近日，有媒體報(bào)道稱，美國(guó)芯片廠商AMD、英偉達(dá)相繼收到總部通知，對(duì)中國(guó)區(qū)客戶斷供高端GPU芯片。
消息稱，具體到AMD方面，告知其收到總部緊急通知：一是暫停對(duì)中國(guó)區(qū)所有數(shù)據(jù)中心GPU卡MI100和MI200發(fā)貨；二是統(tǒng)計(jì)中國(guó)區(qū)Ml 100已發(fā)貨量；三是統(tǒng)計(jì)中國(guó)區(qū)MI 200已發(fā)貨客戶清單和發(fā)貨明細(xì)。
NVIDIA方面也告知收到如下通知：一是NVIDIA中國(guó)區(qū)已收到總部要求，暫停對(duì)中國(guó)區(qū)所有客戶所有代理商的數(shù)據(jù)中心GPU卡A100和H100的發(fā)貨，其它 GPU卡不受影響；二是各服務(wù)器OEM的現(xiàn)有庫(kù)存A100 GPU卡，目前可以對(duì)各自的行業(yè)客戶繼續(xù)交付，NVIDIA中國(guó)區(qū)目前也沒有對(duì)OEM發(fā)任何Letter。
截止發(fā)稿，AMD中國(guó)及NVIDIA中國(guó)方面都還未回復(fù)，消息真實(shí)性還有待時(shí)間驗(yàn)證，但可以看到的是：
· 7月28日，美國(guó)眾議院通過(guò)《芯片與科學(xué)法案》（簡(jiǎn)稱“芯片法”）。
· 7月30日，美國(guó)商務(wù)部禁止美國(guó)企業(yè)向中國(guó)提供可用于14nm以下先進(jìn)制程芯片制造的設(shè)備。
· 8月10日，拜登正式簽署《芯片與科學(xué)法案》。
· 8月15日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布對(duì)EDA軟件工具等四項(xiàng)技術(shù)實(shí)施出口管制。
……
近一段時(shí)間里，美國(guó)對(duì)中國(guó)以芯片為首的高新技術(shù)打壓不斷升級(jí)，已經(jīng)延伸到設(shè)備、芯片設(shè)計(jì)、晶圓代工等各個(gè)環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈自主可控迫在眉睫，國(guó)產(chǎn)替代重要性愈發(fā)凸顯。
與此同時(shí)，盡管中國(guó)大陸在晶圓制造方面正在積極擴(kuò)產(chǎn)，設(shè)備、材料、EDA等領(lǐng)域也不斷有新的突破，但芯片各環(huán)節(jié)國(guó)產(chǎn)化率依然較低，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊，難度頗大。
01
芯片法案背后：企業(yè)選邊
自2008年金融危機(jī)之后，美國(guó)一系列政策的背后，都延續(xù)一個(gè)主題：制造業(yè)回流。無(wú)論是奧巴馬的“重振美國(guó)制造”、特朗普的“美國(guó)優(yōu)先”，還是拜登的“制造業(yè)回歸”，皆是如此，但各有側(cè)重。
相比較而言，拜登政府側(cè)重于維持美國(guó)基礎(chǔ)研究能力和優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境，對(duì)華技術(shù)打壓更加精細(xì)化，其中以芯片法最為典型。其旨在向美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)和尖端科研領(lǐng)域提供資金支持，總共分為三部分：2022年芯片法案、研發(fā)與創(chuàng)新法案、美國(guó)最高法院安全資金法案。
在2022年芯片法案中，總撥款為542億美元，其中有527億美元撥款給半導(dǎo)體（芯片）相關(guān)基金，15億用于無(wú)線供應(yīng)鏈。
具體來(lái)看，美國(guó)芯片基金（CHIPS for America fund）的撥款為500億美元，分別是390億的激勵(lì)計(jì)劃與110億的商業(yè)研發(fā)和勞動(dòng)力發(fā)展項(xiàng)目。在激勵(lì)計(jì)劃中，第一年將會(huì)撥款190億，有20億明確用于傳統(tǒng)芯片的生產(chǎn)，60億可能用于直接貸款和貸款擔(dān)保的成本；之后4年即2023至2026年每年將分別撥款50億美元。
盡管后續(xù)4年每年50億美元的金額不算大，但第一年撥款190億美元還是頗有吸引力，這個(gè)數(shù)字已經(jīng)接近全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)2021年凈利潤(rùn)總額的15％。
不止單純的資金補(bǔ)助，這筆錢或許還有“臺(tái)階”的意味。
畢竟，除了補(bǔ)貼下發(fā)，芯片法另一重要部分是政策限制，即企業(yè)必須符合所謂的“條件”。法案禁止獲得補(bǔ)貼的公司在中國(guó)大幅增產(chǎn)“先進(jìn)制程”芯片，期限為10年，違反禁令的公司，可能會(huì)被要求退還全部補(bǔ)貼。
