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华为的困境:芯片产业几乎被美国全方位锁死,其今后将何去何从?

加新网CACnews.ca| 2021-3-21 04:04 |来自: 我是互联网观察员

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前言


美国时间2019年5月15日,根据特朗普签署的总统行政命令,美国商务部正式将华为及其70个关联企业列入美方“实体清单”,禁止华为在未经美国政府批准的情况下从美国企业获得元器件和相关技术。


美国时间2020年8月17日,美国商务部再一次升级禁令,进一步收紧了对华为获取美国技术的限制,同时将华为在全球21个国家的38家子公司列入“实体清单”。


至此,华为迎来了其芯片产业发展至今的“至暗时刻”。


在美国政府实行一系列的制裁和打压措施后,华为芯片产业几乎已经被全方位锁死,它今后的路,又将何去何从?


华为


整个芯片产业链,其基本的流程和步骤大概可以分为设计制造封测三个方面。


下面,我将从这三个方面来分析一下华为所面临的困境。看了之后,你大概就会明白,为什么说华为的芯片产业迎来了自己的“至暗时刻”。


封测领先但设备依赖美日


先来说说“封测”,“封测”是整个芯片产业链条的中下游环节,所谓“封测”即是“封装”和“测试”。


“封装”是指对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等一系列工艺;“测试”则是指对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤。


对中国芯片产业有所了解的朋友应该知道,目前中国芯片产业的“封测”环节,可以说是世界领先的。


根据中国半导体协会统计,2019年中国封测行业全球市占率高达64%,国内封测龙头厂商已进入国际第一梯队,企业龙头日月光集团更是占据了高达20%左右的市场份额。


日月光集团


除了日月光集团之外,长电科技、通富微电、华天科技也占据了全球封测企业前十名的榜单。而前十名榜单中,美国的封测企业则仅仅只有安靠一家。


因此,单就“封测”环节来说,国内可以说是实力雄厚,人才济济。


那么,既然国内芯片产业“封测”环节如此强大,却为什么也会受美国钳制,基本被美国锁死呢?


那是因为,国内封测企业的封测设备,严重依赖于美日进口,国产化的封测设备占比率极低。


根据美国半导体产业调查公司VLSI Research2018年发布的全球半导体封测设备厂商排名榜单显示:


在前十五名榜单中,日本厂商占据7家,美国厂商占据4家、欧洲厂商占据3家,中国和韩国各占据1家。日本厂商的市场占有率高达54%,美国厂商的市场占有率也达到了32%。


日本加上美国一起,占据了全球绝大部分芯片封测设备市场,可以说是处于垄断地位。


美国就不用说了,一直在制裁和打压中国的芯片产业。而日本作为美国的盟友,一直以来都和美国穿一条裤子。在未经美国同意的情况下,是绝不敢贸然出口封测设备给中国企业的。


日本


而国产化封测设备企业,其技术实力和市场份额远远落后于美日企业,完全不能够满足芯片封测环节的高标准高要求。


正所谓“巧妇难为无米之炊”,尽管国内芯片产业封测环节世界领先,但是其封测设备却严重依赖美日。一旦没有了先进的封测设备,就算你再领先世界也是徒劳。


制造薄弱还被美全面打压


再来说说“制造”,“制造”是整个芯片产业链条的中间环节,也是一个颇为重要的环节,这其中涉及了众多步骤和流程,篇幅所限,在此不一一赘述。


制造环节算是中国芯片产业中比较薄弱的一个环节了,而且美国还在制造环节对华为进行了全面的打压。


去年台湾著名芯片生产企业“台积电”受美国禁令影响,宣布不再和华为合作,这一事件曾引起了许多国人的极大关注。


而台积电,则是芯片产业制造环节的杰出代表,地表最强芯片制造代工厂。


台积电


台积电,全称台湾积体电路制造股份有限公司,1987年由张忠谋在台湾创立。


台积电是全球最大的晶圆代工厂,台积电2018年的市场占有率达到56%,全球一半以上的市场都归于台积电所有,而第二名三星半导体市场占有率则仅仅只有16%左右。


台积电的生产技术要比竞争对手更先进,代工质量比竞争对手更可靠、成片量也非常稳定。全球芯片行业巨头几乎都和台积电有合作关系,像高通、苹果、华为海思、联发科等都是台积电常年的合作伙伴。


而去年,美国的一纸禁令,却让台积电陷入了两难的境地。


华为作为台积电的第二大客户,每年为台积电贡献的收入超过了总收入的30%。


如果台积电放弃华为,也就意味着收入短时间内会大幅度减少;但如果台积电不顾美国禁令,坚持与华为合作的话,一旦台积电也被美国制裁,也大概就意味着它末日的来临。


在经过慎重思考后,台积电最终选择了前者,遵循美国禁令,放弃与华为合作。


可能有些人会提到,既然台积电这么重要,那么我们要抓紧给台湾人民发二代身份证了。到时候,台积电就不用再受制于美国。


台湾


然而,这种想法是非常表层的。台积电之所以能够生产比竞争对手更先进的3nm,5nm芯片,是因为它们采用了美国更先进的芯片生产设备。


一旦美国限制芯片生产设备出口给台积电,就算台积电最终与华为合作,其技术也会一直止步不前,生产设备也无法持续更新换代,最终还是会落后于其他竞争对手。


台积电无法合作,那么三星呢?


