撰文 / 塗彥平
編輯 / 劉寶華
設計 / 琚 佳
繼11月美國商務部要求台積電、三星等對中國大陸的AI芯片企業暫停7nm及以下先進制程代工服務之後,中國半導體行業再次黑雲壓境。
12月2日,美國商務部工業和安全局(BIS)公布了新修訂的《出口管制條例》(EAR),進一步限制中國人工智能和半導體的發展,136家中國實體和4家海外關聯企業被列入實體清單。
平地一聲雷,直把半導體行業震得七葷八素。
BIS新規包括:對24種半導體制造設備和3種用於开發或生產半導體的軟件工具的新管制;對高帶寬內存(HBM)的新管制;解決合規和轉移問題的新“紅旗”指南;實體清單中新增140家實體並進行了14項修改,涵蓋中國設備制造商、半導體晶圓廠和投資公司等。
BIS明確指出:“所有政策變化都旨在限制中國將先進技術(如先進節點集成電路及其生產設備)本土化的能力。”
早在2022年10月,BIS就發布了一項臨時最終規則(IFR),限制中國購买和制造某些對軍事應用至關重要的高端半導體。此後,BIS分別於2023年10 月和2024年4月發布了更新規則。
這一次BIS更新規則,不管是制裁企業規模,還是制裁的力度,都前所未有。被列入實體清單的企業囊括中國半導體設備制造商、EDA軟件开發商、光刻膠开發商、半導體投資機構等,中芯國際、北方華創、拓荊科技、盛美上海、華大九天等企業均在列。
12月2日,中國商務部新聞發言人就美國發布半導體出口管制措施有關問題答記者問表示:“該措施進一步加嚴對半導體制造設備、存儲芯片等物項的對華出口管制,並將136家中國實體增列至出口管制實體清單,還拓展長臂管轄,對中國與第三國貿易橫加幹涉,是典型的經濟脅迫行爲和非市場做法。”
發言人還表示:中方將採取必要措施,堅決維護自身正當權益。
中方的反制措施很快出台。12月3日,中國商務部安全與管制局發布公告:根據《中華人民共和國出口管制法》等法律規定,決定加強相關兩用物項對美國出口管制:原則上不予許可鎵、鍺、銻、超硬材料相關兩用物項對美國出口;對石墨兩用物項對美國出口,實施更嚴格的最終用戶和最終用途審查。
12月3日,中國汽車工業協會、中國互聯網協會、中國半導體行業協會、中國通信企業協會等四大行業協會,針對美國商務部的舉動都發表了相關的聲明。這些聲明主要有兩層意思:一是呼籲國內企業謹慎採購美國芯片,二是呼籲國內企業使用在中國生產制造的芯片。
中國汽車工業協會的聲明寫道:“我們歡迎全球芯片企業加強與中國汽車、芯片企業开展多方面合作,在華投資、共同研發。”
中國互聯網協會的聲明寫道:“我會呼籲國內企業主動採取應對措施,審慎選擇採購美國芯片,尋求擴大與其他國家和地區芯片的合作,並積極使用內外資企業在華生產制造的芯片。”
中國通信企業協會的聲明也特別提到:“相關企業應擴大與其他國家和地區芯片企業合作,平等對待內外資企業在華生產的產品。”
禍福相依,對於芯片的國產化來說,當前急遽升級的芯片战爭不失爲一個正向的推動力量。
美國商務部長吉娜·雷蒙多(Gina Raimondo)表示:“在通過出口管制從战略上解決中國的軍事現代化問題方面,沒有哪屆政府比拜登-哈裏斯政府更強硬。”
而隨着特朗普2025年1月上任總統,美國對華芯片管制的力度只會進一步加大,芯片的國產替代與自主可控進程都必須提速。
“我們國產芯片行業的人對特朗普都是很有感情的,在特朗普無私的助攻之下,整個行業得以有了幾年的快速發展。”11月20日,納芯微2024媒體溝通會上,納芯微電子創始人、董事長、CEO王升楊半开玩笑地告訴汽車商業評論。
盡管特朗普上台會給半導體行業帶來非常多的不確定性,但有一點又是確定的:當前整個芯片國產的產業鏈的狀態和2018年相比已經不可同日而語。
王升楊認爲,2018年芯片國產的產業鏈可以說是一窮二白,很多核心能力都是欠缺的,但經過這5年多時間的發展和成長,“現在在絕大部分領域,尤其是在非先進制程的領域,從設計到工藝到制造這些環節,甚至包含設備、材料、EDA等再上一個環節,國內的產業鏈都取得了非常大的進步。”
芯片自主可控的一個重要指標是國產化率。
