芯片制造原本是企業之間的較量,但在多種因素影響下,現在已經發展成為全球多國的技術軍備競賽和地緣政治之戰。
制造半導體是一項異常復雜、高風險的業務,這些關鍵技術——也稱為集成電路,或者更常見的稱呼是芯片技術——制作的可能是有史以來最微小但最精密的產品。由于芯片生產如此困難且成本高昂,因此全球范圍內僅能依賴少數幾家公司,這種依賴在COVID-19大流行期間導致芯片短缺。
從以下六大方面,可以看到芯片大戰中蘊含的地緣政治之戰。
1.全球主要的芯片制造商和芯片設備制造商
制造芯片的新工廠造價超過200億美元,需要數年時間才能建成,并且需要每天24小時全速運轉才能盈利。這項業務所需的規模已將擁有領先技術的公司數量減少到僅三家——臺積電(TSMC)、韓國三星電子公司和美國英特爾公司。
英特爾所做的是設計芯片,制造自己的芯片,然后出售這些芯片。臺積電所做的就是為其它廠商代工。
荷蘭的阿斯麥公司(ASML)是全球首屈一指的芯片光刻機制造商,該公司的產品能像印刷機一樣制造出芯片。臺積電、英特爾和三星都需要阿斯麥的設備生產芯片。日本的尼康和佳能生產的光刻機沒有阿斯麥的先進。
美國應用材料公司、科磊公司和泛林集團也是主要的半導體制造設備供應商。
2. 為什么要爭奪芯片?
從汽車到玩具,從手機再到核武器,小小芯片如今是所有這些產品的心臟,也變得越來越普遍。這一爆炸式增長讓一些分析師預測,芯片行業的價值將在本十年內翻一番。芯片研發支出以美國公司為主,占全球總數的一半以上。
克里斯·米勒(Chris Miller)在其撰寫的書中用大量論據得出結論:芯片行業現在既決定著全球經濟結構,也決定著地緣政治力量的平衡。
全美最大的芯片制造商英特爾公司首席執行官甚至將芯片稱為“21世紀的石油”。
過去五十年里,油田的位置決定了全球地緣政治。未來五十年,地緣政治將由科技供應鏈和芯片在哪里生產決定,就是這么重要。
芯片設計巨頭高通公司高層也表示,企業數字化正在加速,未來萬物聯網,全球需要更多芯片產能。
3. 地緣政治之戰展開
去年10月,美國發布一些迄今范圍最嚴格和廣泛的出口管制措施——對于那些使用美國工具或軟件向中國出口芯片的公司,無論芯片在哪里制造,都必須獲得許可證。美國政府的禁令還包括阻止美國公民和綠卡持有者為某些中國芯片公司工作。
先進的芯片被用于超級計算機、人工智能和軍事硬件。美國表示,中對該技術的使用對其國家安全構成威脅。美國國商務部副部長艾倫?埃斯特維茲(Alan Estevez)當時表示,目的是確保美國正在盡一切努力防止“具有軍事用途的敏感技術”被獲取。
美國禁令要獲得成功,部分取決于讓盟友對其本土公司實施類似限制。這項努力在2023年初得到了回報,據傳日本和荷蘭同意加入美國行列,限制中使用先進半導體機器。
2019年開始,美國通過限制荷蘭阿斯麥公司的EUV(極紫外)光刻機出口,從而切斷中在7納米技術層面的芯片制造能力。在荷蘭阿斯麥公司禁止EUV光刻機出口之后,中只能使用DUV(深紫外)繼續推進產品開發,但是在美國、日本和荷蘭的三國最新協議中,似乎已經將限制出口擴大到更多光刻機設備。隨著美國制裁范圍的擴大,38納米以及以下的芯片生產線也會受到沖擊。
根據相關信息來看,三國協議不僅僅限于光刻機技術,目前尚不清楚其它關鍵新芯片制造技術、設備和原材料等,包括光刻膠是否納入協議。
日本共同社周六(2月4日)報導說,日本政府準備修改相關外匯法規以便在今年春季開始限制向中國出口高端芯片制造設備。
4. 美國力推“四方芯片聯盟” 韓國是關鍵
美國力推“四方芯片聯盟”(Chip 4 Alliance),在確保自身芯片供應的同時,將中排除在全球芯片循環之外。芯片四方聯盟成員有美國、日本、韓國和臺灣。
