華為刺痛了誰的「芯」？詳解圍繞華為展開的中美科技「霸權」之爭

前情提要：

美國商務部當地時間 5 月 15 日發布聲明稱，將全面限制華為購買採用美國軟體和技術生產的半導體，包括那些處於美國以外，但被列為美國商務管制清單中的生產設備。

晶片代工廠要為華為和海思生產代工前，都需要獲得美國政府的許可證。

但美國商務部考慮到該措施可能會對晶圓代工廠帶來巨大的經濟影響，因此設定了 120 天的緩衝期，以降低該規定變更可能帶來的衝擊。

就在美國宣布對華為封鎖措施的當天，台積電也正式宣布將在美國的承諾支持之下，在未來的 9 年內斥資 120 億美元，在美國本土興建一個 5 nm 晶圓廠。

同樣在這一天的晚間，國內半導體龍頭中芯國際在港交所披露公告稱，國家大基金二期與上海集成電路基金二期同意分別向附屬公司中芯南方注資 15 億美元、7.5 億美元，匯率換算後，中芯國際將獲得大基金近 160 億注資。

這被視為我國應對美國晶片管制策略的一項大舉措。

之後有關台積電和華為新訂單的事情在媒體層面經歷了三度反轉。

先是台灣《經濟日報》消息稱，華為已對台積電緊急追加 7 億美元大單。

隨後，國內媒體轉發日本經濟新聞援引多個消息來源稱，台積電已經停止接收來自華為的新訂單，以響應美國針對華為公司的出口管制新規。

再一小時後，路透社發布採訪台積電新聞發言人的最新報導，台積電方面表示，「關於客戶訂單的消息將不會公開，將遵守美國相關法律法規，停止接受華為訂單的相關報導『純屬市場傳言』。