在2023全球新能源與智能汽車供應鏈創新大會上,中國電動汽車百人會副祕書長徐爾曼表示:“汽車芯片國產化率從過去不到5%,現在上升到10%,但與歐美日等汽車芯片大國強國相比,短板依然非常明顯。”
今年5月,曾有外媒報道稱,爲了減少對進口芯片的依賴,“中國工信部已要求上汽集團、比亞迪、東風汽車、廣汽集團和中國一汽等汽車制造商2025年將汽車相關芯片的本地採購比例提高到20%或25%”。
王升楊表示,從模擬芯片國產化的角度來看,整體模擬芯片的國產化率大概在10%左右,但是從模擬芯片的品類上看,國產芯片已經基本完成了大部分品類從0到1的突破,實現了品類的全面覆蓋。
他展示了一張PPT圖片,內容是結合第三方研究報告及內部數據綜合測算的模擬及混合信號芯片的國產率。
其中,國產化率最高的是通用隔離驅動、數字隔離器、隔離採樣、隔離接口、智能隔離驅動、汽車氛圍燈SoC等產品,大於50%,它們主要應用在新能源汽車三電領域;
其次是尾燈LED驅動、氛圍燈驅動、集成式電流傳感器、車載供電電源、通用信號鏈、磁开關、非隔離驅動、线性霍爾電流傳感器、角度傳感器等產品,20%-40%;
再次是通用接口、汽車電機驅動SoC、前燈LED驅動、壓力傳感器、ABS輪速傳感器,10%-20%;
國產化率最低的是車載馬達驅動、固態繼電器、音頻功放、車載PMIC/SBC、車載離邊开關、車載Serdes視頻接口、AK2超聲SoC等產品,低於5%,它們主要應用在座艙、車身域控、自動駕駛等領域。
可以說,芯片國產化率持續提升的大趨勢已經不可逆了,但這個過程也絕不可能一帆風順。
芯片行業的國產化有其特殊性。
“很多其他制造業行業國產化的邏輯是說我能把產品在中國造出來,也許性能還差一點、質量弱一點,但至少成本比國外的便宜。通過低的價格搶佔市場,其它方面再慢慢改善。”王升楊表示,“在芯片行業,這個基本邏輯是不成立的,國產化後的成本未必比海外低。”
原因也不難理解,因爲芯片行業成本的決定性因素並非勞動力、物流、水電等生產要素,而是工藝平台、技術能力。
跟國際芯片廠商相比,國產芯片廠商近幾年發展速度很快,全球市場份額雖不高但也在逐步提升,不過平均毛利率水平還是有明顯差距的。
那么,跟國際芯片公司相比,中國芯片公司到底有什么優勢?
“今天中國已經變成了很多應用的研發、創新源頭,作爲本土芯片公司,我們離這個源頭更近。”王升楊認爲,這正是中國芯片公司最大的優勢所在。
不過,這個優勢,通過做原位替換的產品是無法實現的。他表示,“國產芯片公司一定不能永遠只做原位替換的產品,不能永遠只做市場的跟隨者。作爲中國的芯片公司,我們一定要把產品的定義能力構建起來。”
很明顯,客戶確實會支持國內公司去做國產替代,但一定是在給客戶提供的產品在性能、成本、質量等方面的表現相較國外公司至少不差的情況下,才愿意支持國產化,客戶不會爲了國產化而去做國產化。
目前,實時控制MCU基本是國外供應商的天下,國產化率遠遠低於10%。過去的缺芯經歷讓很多公司深知關鍵的品類產品不能只有一家公司獨供,因此會在不缺貨的狀態下愿意开啓MCU主控芯片的國產測試導入。
有芯片從業者認爲現在就是國產半導體行業的黃金時代,Gartner曲线的起點在2018年,那是國產半導體走向星辰大海的元年。“過去幾年國產半導體的發展也差不多經歷了這么一個曲线:快速發展——預期提升——實際發展速度有限——資本市場退潮——估值开始回調——泡沫开始破滅——市場進入激烈競爭——重新審視——重新生長。”
他覺得自己這代人挺幸運,能夠趕上和經歷行業發生劇烈變革的周期。“比我們再早十年的人沒趕上,比我們再晚十年的人,估計也趕不上。只有我們這代人,恰恰好趕上了這樣一個大時代變革的機會窗口。”
自研芯片既是爲了避免被歐美技術限制,也是因爲芯片在單車價值中的佔比在顯著提升。
一輛車上究竟有多少芯片?來自中國汽車工業協會的數據顯示,傳統燃油車所需要的汽車芯片數量爲600-700顆,電動車提升至1600顆/輛,更高級的智能汽車對芯片的需求量可能達到3000顆/輛。
今年10月16日,2024灣區半導體產業生態博覽會上,蔚來聯合創始人、總裁秦力洪曾透露,蔚來汽車全車芯片搭載數量2017年爲3200顆,2022年第二季度爲3600顆,目前搭載的芯片數量是4200顆。