作为全球第二大芯片制造企业,虽然它的技术水准和产品质量不如台积电,但是这些年来也一直在5nm,7nm的生产线上积极布局,紧跟其后。


如果三星能够跟华为合作,也未尝不是一个很好的选择。


然而,大家不要忘了,韩国也是美国的盟友之一,至今为止,美国在韩国还有着大量的驻军。韩国总统甚至没有战时指挥权,被美国牢牢掌控着。


因此,当台积电宣布终止和华为合作之后,作为台积电主要竞争对手的三星,却一直没有拉拢华为,宣布和华为合作。


指望三星,那是完全靠不住的。


那么,其他企业靠不住,我们大陆自己的芯片制造企业呢?可能有人会想到由著名企业家梁孟松所带领的中芯国际。


中芯国际


中芯国际作为目前中国芯片制造的龙头企业,这几年的发展可以说是如日中天。2019年,中芯国际攻克了14nm的关键节点,正式跻身于国际领先地位。


然而,相比较于台积电和三星的5nm,7nm,其技术实力还是有相当大的差距的。如果华为真的只能用中芯国际的14nm芯片,其竞争力当然也会大打折扣。


除此之外,就连14nm的生产线,中芯国际也受到了美国的严格限制。


前段时间,中芯国际向ASML公司购买的光刻机迟迟到不了货一事,也曾引起了国人的极大关注。


ASML虽然是一家荷兰公司,但是其光刻机技术却是美国的。为了避免被美国针对,ASML公司也因此迟迟没有给中芯国际发货。


所以,中芯国际在芯片生产设备方面,也一直受制于美国。


想要依靠国产自主化,真的是难上加难。


设计环节同样也阻碍重重


华为既不搞芯片封测,也不制造芯片,那它到底凭什么成为中国的“芯片之光”的呢?


那是因为,华为海思是一家顶尖的芯片设计公司。


华为海思,全称深圳市海思半导体有限公司,成立于2004年10月,其前身是创建于1991年的华为集成电路设计中心。


华为海思


华为海思是华为芯片设计的控股公司,在经过十几年的发展后,华为海思已经成为了全球顶尖的芯片设计公司之一,其先进的鲲鹏处理器和自主的麒麟芯片,在国际上具有很大的竞争力。


如果华为无法与芯片制造,芯片封测企业合作,只要它还能够设计芯片,它仍然还是具有重大优势的。


然而,一个残酷的事实就是,华为在芯片设计环节,同样也受到了美国的严格限制,可谓是阻碍重重。


首先说说华为芯片设计所使用的架构,其采用的是英国arm公司的公版架构,在其公版架构之上,进行了自主的二次开发。


就像手机系统一样,国内大多数的手机厂商采用的都是安卓系统,但有许多厂商是在安卓系统的原有基础之上进行二次开发,形成了自己独有的手机系统的。比如华为,小米,vivo等等,都是如此。


因此,英国arm公司是否继续与华为合作,就显得尤其重要了 。


在2019年的时候,英国明确发布声明,说会继续与华为合作。可到了2020年的时候,又突然宣布说会和华为终止合作。


arm公司总部


总而言之,arm公司在这件事情上一直是朝令夕改,变化莫测,着实有点不靠谱。未来到底会如何,我们谁也不知道。


除了芯片设计架构之外,另一个更为头疼的问题,就是芯片设计所使用的软件。


在芯片设计的过程中,芯片设计公司一般都要用到eda设计软件。这就像你要p图,一般都要用到ps一样,这个是整个行业的专业软件。


然而,主要问题就出现在这个方面。


目前,全球eda软件供应者主要是国际三巨头Synopsys(新思科技)、Cadence(楷登电子科技)和Mentor Graphic(明导国际),三大eda企业占全球市场的份额超过60%。


而华为所使用的eda设计软件,主要也是来自于这三家。


但一个不幸的事实是,这三家公司全部都是美国的。其中Mentor Graphic(明导国际)虽然2016年被德国西门子收购,但是其专利技术却全部属于美国。


德国西门子


因此,在芯片设计的eda软件方面,华为也受到了美国的严格限制。一旦没有了eda软件,设计芯片对华为来说,就基本上是天方夜谭了。


虽然国内也有eda软件的杰出企业,比如龙头企业华大九天,但是华大九天的整体实力与三大巨头相比,还是有非常大的差距的。


如果华为采用华大九天的eda软件设计芯片,其效率和质量,是完全可以预见的。


所以,华为海思虽然是一家顶尖的芯片设计公司,但是在美国的制裁和打压下,也同样显得寸步难行,阻碍重重。


最后总结


目前华为在芯片产业链条的各个环节,基本上都被美国全方位锁死,其处境是相当的艰难,可以说是迎来了发展至今的“至暗时刻”。


作为中国芯片产业的龙头企业,这不仅是华为的“至暗时刻”,也是中国整体芯片产业的“至暗时刻”!


如今华为在美国的制裁和打压下,难以再继续更新和生产新的手机芯片。


当华为芯片的存货都已经卖完的时候,其今后的路,又将何去何从呢?


华为


当然,我并不主张投降主义,尽管美国的制裁和打压如此残酷,但中国人从来都是硬骨头。


在如今“至暗时刻”的现实处境下,就更需要国内整体芯片产业中的各个企业协同合作,共度难关。


正所谓,“团结就是力量”,相信在中国人的集体努力下,我们最终会迎来美好的明天。


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