」

緊接著財聯社報導，台積電回應稱其不會披露訂單細節，並指出，日經報導「純屬市場傳言」。

---

為什麼選擇「制裁」華為

美國此次制裁為何單獨點名華為？又為何著重強調封鎖採用美國軟體和技術生產的半導體？美國司法部長威廉·巴爾前段時間的一次演講中可以找到這個兩個問題的答案。

財經會議資訊 2 月 6 日報導，美國司法部長威廉·巴爾應華盛頓智庫「戰略與國際研究中心」邀請，參加了「中國行動計劃會議」，並做了主題演。

美國司法部長威廉·巴爾

巴爾在演講中解釋了美國為什麼必須「絞殺「華為，他說的打擊華為的根源，和對伊貿易完全無關，甚至說是因為網絡安全都不完全對，他說：

1、毫無疑問，中國的技術攻勢對美國構成了前所未有的挑戰，使我們國家的風險空前高漲。

自 19 世紀以來，美國在創新和技術方面一直處於世界領先地位。

正是美國的科技實力使我們繁榮和安全。

我們的生活水平、我們為年輕人和子孫後代擴大的經濟機會以及我們的國家安全都取決於我們持續的技術領導地位。

2、5G 技術處於正在形成的未來技術和工業世界的中心。

本質上，通信網絡不再僅僅用於通信。

它們正在演變成下一代網際網路、工業網際網路，以及依賴於這一基礎設施的下一代工業系統的中樞神經系統。

3、據估計，到 2025 年，以 5G 為動力的工業網際網路可能創造 23 萬億美元的新經濟機會。

如果中國繼續在 5G 領域獨占鰲頭，他們將能夠主導一系列依賴 5G 平台並與之交織的新興技術帶來的機遇。

4、中國領先會讓美國失去制裁的權力！從國家安全的角度來看，如果工業網際網路依賴於中國的技術，中國將有能力切斷各國與其消費者和工業所依賴的技術和設備之間的聯繫。

與我們將屈服於中國主導權這個前所未有的槓桿影響相比，美國今天使用的經濟制裁力量將顯得蒼白無力。

5、隨著5G領域的深入發展，我們將看到的不僅僅是智能家居、智能恆溫器，還有智能農場、智能工廠、智能重型建築項目、智能交通系統等，以及一系列新興技術。

除了人工智慧，我們還將與5G和工業網際網路交織在一起並依賴它們，例如機器人技術、物聯網、自動駕駛車輛、3D列印、納米技術、生物技術、材料科學、儲能和量子計算。

6、中國已經搶灘登陸，現在 5G 領域處於領先地位。

5G 是一項基礎設施業務。

它依賴於無線接入網、無線區域網和各種設備。

華為現在是除北美以外所有大陸的領先供應商。

美國沒有設備供應商。

中國的主要競爭對手是芬蘭的諾基亞公司，市場份額 17%，以及瑞典公司愛立信公司，占 14%。

7、5G 依賴於一系列技術，包括半導體、光纖、稀土和材料。

中國已經開始將所有這些元素國產化，所以現在它將不再依賴外國供應商。

8、未來 5 年內，5G 全球版圖和應用主導地位格局將成。

問題是，在這個時間窗內，美國和我們的盟國是否能夠與華為展開足夠的競爭，以保持和占領足夠的市場份額，從而維持足夠長期和強勁的競爭地位，避免將主導權拱手讓給中國。

時間窗很短，我們和我們的盟友必須迅速採取行動。

以上八點猶如八支利劍，箭頭直指華為。

《華盛頓郵報》的評論更加一針見血：「川普面臨的最棘手問題，就是如何阻止中國的華為和中興主導全球數字基礎設施。

」

---

制裁針對晶片

目前我國是全球晶片消費量最大的國家之一，2018 年中國進口晶片 3120 億美元，而全球晶片市場規模約為 4688 億美元，中國進口額度占了全球 66.6% 的市場，粗略加上中國自己生產的晶片，相當於中國消費了全球 70% 以上的晶片。

需求大產量小是當下的現狀，清華大學微納電子學系主任、微電子所所長魏少軍表示：「2018年中國生產的晶片從全球市場來看，大約只占 7.9%，即約莫只有 370 億美元左右的產值。

」

而這其中很大一部分晶片與華為有關，這裡簡單介紹下華為海思的晶片歷程：

1991年，華為成立了自己的 ASIC 設計中心，專門負責設計ASIC。

2004年，華為在ASIC設計中心的基礎上，成立了海思半導體有限公司。

2009年，華為海思推出了第一款面向公開市場的手機終端處理器 K3 。

因為產品還不成熟，所以並沒有獲得成功。

在2012年，華為海思推出 K3V2 處理器，這顆處理器選擇了台積電 40nm 工藝製程，整體功耗高，兼容性差。

2013年底，華為海思推出了麒麟 910。

這是他們的第一款SoC。

麒麟 990、麒麟 820 和麒麟 985等晶片的推出不斷刷新的外界對華為晶片能力的印象。

2020 年 5 月 7 日，並首次進入全球半導體 TOP 10 榜單。

華為海思入選為全球前十大半導體企業，主要原因是華為不僅有手機晶片，還有電源管理晶片、網通處理器等眾多晶片的。

但華為只是半導體晶片行業中的 Fabless ，晶片製造能力缺失無疑成為了華為的阿克琉斯之踵。

在半導體晶片行業，企業的模式主要分三種：

1、有的公司，從設計，到製造、封裝測試以及投向消費市場一條龍全包，被稱為IDM (Integrated Design and Manufacture)公司，例如英特爾 Intel。

2、有的公司，只做設計這塊，是沒有fab（工廠）的，通常就叫做Fabless（無工廠），例如ARM、AMD、高通、華為海思等。

3、而還有的公司，只做代工，只有fab，不做設計，稱為Foundry（代工廠），例如台積電等。

像華為的麒麟 990、麒麟 820 和麒麟 985 等晶片都是由台積電採用 7nm 及更先進工藝生產，而麒麟 710F 等中低端晶片以及電源管理晶片等其他晶片卻是採用技術較為落後的製造工藝，這些晶片都可以由中芯國際生產。

中芯國際生產的大多都是一些中低端晶片，去年實現了14nm 晶片的量產，但對於這個數字以上的晶片卻無能為力。

當下華為面對的不僅是晶片代工廠的合作受阻，設計晶片的高端軟體無法使用的問題也難以越過，條文中「全面限制華為購買採用美國軟體和技術生產的半導體」明確表示要扼殺華為繼續使用美國生產的高端晶片設計軟體。

