中国重塑台积电的美国“设卡阻挠”,ASML
十二月二日,美国新一轮禁止中国芯片的靴子终于落地。
美国商务部公布了210页的最新出口管制文件,涉及出口管制规则的具体调整和实体清单的详细更新。实体清单涉及中国、日本、韩国140家企业,中国芯片公司占130多家,名单近58页,本月有效。
本轮出口管制规章的调整主题有两个:限制中国获得尖端高计算能力的人工智能芯片,遏制中国先进芯片制造能力。此前,台积电将切断大陆7nm的供应。 这次没有直接提到AI芯片代工服务。
此前,由于多家外国媒体的吹风,业界对禁令早有期待,但真正落地公布后,大家的反应还是不一样的——那天晚上,所有的同行都应该为客户整理公告信息,机构和媒体也在朋友圈和群聊中逐一检查实体清单对应的企业。然而,那些以前在名单上流传但最终没有出现在名单上的公司可以松一口气。
所以,如何准确地理解这一轮“芯片禁令”,它会给中国的芯片产业带来什么?首先,我可以看看“禁令”本身。

H1000是2023年英伟达的核心产品 GPU,材料成本接近3000美元
“芯片禁令”2024版三板斧
近年来,美国商务部产业和安全局(BIS)都是10月份发布的关于华半导体管控的新规定。今年受选举影响,规则悬而未发,也引起了业内很多猜疑,包括广泛猜测的台积电代工中国大陆设计芯片的红线。——Die Size<300mm²、CoWoS封装和HBM无法使用,晶体管数量<300亿颗等等。
十二月二日,美国感恩节后的星期一工作日,BIS一大早就颁布了新规定,不出所料,今年的几个主题——“人工智能”、“先进制造设备”等控制逐一加强,细化规则。此时,距特朗普2.0时代还有不到2个月的时间。
出口管制规章的更新加强了高带宽内存(HBM)控制措施,主要针对人工智能领域,可视为2022年10月、2023年10月的升级。
HBM芯片是一种广泛应用于人工智能计算能力中心的存储器,通过CoWoS等先进封装技术,配置HBM芯片,大大提高了并行计算的带宽,同时降低了GPU集群的计算能耗。
以前很多机构都做过H100BOM成本分析-总成本3000美元,6个HBM芯片成本达到1500美元。

