造等領域的發(fā)展速度,以維護其全球科技霸主地位。
這次美國商務部要求臺積電將暫停向中國大陸AI/GPU客戶供應所有7nm及更先進工藝的芯片,疊加臺積電之前的“白手套”事件,特朗普勝選之后,美國商務部或將進一步封鎖大陸的先進制程產能。
此舉無疑會給中國大陸的AI產業(yè)發(fā)展帶來巨大沖擊,斷供則意味著大陸AI企業(yè)將無法獲得先進工藝的支持,從而限制大陸AI芯片的研發(fā)和生產能力的提升。最重要的是,這一系列的針對措施以及后續(xù)我們可以預見到的一些動作都將對大陸的AI和GPU公司不同程度的負面影響。
業(yè)內周知,7nm技術節(jié)點是半導體制造中的一個重要里程碑,目前被廣泛用于AI、服務器和數(shù)據(jù)中心、圖形芯片和移動設備等領域,其供應短缺,將使相關AI產品的研發(fā)和應用的推廣按下暫停鍵,正在進行的AI項目可能因芯片短缺而延遲,甚至會面臨流產的風險。
據(jù)悉,大陸AI芯片目前廣泛使用的就是7nm工藝,包括百度、阿里在內的大型互聯(lián)網(wǎng)科技公司,以及如寒武紀、壁仞科技、摩爾線程、天數(shù)智芯、燧原科技等AI芯片創(chuàng)業(yè)公司。
由于臺積電在全球晶圓代工市場份額高達62%,其7nm及以下先進工藝市場份額更是超過90%,在晶圓代工領域具有顯著優(yōu)勢。上述企業(yè)在AI、GPU和自動駕駛等領域的芯片研發(fā)中均使用的是臺積電的7nm及更先進制程工藝,此次斷供,將會對這些企業(yè)造成沉重打擊。當務之急是需要快速找到替代工廠,鑒于芯片行業(yè)技術復雜性,供應鏈轉移、磨合需要一個過程,短期將面臨挑戰(zhàn)。
值得注意的是,使用臺積電7nm工藝的AI芯片在性能、能效等方面的優(yōu)勢是傳統(tǒng)制程無法替代的,同時,這也是大陸AI企業(yè)沒有被美國徹底拉開差距,并且在性能、產品功耗和速度等方面仍具有較高競爭力的原因之一。
然而,此次斷供則意味著大陸企業(yè)將無法獲得這一先進工藝的支持,迫使相關企業(yè)后續(xù)所研發(fā)新品直接面臨性能下降的風險,從而限制了大陸AI芯片的研發(fā)和生產能力的提升。更重要的是,這一“護城河”一旦失去保護,可能導致相關企業(yè)的產品研發(fā)進度受阻,不僅業(yè)務前景面臨較大的不確定,其市場份額也將面臨激烈的重組壓力。
自主可控勢是被動行為,更是主動作為
現(xiàn)階段,美國對中國大陸半導體管制的嚴格程度已經(jīng)突破了傳統(tǒng)實物管控的邏輯,不僅貨物貿易受到嚴格限制,芯片投資、云計算租賃、人員交流等也被禁止。此次臺積電斷供,可以預見的是,即將出臺的BIS新條款將會對管控進一步升級。
面對以上種種情形,加快國產替代進程已經(jīng)迫在眉睫,實現(xiàn)自主可控成為必然趨勢。雖然短期內大陸在既有芯片技術路線上很難實現(xiàn)突破,并且缺乏協(xié)同作戰(zhàn)的橫向整合能力,但是部分領域已經(jīng)具備點的縱向突破能實力。
在設備領域,近年來國產半導體設備行業(yè)蓬勃發(fā)展,不少企業(yè)取得突破性進展,譬如北方華創(chuàng)、中微公司、華海清科、拓荊科技等,先后在刻蝕、PVD、CVD、CMP等領域取得卓越成就。
此外,隨著芯片制造的國產化進程推進,國產材料企業(yè)也取得不俗成績,滬硅產業(yè)、安集科技、南大廣電、雅克科技等企業(yè)在大硅片、光刻膠、拋光液、特種氣體等領域達到國際先進水平。
封測領域,長電科技、通富微電、華天科技均在全球前十大封裝廠商之列,其中,長電科技排名第三,國內份額常年霸榜第一;通富微電是AMD 最大封測供應商,國內份額第二;華天科技芯片封裝工藝領先。均有望在產業(yè)發(fā)展中獲得更多業(yè)務機會。
還需要指出的是,在芯片領域,已經(jīng)有公司實現(xiàn)了全面國產替代,分別是云天勵飛、龍芯中科、龍騰半導體。
自成立以來,云天勵飛便深耕邊緣AI。根據(jù)云天勵飛公開的信息,云天勵飛研發(fā)的國內首顆基于國產工藝Chiplet系列化邊緣AI芯片,從設計到封測全流程基于國產技術打造,是一顆真正意義上的國產芯片。
該芯片采用“算力積木”的理念,芯片可以像搭積木一樣靈活組建和擴展。這是當前國產工藝下,能夠靈活拓展算力,擴展芯片場景使用邊界最理想的方案。據(jù)了解,該方案將標準計算單元封裝成不同算力的芯片,通過增加或減少算力單元,可以輕松調整芯片的算力,從而覆蓋從8TOPS到256TOPS的算力范圍,滿足大模型落地的個性化需求。
龍芯中科則主要致力于研發(fā)自主可控的CPU,已實現(xiàn)自主指令集架構LoongArch,并應用于國產PC、服務器等領域。龍芯CPU已在部分政府、金融、電力等行業(yè)實現(xiàn)了全國產化替代。
龍騰半導體是大陸功率半導體產業(yè)的領軍企業(yè),主導制定了超結功率MOSFET國家行業(yè)標準。其構建“應用+設計+工藝+材料+設備”融合創(chuàng)新的業(yè)務模式,通過自建生產線協(xié)同設計與制造,實現(xiàn)了功率半導體器件的全國產化生產。
寫在最后
目前,大陸AI以及GPU供應鏈中有相當一部分供應商是來自于海外,就目前形勢而言,在中美科技博弈的背景下,海外供應鏈勢必進一步緊張。面對美國政府的強勢打壓和限制,大陸半導體產業(yè)必須更加堅定不移地走自主創(chuàng)新的道路。
一方面,產業(yè)鏈上下游需要加強協(xié)同作戰(zhàn)的能力,推動企業(yè)間橫向整合,搭建完整的產業(yè)鏈,形成產業(yè)協(xié)同效應,共同攻克技術難題,實現(xiàn)資源共享和優(yōu)勢互補。要想突破美國“卡脖子”,企業(yè)間交流、合作、抱團取暖至關重要。
另一方面,產業(yè)政策和相關引導基金的扶持必不可少,在政策和市場的雙重推動下,大陸半導體產業(yè)才有望在技術層面取得突破,逐步縮小與國際先進水平的差距,實現(xiàn)自主可控。
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