半導體是韓國第一大出口項目。韓國從芯片到整個經濟都對中國產生了一定依賴。2021年,對華出口已占韓國出口總額的1/4。北京正在為三星電子和SK海力士等韓國芯片巨頭在中國建設晶圓制造廠鋪開紅地毯。
截止到目前為止,韓國還沒有明確表示要加入四方聯盟在芯片制造領域對中進行圍堵。不過,專家認為,韓國芯片企業如果要繼續與中國進行合作,很可能會受到美國的制裁。由于美國掌握著芯片制造方面的一些核心技術和關鍵技術專利,韓國企業無力與美國對抗。
去年8月18日,韓國外交部長表示,韓國預計將參加美國領導的包括臺灣和日本在內的“芯片四方聯盟”籌備會。來自韓國商務部的數據顯示,這一舉措獲得韓國出口商過半支持。
5.歐盟是否會迎頭趕上 加強出口管制
荷蘭和美國達成協議后,對歐盟是個觸動。阿斯麥自己的供應商只集中在幾個國家,尤其是德國,Zeiss(光電)和Trumpf(激光技術)等公司是這家荷蘭巨頭的主要合作伙伴。其它涉及的國家是那些擁有半導體研究機構的國家,如比利時(的Imec)和法國(的CEA)。
“政客”(Politico)網站歐洲版1月31日報導,荷蘭外貿大臣利斯耶?施賴納馬赫爾(Liesje Schreinemacher)1月中旬在荷蘭電視臺表示,正在與德國和法國進行談判,以確保如果荷蘭實施出口管制,其它“有重大利益”的國家也會效仿。
報導說,并非歐盟國家不想談論出口管制。在去年的大部分時間里,他們關閉了向俄羅斯出口半導體等尖端技術的窗口。但歐盟各國在與主要經濟大國建立貿易集團方面意見一致面臨困難。
報導說,如果有的話,荷蘭與美國的協議正在推動歐盟在如何處理出口管制方面趕上來。幾位官員表示,越來越多的歐洲國家愿意更積極地使用該工具。
而歐盟內部市場專員蒂埃里?布雷頓(Thierry Breton)1月27日公開表示,歐盟將與美國站在一起,禁止相關國家獲得最高端的芯片。
根據美國、荷蘭等數十個西方國家在1996年簽署的對華禁運高精尖技術的《瓦森納協議》,允許成員國在自愿的基礎上對各自的技術出口實施控制,但實際上成員國在重要的技術出口決策上受到美國的影響。美國可以要求各國協助,這也意味著要想繞過所有締約國進口EUV光刻機困難重重。
6. 各國都在加強本國投資 減少對外依賴
美國政界人士已經決定,不僅要阻止中獲得芯片技術,還需要加強本土芯片生產。2022年8月9日簽署成為法律的《芯片與科學法案》將提供約500億美元聯邦資金,以支持美國半導體生產并培養該行業所需的熟練勞動力。全球三大芯片制造商都宣布了在美國新建工廠的計劃。
歐洲也加入了降低東亞芯片生產集中度的競賽。歐盟國家在2022年11月同意了一項430億歐元(466億美元)的計劃,以啟動該地區的半導體生產,目標是到2030年將歐盟的產量翻一番,達到全球市場的20%。
據臺媒報導,臺積電計劃赴歐洲設廠,地點將選擇在德國東部重鎮德累斯頓,初期將主要生產用于汽車的22?28納米制程芯片。
2022年7月11日,芯片大廠格芯(GlobalFoundries)與意法半導體(STMicroelectronics)正式宣布,在法國打造一座新半導體廠,有助提升歐洲芯片產能。
英特爾目前正在對位于愛爾蘭的廠房進行擴建,專攻14納米制程。
日本于2022年11月11日宣布,通過動員包括豐田、索尼和日本電氣公司在內的八家制造商,來創建一個名為Rapidus的半導體國家旗艦企業,使日本重新處于半導體行業的前沿。新企業的目標是要從2027年開始生產2納米刻度的芯片。
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