HBM3e芯片由SK海力士公司制造
2022-2023年,中国GPU产业发展迅速,部分企业开始排队上市,部分主要产品开始导入HBM芯片,因此HBM芯片也成为控制目标。这一轮新规加强了多个控制号。(ECCN),控制HBM芯片本身及相关设备技术。现在,这类芯片制造商主要是韩国、美国公司。
HBM的概念不再基于18纳米工艺制程,而是基于密度,在新的“禁令”中,也就是说,存储单元面积小于0.0019μ或者存储密度大于每mm0.288Gb/mm²与之前的18纳米相比,DRAM的限制范围更加严格和精细。
根据管制规定,HBM芯片如果用于高级计算、人工智能训练,需要出口许可证。
这一背景下,一方面很难获得许可证,2022-2023年英伟达芯片“一卡难找”的局面可能会部分再现。另一方面,进口HBM芯片制造设备的难度也会增加。
不但限制了HBM,新规则也是如此。增加2条新的外国直接商品规则(FDPR)——FDPR和半导体制造设备脚注5 FDPR,适用于先进的芯片制造设备,是中国先进的芯片制造工艺。。
自2021年以来,美国对荷兰光刻机出口中国进行了大量干预。几年后,美国和日本荷兰的设备控制基本同步。过去,根据美国的出口管制规则,外国产品出口到中国时,一般需要获得美国许可证,其中包含美国许可证控制的成分总额超过25%。
按照这个半导体制造设备FDPR,无论是德国、韩国还是中国制造的设备,只要使用特定的美国技术和软件,,或者包含使用美国技术或软件的部件,也受到相应的限制,其范围迅速扩大,对全球设备企业的威慑作用空前。不但进口有限,国内自研也有限。
FDPR只针对特定的10多家中国公司,脚注5名单,包括福建晋华、武汉新芯、中芯国际集成电路制造(北京)有限公司、上海集成电路R&D中心等。,攻击范围仍然有限,但按照过去的惯例,名单的扩大只是时间问题。
另外,用于先进芯片制造的设计工具(EDA)限制也加强了。虽然EDA工具已经被严格控制很久了,但由于软件的特殊性,控制不可避免地会延长。这一次,审查使用EDA的授权钥匙和先进的工艺设计用途,属于加强这一领域的控制。
从公众的角度来看,HBM、FDPR的感知并不那么明显,130多家中国公司一次性被列入物理清单,对感官的刺激更加突出——其数量和范围前所未有,可视为拜登下台前的总结算。
对于实体清单的更新,美国商务部对出口管制规则的更新更加频繁,一直处于滚动更新状态。
根据不完全统计,2024年实体清单更新近10次,覆盖全球近500个实体,中国相关主体超过50%。大多数实体清单公司都有一个或多个主题。自2022年以来,他们大多是人工智能企业。2024年以涉俄为主,12月2日,这些公司聚焦先进芯片制造。
这份实体清单涵盖了100多家中国芯片公司,也被业内嘲讽为“光荣榜”,包括北方华创等设备公司,以及中芯北京、武汉新芯等先进制造龙头企业,阻碍了中国芯片制造公司进口海外产品、设备、技术和软件。
一年的“先抑后扬”
2022年和2023年,美国继续出台对中国芯片制造和人工智能的沉重控制政策。然而,近年来,以GPU为代表的中国ic设计、生产和先进封装技术仍在稳步发展。
因此,在拜登政府选择再次下台之前,过去几年的控制逻辑将持续,控制条款将得到整体升级。准确的方法会对国际供应链和中国的自主研发进展产生深远的影响。
中美科技竞争的核心是半导体产业,美国不断升级管制措施,而且在半导体产业链中,虽然人工智能是当前与未来竞争的焦点,人工智能为表,芯片制造为里,后者仍是最重要的环节,也是竞争的基础。
从全局来看,今年的出口管制,虽然美国对华出口管控政策比较成熟,但美国大选从上半年到11月基本都是静水深流。直到大选结束,市场上传言不断,新一轮政策注定要在权力交接之前出台。
2024年的政策明显延续了往年的主题——“人工智能”、“先进制造”、“俄乌冲突”和“华为”。具体的控制政策、黑名单和跨国联合执法都围绕前面的主题展开。
从2022年10月开始,人工智能和先进制造业成为中国管制的焦点。美国对人工智能计算能力芯片出口的限制已经修改了几次,而先进制造业正在带动整个行业。雕刻机的销售直接关系到中国的芯片制造能力。另外,2024年还增加了一些新的关键字,即“量子计算”和“网络汽车”。
早在2018年,“量子计算”就被美国政府列为新兴战略技术。虽然目前的技术还不成熟,但2024年5月,美国将中国的量子技术公司列入实体名单,限制了美国的技术和设备,为未来的技术竞争奠定了基础。就“联网汽车”而言,美国BIS于9月发布了一项法案,计划限制中俄联网汽车的软硬件。一旦生效,就意味着巨大的美国市场关闭了中国汽车联网硬件和软件系统公司的大门。
作为中国领先的科技公司,华为强大的国际竞争力一直受到美国的恐惧。虽然它不再是2024年新规的中心,但它一直是美国出口管制监控的重点之一。
总的来说,2024年是控制一步一步深入的一年。前十个月很平静,好像没有重磅炸弹,但是目标明确,规则越来越严格。随着12月2日这一轮新规定的出台,控制力达到了2024年的高潮。
层层加码背后:抓大放小不伤家人
美国于2022年10月7日控制了中国先进芯片制造业,被业界称为“1007新规”。
现阶段,中国芯片制造公司进口先进的制造工艺,即14/16纳米逻辑芯片、128层及以上NAND存储芯片、18纳米及以下DRAM芯片美国设备需要许可证。那时候,最重要的设备是阿斯麦的光刻机,只要光刻机卡住,就不能生产。
对于波长193nm,2023年10月17日,美国商务部还对半导体设备进行了更新。、分辨率低于45nm的DUV设备更改了最低比例规则(最低比例门槛0%),要求美国控制相关设备,只要包括受控物品超过0%。
另外,对于光刻机套刻精度的DCO值,新规定也有明确的限制,如果小于或等于2.4nm,则需要控制(以前是1.5。nm),与当时5月23日和6月30日日日本和荷兰各自发布的控制标准对齐,加码。
到了2024年,荷兰、日本不仅对齐了美国的出口管制标准,而且在一定程度上加码,比如荷兰已经将光刻机的许可标准从1980i直接扩展到1970i这一更早的型号。
美国商务部的出口管制不仅意味着层层加码,而且是典型的“双手抓”——既限制制造,又限制购买。
然而,美国对中国先进芯片进行出口管制,例如H100、H200是一种高性能产品,无法正常出口。相反,它促进了中国计算能力芯片设计公司的发展。但由于目前国内先进制造水平的限制,中国AI芯片公司只能在台积电和三星制造。
十一月,有消息称台积电拒绝为中国GPU设计企业代工,随后又有消息称三星的态度也是如此,都是因为收到了美国政府的信件。
从逻辑上讲,这是美国控制和升级的措施,但这一举动并不是通过颁布新规则,而是通过向代工厂发出通知函的简单形式进行的。具体对比标准,即2023年10月控制规定中对芯片计算能力的限制,如下:

*关于芯片计算能力和性能密度在2023年出口管制规定中的表现
据了解,11月,台积电、三星等代工巨头为了区分人工智能芯片和其他类型的芯片,已经按照上述标准安排了前来代工的中国芯片设计公司。目前人工智能以外的尖端芯片代工还没有受到影响。
此外,中国制造汽车的新生力量和手机制造商将在先进的ic设计方面取得相应的突破,他们还需要台积电代工。然而,在这种智能驾驶芯片中,手机SoC通常不能满足上述人工智能芯片的计算率限制指标,估计可以正常代工和量产。
总的来说,美国对中国半导体产业的限制是一项长期战略,出口管制规则也是按年度回顾更新的,行业内外都需要认识到,它看中的是对中国相关产业的长期削弱能力,限制台积电代工AI芯片等特定企业可能无法获得良好的长期利润。因此,在这一点上,美国的控制体现在动态性和准确性上,比如限制HBM芯片的出口,但只要性能密度合规,选择HBM芯片英伟达H20等GPU产品就可以正常出口。所以在我看来,这是一种在不伤害家人的情况下抓大放小的策略。
还有一点,每个人都需要认识到,在出口管制动态更新的过程中,很多企业已经适应了这种环境,前期也是通过囤积设施来提前应对,这其实反映了中国芯片行业的韧性。从与从业者的沟通来看,这种控制会变相加快国内自主研发的发展是一种普遍的态度。以前的SoC、如今,GPU正在用行动来证明这一点。所以,面对当今层层加码的出口管制,也不必绝对悲观。
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