這也是該法案最受矚目的條款之一，等于讓世界芯片巨頭在中美之間“二選一”。而一旦企業(yè)的選擇不傾向美國(guó)，或許會(huì)受到“專利警告”。
此次以錢為“餌”，讓企業(yè)們“選邊站”，也讓其站邊有了看似合理的由頭。
實(shí)際上，從細(xì)分領(lǐng)域上來(lái)看，盡管美國(guó)在EDA＆IP、芯片設(shè)計(jì)、制造設(shè)備方面都占據(jù)第一的市場(chǎng)份額，但在晶圓制造領(lǐng)域卻占比較小。
全球絕大多數(shù)的半導(dǎo)體制造產(chǎn)能都集中在亞洲，尤其是10nm以下制程的制造技術(shù)幾乎都在中國(guó)臺(tái)灣。根據(jù)CRS的數(shù)據(jù)，美國(guó)在全球半導(dǎo)體制造能力中的份額已從1990年的37％下降到2020年的12％左右，預(yù)計(jì)到2030年將進(jìn)一步下降到10％。
因此，美國(guó)政府計(jì)劃以巨額補(bǔ)貼和稅務(wù)減免吸引各大半導(dǎo)體公司在美國(guó)興建、擴(kuò)建工廠，企圖通過(guò)引導(dǎo)半導(dǎo)體制造業(yè)回流美國(guó)帶動(dòng)本土整條產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，同時(shí)打壓中國(guó)。
而從2020年6月美國(guó)眾議院提出芯片法案，至今年8月，芯片法案簽署過(guò)程中，美國(guó)的大力度產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼也確實(shí)吸引了國(guó)內(nèi)外知名半導(dǎo)體企業(yè)在美建廠。
總體來(lái)看，芯片法最直接的目的是通過(guò)投資補(bǔ)貼吸引半導(dǎo)體企業(yè)在美國(guó)本土設(shè)廠，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本土化回流與回遷；但另一層面意圖是希望通過(guò)限制補(bǔ)貼資格來(lái)阻止半導(dǎo)體企業(yè)在中國(guó)增產(chǎn)，嚴(yán)防先進(jìn)芯片工藝和技術(shù)落地中國(guó)。
臺(tái)積電、三星、海力士都不同程度上會(huì)收到上述法案影響。其中，臺(tái)積電或許是被芯片法針對(duì)的“頭號(hào)對(duì)象”。
從全球十大半導(dǎo)體巨頭在中國(guó)大陸的布局來(lái)看，大部分公司在大陸有產(chǎn)品研發(fā)部門，一部分公司也布局了封裝測(cè)試工廠，但是先進(jìn)制程的晶圓制造廠寥寥無(wú)幾。此次芯片法主要針對(duì)的是晶圓制造尤其是高制程晶圓制造在中國(guó)大陸的擴(kuò)產(chǎn)。目前在大陸生產(chǎn)28納米以下先進(jìn)制程芯片的只有臺(tái)積電（在南京的工廠生產(chǎn)28nm和16nm芯片）。
此外，也有消息稱，三星和SK海力士將重新評(píng)估在中國(guó)的投資。目前三星在西安的3D NAND存儲(chǔ)生產(chǎn)基地是主力陣地，占三星NAND Flash整體產(chǎn)能40％左右；SK海力士在無(wú)錫的廠房占了將近50％DRAM產(chǎn)能。
顯然，我國(guó)在高端芯片領(lǐng)域還沒有實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，主要依賴進(jìn)口。從制造維度看，14nm及以下的先進(jìn)制程領(lǐng)域，我國(guó)當(dāng)前基本處于空白狀態(tài)，而即使是成熟制程，核心設(shè)備、耗材的本土化供給程度仍相當(dāng)?shù)汀?/p>
因此，美國(guó)對(duì)于芯片“脫鉤斷鏈”的推動(dòng)，將直接導(dǎo)致國(guó)內(nèi)在芯片制程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)受到限制。
02
EDA技術(shù)管制，中國(guó)恐陷入“弱者恒弱”
不止是制造壓制，美國(guó)還希望在關(guān)鍵技術(shù)上“卡住中國(guó)的脖子”。
當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月15日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布對(duì)EDA軟件工具等四項(xiàng)技術(shù)實(shí)施出口管制。本次管控針對(duì)于GAAFET設(shè)計(jì)“專用”EDA 工具（全部環(huán)節(jié)），這一技術(shù)主要應(yīng)用于3nm及以下制程的芯片工藝。
EDA是芯片設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工具，素有“芯片之母”的稱號(hào)。