而目前 IC 設計的 EDA 工具仍基本由 Cadence、Synopsys、Mentor 三家美國公司壟斷，短期難以完全替代。

如果台積電代工環節受到限制，華為高端晶片的生產很快會陷入停滯。

短期來看，華為可能會加大與三星的合作，爭取讓三星成為台積電的替代。

因為世界上目前僅有三家公司有能力承擔這項工作，除去台積電和美國公司因特爾，三星所在國韓國目前還沒有公布針對華為「晶片管制」禁令。

韓國也可能抓住這次機會，憑藉其在存儲器、顯示器、成像和移動處理器等關鍵器件中的強大供應能力和擴產能力取代美國，成為全球半導體的領導者。

---

難道除了台積電就沒有別的公司可以為華為代工？

有能力代工就必須擁有 7nm 及以上製造能力的光刻機，也就是極紫外線（EUV）光刻機，而這樣的光刻機全世界就只有荷蘭的 ASML 一家公司有能力製造。

ASML EUV 光刻機

ASML 製造的光刻機都賣給了誰？據 ASML 發布的 2019 年財報顯示，2019 年 ASML 共賣出了 26 台極紫外線（EUV）光刻機，有一半的光刻機賣給了台積電，剩餘的一半賣給了美國的英特爾和韓國的三星。

2020 年一季度 ASML 公司獲得了 73 台光刻機訂單，在這 73 台光刻機訂單中，大部分也是賣給了台積電，其次是三星和英特爾。

之所以 ASML 生產的 EUV 光刻機都被這三家企業「壟斷」，是因為這三家企業既是 ASML 的客戶，也是 ASML 的股東。

ASML 雖然是一家荷蘭公司，但是背後卻有歐美、韓國財團的資本存在，ASML 通過與大客戶利益捆綁，間接的壟斷了整個高端光刻機市場。

我們是否有可能購買到 ASML 的 EUV 光刻機？

我們把視角轉移到向ASML購買光刻機的思路上。

2018 年時中芯國際曾花 1.2 億美元從荷蘭 ASML 訂購了一台 EUV 光刻機，按照合同 ASML 應該在 2019 年底向中芯國際交貨的，但是因為受到阻撓，直到現在為止，ASML仍然沒有完成交貨。

外界猜測發貨延遲可能是因為美國方面使用《瓦森納協定》向荷蘭施壓，拒絕向 ASML 發放新的出口許可證。

捷克曾擬向中國出口「無源雷達設備」時，美國直接出面干涉向捷克施加壓力，成功迫使捷克停止這項交易。

《瓦森納協定》又稱瓦森納安排機制，全稱為《關於常規武器和兩用物品及技術出口控制的瓦森納協定》 目前共有包括美國、日本、英國、俄羅斯、荷蘭等42個成員國。

儘管「瓦森納安排」規定成員國自行決定是否發放敏感產品和技術的出口許可證，並在自願基礎上向「安排」其他成員國通報有關信息。

但「安排」實上完全受美國控制。

而中國（大陸）就在「被禁運」國家之列。

不過在 5 月 14 日荷蘭 ASML 公司與江蘇無錫簽約，擴大光刻機在無錫的服務基地。

從而為 ASML 在中國售出的光刻機進行技術服務。

此舉似乎暗示 EUV 光刻機將可能在近段時間交貨中芯國際。

---

中國是否可以自己製造光刻機？

在 EUV 光刻機之前晶片製造商一直都是使用 DUV 光刻機，它的波長是 193nm，光源是ArF（氟化氬）準分子雷射器，但是到了 7nm 這個節點已經是 DUV 光刻的極限。

在上世紀 90 年代後半期，大家都在尋找取代 193nm 光刻光源的技術希望可以向 7nm 邁進，提出了包括 157nm 光源、電子束投射、離子投射、X 射線和 EUV，接下來就是艱苦的探索與實驗。

當初由 Intel 和美國能源部牽頭，集合了摩托羅拉、AMD 等公司還有美國的三大國家實驗室組成 EUV LLC，ASML 也被邀請進入成為 EUV LLC 的一份子。

在 1997 到 2003 年間，EUV LLC的幾百位科學家發表了大量論文，證明了 EUV 光刻機的可行性，然後 EUV LLC 解散。

全球首台 EUV 光刻機原型

接下來 ASML 在 2006 年推出了 EUV 光刻機的原型，2007 年建造了 10000 平方米的無塵工作室，在 2010 年造出了第一台研發用樣機 NXE3100，到了 2015 年終於造出了可量產的樣機，而在這研發過程中，其中 Intel、三星、台積電這三家公司進行了鼎力支持。