隨着芯片數量的提高,單車芯片價值自然也水漲船高。秦力洪稱,一輛燃油汽車的半導體器件採購金額爲200-300元美元,普通的電動車採購的半導體器件爲1000-1500美元,高端智能電動汽車達到2500-5000美元。
隨着單車芯片的量價齊升,在汽車產業鏈中,半導體企業的重要性也將進一步提升。
而中國,作爲全球第一大汽車市場,同時也是最大的單一國家半導體市場,以及全球第二大的汽車半導體產品消費地區。IDC數據顯示,2023年中國以137億美元的收入規模,佔據全球汽車半導體20.3%的市場份額。
與芯片國產替代趨勢幾乎同時出現的一個趨勢是,車企芯片自研。特斯拉2019年量產第一代自研的FSD芯片,國內不少車企也從此時开始了芯片布局。
2019年,吉利旗下的億咖通與ARM中國合資成立了芯片公司芯擎科技,2021年12月發布首顆7nm智能座艙芯片“龍鷹一號”,2023年9月上市的領克08爲龍鷹一號首款落地車型。
2024年3月芯擎科技發布了智駕SoC芯片AD1000,採用7nm工藝制程,通過多芯片協同可實現最高1024 TOPS算力,可滿足L2到L4智能駕駛需求,對標英偉達Orin-X,2024年內向市場交付。
2020年,零跑汽車與投資方大華聯合發布智能駕駛芯片“凌芯 01”,算力4.2 TOPS,支持基礎的ADAS。凌芯01主要配套C11車型,2023年出貨量達到12萬顆,但零跑也在2023年退出了芯片研發,後續的C10、C16車型都換裝了英偉達Orin-X芯片。
零跑董事長朱江明表示“在2016年和2017年,市場上並沒有現成的AI芯片可供選擇,但作爲一家車企,投入如此大規模的資金進行芯片开發確實是一次巨大的挑战,當下AI芯片市場已經相當成熟,對於車企而言,將精力集中在智能駕駛算法的研發上更爲合理”。
2023年9月,蔚來發布了第一款自研芯片產品:LiDAR主控芯片NX6031,代號“楊戩”。該芯片用於圖達通獵鷹激光雷達,替代原有的FPGA和ADC等第三方芯片。
2024年7月,蔚來宣布自研的智駕芯片“神璣NX9031”流片成功,該芯片制程爲5nm,擁有超過500億顆晶體管,預計算力超過1000 TOPS,2025 Q1首搭ET9。
小鵬從2020年开始搭建芯片團隊,在中美兩地布局芯片自研,2024年8月宣布圖靈芯片流片成功。圖靈芯片專門爲AI大模型打造,具有40個處理器核心,稠密算力500至750 TOPS,用於AI汽車、AI機器人和飛行汽車。
理想於2022年5月成立了四川理想智動科技有限公司,开始布局芯片研發。2023年11月加速推進自研智駕芯片,有信息顯示設立了約200人的智駕芯片團隊。其自研智能駕駛芯片代號爲“舒馬赫”,設計制程爲5nm,預計2024年年底前完成流片。
理想還與國內的三安半導體合作建立功率半導體產线,通過合資布局SiC功率半導體。
汽車廠商中,比亞迪自研芯片歷史最悠久,涉足的芯片類別也很多。
2004年,比亞迪半導體的前身——比亞迪微電子公司成立,從事功率半導體、智能控制MCU、智能傳感器及光電半導體的研發生產,採用IDM模式,已成功量產IGBT/碳化硅、IPM、PIM、MCU、電流傳感器等產品,是中國最大的IGBT制造商。
2024年4月,有媒體報道稱比亞迪已經啓動自研智駕芯片的相關項目,並招攬了一大批來自德州儀器的工程師。
自研之外,比亞迪從2021年开始加速全產業鏈投資布局,先後投資了近80家企業,近1/3的企業都是芯片半導體相關領域,包含地平线、昆侖芯等。
芯片战爭,大概是當下我們這個星球上最關鍵的技術爭奪战了。而最尖銳的芯片战爭發生在中美之間。經濟歷史學家克裏斯·米勒(Chris Miller)在《芯片战爭》一書中如此描述這種微妙的關系——一位美國半導體高管向一位白宮官員總結:“我們的根本問題是,我們的頭號客戶是我們的頭牌競爭對手。”
曾經的美國,一邊想遏制中國半導體行業的發展,一邊又想要中國這個大市場。隨着雙方新一輪博弈政策推出,芯片战爭變得更加復雜迷離。
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