盡管與龐大的芯片設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用行業(yè)相比，EDA市場(chǎng)規(guī)模并不算大。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2017年－2021年，全球EDA市場(chǎng)規(guī)模分別為92．87、97．04、102．73、114．67、132．00億美元，但其背后撐起的是數(shù)十萬(wàn)億美元規(guī)模的數(shù)字經(jīng)濟(jì)。
而因技術(shù)封鎖，中國(guó)EDA起步較晚且發(fā)展較為曲折，發(fā)展進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。
當(dāng)前，全球EDA行業(yè)市場(chǎng)集中度較高，共分為三個(gè)梯隊(duì)。
第一梯隊(duì)為楷登電子、新思科技和西門子EDA，上述三家公司具有顯著領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，全球市場(chǎng)占比約78％。
第二梯隊(duì)為華大九天、ANSYS等幾家企業(yè)，憑借部分領(lǐng)域的全流程工具或在局部領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，位列第二梯隊(duì)，全球市場(chǎng)占比約15％。
第三梯隊(duì)是一些聚焦于某些特定領(lǐng)域或用途的點(diǎn)工具的企業(yè)，整體規(guī)模和產(chǎn)品完整度與前兩大梯隊(duì)的企業(yè)存在明顯差距，全球市場(chǎng)占比約7％。
國(guó)產(chǎn)EDA公司與“三巨頭”有明顯差距，很大一部分原因在于：前者目前仍不能實(shí)現(xiàn)全工具鏈覆蓋。由于EDA工具鏈非常長(zhǎng)，涉及軟件種類，國(guó)內(nèi)大多從某一環(huán)節(jié)單點(diǎn)切入，部分流程與環(huán)節(jié)具備較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
此外芯片“生態(tài)”是國(guó)產(chǎn)EDA公司難以逾越的鴻溝。海外三巨頭與頭部Foundry長(zhǎng)期捆綁，始終處于工藝的領(lǐng)先地位。而國(guó)產(chǎn)廠商缺乏與頭部Foundry的合作，導(dǎo)致其EDA工具對(duì)先進(jìn)工藝的支持不夠，這也是國(guó)產(chǎn)EDA工具在高端芯片領(lǐng)域幾乎沒有份額。即便是華大九天，其大多數(shù)工具仍無(wú)法支持28nm以下的制程。
不過(guò)近年來(lái)，隨著政策的持續(xù)加持，國(guó)產(chǎn)EDA市場(chǎng)在向好發(fā)展。以華大九天為例，其模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)在電路仿真工具上技術(shù)可達(dá)到全球先進(jìn)水平；在平板顯示電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為成為全球唯一能提供全流程設(shè)計(jì)解決方案的供應(yīng)商。
同時(shí)，由于國(guó)產(chǎn)化需求還引發(fā)了融資熱、上市潮。近兩年以來(lái)，目前已有概倫電子、華大九天、廣立微三家企業(yè)上市，芯愿景已提交招股申報(bào)稿，多樣化的融資渠道，意味著EDA軟件公司能有良性、長(zhǎng)期發(fā)展的可能性。
在此之下，此次美國(guó)對(duì)下一代EDA軟件限制的影響力是巨大的，不止影響EDA軟件企業(yè)，同時(shí)對(duì)芯片設(shè)計(jì)、制造等各方面造成影響。
以三星為例，其今年6月剛剛突破的3nm GAA架構(gòu)制程技術(shù)，也是在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA軟件的全力協(xié)助下完成的。沒有EDA軟件的配合，突破架構(gòu)、制程限制難度更大。
更高級(jí)別技術(shù)的限制，或?qū)?dǎo)致基礎(chǔ)本就薄弱的中國(guó)EDA市場(chǎng)，雪上加霜。
03
中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)承壓，期待各路開花
面對(duì)美國(guó)針對(duì)芯片等高新技術(shù)的打壓，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)承壓頗重。
當(dāng)前我國(guó)目前集成電路自給率較低，貿(mào)易逆差較大。根據(jù)IC Insight數(shù)據(jù)，2020年我國(guó)集成電路供給量約為227億美元，需求量為1430億美元，自給率僅為15．9％，集成電路缺口巨大。從進(jìn)出口來(lái)看，2021年我國(guó)集成電路進(jìn)口4326億美元，出口1538億美元，貿(mào)易逆差高達(dá)2788億美元。
