美中兩國關係大不如前,從川普政府發動對中國的貿易戰後,緊接著是科技戰。最早的目標是5G技術,由於華為在5G技術、市場領先,因此成了美國鎖定的主要對象。
2019年5月16日,美國商務部將華為及其70家關係企業列為「實體名單」,未經美國政府同意,美國企業不得對華為銷售零組件和提供技術。
2020年5月15日美國商務部發布新禁令,除非獲得供貨許可,否則半導體廠商禁止將含美國技術與軟體的產品賣給華為。
全面防堵中國半導體坐大,由「點」到「面」趕盡殺絕
華為以及旗下的海思半導體,及113家華為子公司,皆納入此禁令的範疇內,這個「升級版」的禁令對華為的打擊,從「片面」擴及到「全面」。
此禁令讓華為海思,無法在全球晶圓代工廠下單生產IC(除非取得美國商務部的許可),也無法自半導體公司購買IC (除非取得美國商務部的許可)。
美國對華為公司力下如此「嚴厲」的禁令,讓原本業務「如日中天」的華為陷入困境,高速成長的業績戛然而止。
2020年12月18日,美國商務部將「中芯國際」列入實體清單,美國公司不得在沒有政府的許可下,銷售10奈米級以下的技術給中芯國際。
此時美國的策略是鎖定目標,精準打擊,避免對美商在中國的利益受到更大的影響。
美中關係江河日下,圍堵政策全面控管
拜登政府上任後,美中關係江河日下,「全球化貿易」成為昨日黃花,「在地生產」成為主流,美國鼓勵供應鏈遷出中國。
在高科技方面,美國加緊管制先進、關鍵技術,輸出給與軍方有關的中國公司。中國的公司、學校、機構等,只要與軍方有關,紛紛被美國列入實體清單,以管控美國技術外流到這些敏感的中國公司。
近來美國對出口高科技技術到中國的管制,開始升級,由點的控制,發展成全面性的控制。
今年8月初,美國科林、科磊兩大半導體設備公司,證實收到美國政府信件,要求除非取得許可,否則不能將14奈米及以下的設備出口到中國。這紙禁令涵蓋中國所有的晶圓廠,不僅僅限於被列入實體名單的中芯國際。美國政府不必費心將宏力半導體、華力微、長江存儲等半導體公司列入實體名單,也能管制美商將高端設備出口到這些中國公司。
8月12日,美國宣布GAAFET架構EDA、「超寬能隙」半導體材料「氧化鎵」、「鑽石」技術,以及「壓力增益燃燒(PGC)」技術,限制出口中國。
GAAFET為次世代的半導體結構,目前僅三星電子的3奈米製程使用,台積電及英特爾,到2奈米製程時方會導入。美國管制GAAFET EDA對中國的IC設計業幾乎完全沒有影響,警告意味大於實質效用。
美國禁令將加速中國高科技產業本土化
對中國IC設計業者的「夢魘」是美國將EDA禁令「升級」,限制14奈米以下的EDA輸出到中國。目前全球EDA市場主要由益華、新思兩家美商公司及「德皮美骨」的西門子EDA,所占據,三者全球市占率高達76%以上。
中國本土有超過50家本土EDA供應商,其中「華大九天」、「芯願景」、「廣立微」、「芯華章」、「思爾芯」、「概倫電子」等較有名,華大九天是領導廠商。
目前中國本土EDA供應商的市占率僅10%左右,大部分必須仰賴美商。美國這個禁令,無疑給中國半導體供應鏈一記「當頭棒喝」,加速、加深「本土化」是中國高科技產業,不得不走的一條「不歸路」。
「超寬能隙」半導體材料,可耐更高電壓及更高溫度,是繼碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)之後,次世代的化合物半導體。美國此次禁止「超寬能隙」半導體材料出口中國,可說是「超前部署」的策略。
8月31日美國輝達公司宣布,美國政府要求該公司用於資料中心、人工智慧的GPU,A100及H100,限制銷往中國及俄羅斯,超微的MI250 GPU也受到同樣的限制。
輝達AI訓練GPU獨步全球,輝達的GPU是打造人工智慧運用的利器,除了IC外,相關的軟體支援,也是不可或缺。因此即使能夠透過「第三管道」取得被管制的IC,如果沒有輝達原廠支援軟、硬體的解決方案,只有IC是無法成其事。
輝達的GPU是發展人工智慧必備的元件,美國政府禁止輝達的高階GPU出口到中國,主要目的應該是防堵中國在人工智慧方面的快速發展。
對於GPU受到管制,中國方面在此之前就體認到這種發展的可能性,因此近年來,中國高階GPU IC設計公司如雨後春筍般地冒出。其中較有名的GPU IC設計公司有壁仞科技、天數智芯、登臨科技、摩爾執行緒等。
天數智芯於2021年4月發布一款由台積電7奈米代工的GPU,此款GPU型號為BI 100,號稱效能可以與輝達的A100比美。
壁仞科技延攬輝達前上海總經理楊超源,及超微前全球副總裁李新榮等,業界高階專才加入。壁仞科技於今年8月初,發表BR100 系列GPGPU,使用該公司原創晶片架構,採用台積電7奈米製程,並結合小晶片的設計、製造封裝技術。
BR100系列的應用,主要聚焦人工智慧訓練與推論、通用運算等,應該是瞄準輝達A100的競爭產品。
美國對輝達A100的禁令,給壁仞科技、天數智芯等公司帶來絕佳的發展機會。不過輝達GPU不論在硬體或軟體方面,皆遙遙領先中國的GPU設計公司,壁仞科技、天數智芯等,必須加快腳步方能完成替代輝達產品的任務。
美國對GPU的禁令,雖然可阻止中國在人工智慧發展的腳步,然而也可能會成為刺激中國GPU設計公司的成長的「引子」,這恐怕是美國政府「始料未及」的效應。
美國政府近期會將發給個別美國公司的禁令信件,轉換成法條,擴大對高科技技術出口中國的限制。
不止技術下階段連投資也限制,全面防堵技術及資金外流
下一階段,美國政府將可能對高階伺服器CPU、高階FPGA、高階網通IC等,發布管制出口到中國的禁令。
同時美國政府也會限制美國公司投資中國高科技公司,以避免技術及資金外流。
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責任編輯:吳秀樺、侯品如