ASML 的 EUV 光刻機集成了全球數百家公司的技術，擁有超過 8000 多個零部件，其中大部分零件非常複雜。

80% 部件來自於歐美各個國家，這些已開發國家互通有無，將最先進的技術及材料賣給荷蘭，才能促成 EUV 光刻機的誕生。

用上海微電子董事長賀榮明的話來形容 EUV 光刻機工作的難度：「相當於兩架大飛機從起飛到降落，始終齊頭並進，一架飛機上伸出一把刀，在另一架飛機的米粒上刻字，不能刻壞了。

」

說到上海微電子它是當之無愧的國內光刻機生產商龍頭，但它目前技術節點僅為 90 nm，且多以雷射成像技術為主，2021 年計劃交付的首台國產光刻機還僅是 28 nm，這與荷蘭 ASML 還有著相當大的差距，粗略估計技術相差在二十年以上。

---

面對打壓，華為如何應對

這次禁令有 120 天的緩衝期。

華為當下最緊迫的是要利用好這珍貴的 120 天，做好囤貨和替代計劃，特別是那些關鍵產品，比如高端旗艦手機和 5G 基站要用的晶片。

對於一些能被國產替代的部件，華為則可以調整策略，加大對國產晶片的使用比例。

AI 財經社消息稱一家國內半導體企業董事長表示：「120 天時間華為可以思考很多問題。

有一條路是，華為不做海思，和小米一樣買高通的晶片做手機。

另一條路是將海思分拆出來，分成不同部分賣掉。

不過華為大機率不會這麼做，它有現金流，就硬抗一段時間。

120 天還是有很多變數。

」

針對是否要割捨海思求生，業內有很多種聲音。

華為戰略顧問在一個行業電話會議中表示，現在談拆分海思太遙遠了。

信達證券研究院方競則認為，雖然整個海思剝離的可能性非常小，但觀察華為，近期持續有華為子公司的法人變動，說明華為也想做內部的調整。

「最悲觀的情況下，就是華為海思變為 IP 公司，保留核心的 IP 授權業務，而研發人員就化整為零，去支持其他國產晶片公司。

」

潘多拉魔盒開啟後災難將無法避免

半導體是全球化最徹底的產業。

如果這一管制措施真的實施了，勢必將引發全球的混亂。

而美國也難獨善其身。

來自波士頓諮詢的研究稱：

未來三到五年內，如果美國繼續現行的對華貿易政策，美國半導體公司可能會損失 8% 的全球份額和 16% 的收入。

如果美國完全禁止半導體公司向中國客戶銷售，美國公司可能會損失 18% 的全球份額和 37% 的收入。

在兩個月前的 3 月 31 日，華為公司輪值董事長徐直軍公開表示：「潘多拉盒子一旦打開，對全球化的產業生態可能是毀滅性的連鎖破壞，毀掉的可能將不止華為一家企業。

我期望這條信息是假的，否則後患無窮。

全球產業鏈任何一個玩家都很難獨善其身。

」

距離禁令正式實施還有 100 多天，如果這一管制措施真的實施了，勢必將引發全球的混亂。

第一、晶片作為全球化最徹底的產業，能生產出它需要聚集幾十個國家及地區的共同努力。

限制任何使用美國技術的晶片產品向華為銷售，意味著剝奪了價值鏈上眾多參與者從華為獲取回報的權利，必然引發眾怒；

第二、如果一個國家以政治力量來扼殺另一個國家的一個企業，顯然也給了該企業所在國政府以反制的理由。

第三、全球化已經讓各方的利益交織在一起，爭鬥兩國兩敗俱傷的同時會產生不可控的連鎖反應。

華為郭平公開表示，雖然美國持續封殺華為，但華為不會走向封閉和孤立主義，會堅持全球化、多元化的戰略。

他還呼籲產業界共同努力，維護市場公平性， 確保全球統一的標準體系和分工協作的全球供應鏈體系。

站在今天看明天，ICT 產業未來依然充滿希望。

華為近日回應制裁演講中的一副圖片表達華為當下的狀態，相信華為也會像這架飛機一樣，衝破磨難迎來曙光。

作者：宗恩
責編：徐九、芒果果

發自 SiFou Office

參考文章：

《波士頓諮詢：限制對華貿易如何終結美國半導體業的領導地位報告》

http://www.199it.com/archives/1019953.html

AI財經社《華為海思保衛戰》

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_7465801

芯智訊《美國出手阻撓，中芯國際的EUV光刻機黃了？》

https://news.futunn.com/post/4783021?src=8

《中國大使敬告荷蘭不要限制EUV光刻機供應》

https://www.eet-china.com/news/202001161025.html