而從需求端來(lái)看，在汽車智能化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化的驅(qū)動(dòng)下，汽車芯片量?jī)r(jià)齊升，有望成為半導(dǎo)體行業(yè)的新推動(dòng)力。
汽車芯片種類較為龐雜，主要分四類：一是功能芯片，主要是指MCU和存儲(chǔ)器，其中MCU負(fù)責(zé)具體控制功能的實(shí)現(xiàn)，承擔(dān)設(shè)備內(nèi)多種數(shù)據(jù)的處理診斷和運(yùn)算；二是主控芯片，在智能座艙、自動(dòng)駕駛等關(guān)鍵控制器中承擔(dān)核心處理運(yùn)算任務(wù)的SoC，內(nèi)部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列運(yùn)算單元；三是功率半導(dǎo)體，主要是IGBTs和MOSFETs；四是傳感器芯片，包括導(dǎo)航、CIS和雷達(dá)等。
根據(jù)海思在2021中國(guó)汽車半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)大會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)汽車電子占比汽車總成本在2030年會(huì)達(dá)到50％。
但從供給端看，我國(guó)芯片自主率較低。從細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看，我國(guó)在汽車計(jì)算、控制類芯片的自主率不到1％，傳感器4％，功率半導(dǎo)體8％，通信3％，存儲(chǔ)器8％。
自主率低，加上建廠、技術(shù)管制，這一方面意味著，智能汽車銷量越高，集成電路貿(mào)易逆差或?qū)⒃酱螅涣硪环矫嬉惨馕吨癸L(fēng)險(xiǎn)能力低，一旦再次遇到類似近年“缺芯”問(wèn)題，國(guó)內(nèi)企業(yè)將再次陷入完全被動(dòng)。
有分析師認(rèn)為，中美博弈肯定是往脫鉤方向去的，在這個(gè)趨勢(shì)下各個(gè)技術(shù)都需要貼身戰(zhàn)術(shù)去做。（這次美國(guó)一系列動(dòng)作背后）往好了看，遲早會(huì)發(fā)生的，那早點(diǎn)不是壞事。利用企業(yè)建廠、先進(jìn)工藝大規(guī)模應(yīng)用時(shí)間差，中國(guó)早些、多些準(zhǔn)備，去補(bǔ)課、趕超。
實(shí)際上，近年來(lái)我國(guó)芯片在各個(gè)領(lǐng)域也都有利好消息。
功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，國(guó)產(chǎn)替代正在提速。時(shí)代電氣、斯達(dá)半導(dǎo)等公司的車規(guī)級(jí)產(chǎn)品滲透率正在提升。
MCU領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)廠商在32位MCU上已經(jīng)開始有所建樹，包括杰發(fā)科技、比亞迪半導(dǎo)體等。雖然車規(guī)級(jí)MCU國(guó)內(nèi)廠商還處在起步階段，但在缺芯的大背景下，加速了廠家進(jìn)入汽車供應(yīng)鏈時(shí)間。
在智能傳感器方面，比如攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外基本處于同一起跑線，尤其是激光雷達(dá)，有望成為國(guó)產(chǎn)突破點(diǎn)。
SoC領(lǐng)域，中低端市場(chǎng)傳統(tǒng)巨頭地位穩(wěn)固，而智能座艙、自動(dòng)駕駛的大芯片市場(chǎng)上，是目前全球玩家爭(zhēng)奪的重點(diǎn)，國(guó)內(nèi)如地平線等企業(yè)也已打入多家車企供應(yīng)體系，在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)的影響力初步奠定。
誠(chéng)然，我國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)還很薄弱，但戰(zhàn)書已下，唯有背水一戰(zhàn)，期待突圍。
參考文獻(xiàn)：
國(guó)海證券《美國(guó)產(chǎn)業(yè)政策新動(dòng)向及其影響》
財(cái)通證券《EDA 軟件反復(fù)被卡脖子，國(guó)產(chǎn)化任重道遠(yuǎn)》
招商證券《“芯片四方聯(lián)盟”下，產(chǎn)業(yè)升級(jí)重點(diǎn)在哪兒？》
平安證券《電子行業(yè)深度報(bào)告：需求分化加劇，結(jié)構(gòu)性機(jī)會(huì)猶存》
天風(fēng)證券《科技博弈加速國(guó)產(chǎn)替代，如何一鍵布局前沿賽道？》
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