9月15日，美國(guó)對(duì)華為的新禁令正式生效。在此之后，臺(tái)積電、高通、三星及SK海力士、美光等主要元器件廠商將不再供應(yīng)芯片給華為。這意味著，華為可能再也買不到利用美國(guó)技術(shù)生產(chǎn)的芯片、存儲(chǔ)器。
面對(duì)困局，華為即將開始移動(dòng)生態(tài)的艱難探索之路。遭到“斷供”后的華為將何去何從?
美國(guó)制裁華為嚴(yán)重破壞全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈
2019年5月16日，美國(guó)商務(wù)部以國(guó)家安全為由，將華為及其70家附屬公司列入管制“實(shí)體名單”，禁止美國(guó)企業(yè)向華為出售相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品。封殺令一出，世界嘩然。
時(shí)隔一年，2020年5月15日，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布公告，嚴(yán)格限制華為使用美國(guó)技術(shù)和軟件在美國(guó)境外設(shè)計(jì)和制造半導(dǎo)體。
而就在3個(gè)月后，8月17日，美國(guó)政府再次發(fā)布新禁令，對(duì)華為的打壓繼續(xù)升級(jí)。此次禁令的核心在于，任何使用美國(guó)軟件或美國(guó)制造設(shè)備為華為生產(chǎn)產(chǎn)品的行為都是被禁止的，都需要獲得許可證。
新禁令切斷了華為尋求與非美企供應(yīng)商合作的道路，進(jìn)一步封鎖了華為獲得芯片的可能性。自家設(shè)計(jì)的不給造，別人生產(chǎn)的不給買，直接把華為逼入了“無芯可用”的困境。
“利用技術(shù)壟斷優(yōu)勢(shì)，實(shí)施可以將華為置于死地的禁運(yùn)措施，超出了貿(mào)易爭(zhēng)端的范疇，是一種破壞游戲規(guī)則的行為。”日本國(guó)立政策研究大學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)教授邢予青表示。
美國(guó)對(duì)華為的封殺升級(jí)，同樣挑戰(zhàn)了國(guó)際供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈的底線。批評(píng)人士稱，美國(guó)此輪制裁不僅是對(duì)華為“處以極刑”，更會(huì)嚴(yán)重?cái)_亂全球芯片市場(chǎng)及相關(guān)行業(yè)。
芯片設(shè)計(jì)公司通常利用美國(guó)開發(fā)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，而在先進(jìn)半導(dǎo)體制造廠中，采用結(jié)合美國(guó)技術(shù)的芯片制造設(shè)備更是再普通不過的事情。美國(guó)宣布的禁令主要針對(duì)華為，但影響遠(yuǎn)超過華為本身。
8月，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)和國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)相繼針對(duì)禁令發(fā)布聲明，希望禁令延期，并強(qiáng)調(diào)禁令對(duì)產(chǎn)業(yè)利益的損害。
“我們?nèi)栽谠u(píng)估該規(guī)則，但是對(duì)商用芯片銷售加以廣泛限制將給美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)帶來嚴(yán)重破壞。”8月18日，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)主席兼首席執(zhí)行官John Neuffer表示。
國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)則在聲明中稱，美國(guó)此舉最終會(huì)損害美國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，并在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中造成巨大的不確定性和破壞，從而最終破壞美國(guó)的國(guó)家安全利益。
事實(shí)上，早在美國(guó)5月頒布華為禁令時(shí)，國(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)就已經(jīng)表示，禁令將抑制企業(yè)購(gòu)買美國(guó)制造設(shè)備與軟件的意愿，同時(shí)也導(dǎo)致與華為無關(guān)的企業(yè)已損失將近1700萬美元。而且長(zhǎng)期來看，“除了侵蝕美國(guó)產(chǎn)品的既有客戶基礎(chǔ)，也加劇企業(yè)對(duì)美國(guó)技術(shù)供應(yīng)的不信任，更促使其他企業(yè)努力取代美國(guó)技術(shù)”。
據(jù)報(bào)道，分析機(jī)構(gòu)加特納公司的分析顯示，2019年華為在全球半導(dǎo)體采購(gòu)支出達(dá)到208億美元，居全球第三，這意味著禁令之下，半導(dǎo)體行業(yè)總營(yíng)收可能將會(huì)減少200億美元左右。
據(jù)美媒報(bào)道，美國(guó)芯片企業(yè)高通公司試圖游說特朗普，取消向華為出售芯片的限制，否則就可能會(huì)把價(jià)值高達(dá)80億美元的市場(chǎng)拱手讓給高通的海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
韓國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)黃喆周則表示，由于目前韓國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)體系為“大企業(yè)帶動(dòng)中小型供應(yīng)商”的發(fā)展模式，兩大巨頭對(duì)華為斷供后，若無法找到比華為更穩(wěn)定的合作商，整個(gè)韓國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)都將遭受“生死考驗(yàn)”。
根據(jù)公開報(bào)道，三星、SK海力士、臺(tái)積電、聯(lián)發(fā)科等廠家已經(jīng)向美國(guó)商務(wù)部提交申請(qǐng)，希望能繼續(xù)向華為提供產(chǎn)品。不過有法律專家指出，除非有特殊情況，否則要取得許可“或許相當(dāng)困難”。
為何芯片如此重要，我們?yōu)槭裁床荒苤圃旄叨诵酒?/p>
“因?yàn)闆]有中國(guó)芯片制造業(yè)能支持，面臨著沒有芯片可用的問題。”2020華為開發(fā)者大會(huì)上，華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)CEO余承東坦言，“現(xiàn)在唯一的問題是生產(chǎn)，華為沒有辦法生產(chǎn)。中國(guó)企業(yè)在全球化過程中只做了設(shè)計(jì)，這也是教訓(xùn)。”
正是由于沒有獨(dú)立的芯片制造，華為才顯得如此的被動(dòng)。為何芯片如此重要，我們?yōu)槭裁床荒苤圃旄叨诵酒?
芯片(又稱微電路、微芯片、集成電路)是指內(nèi)含集成電路的硅片。作為智能電器的核心部件，芯片一直充當(dāng)著“大腦”的角色。從電腦、手機(jī)，到汽車、無人機(jī)，再到人工智能、腦機(jī)接口等，芯片可謂無所不在。
芯片體積微小，制造卻極其復(fù)雜。以手機(jī)的核心處理器為例，在顯微鏡下，指甲蓋大小的芯片上集成了數(shù)百億的晶體管，仿佛一個(gè)微型世界。而半導(dǎo)體廠商Cerebras Systems生產(chǎn)的目前最大的AI芯片WSE，基于臺(tái)積電16納米工藝，更集成了1.2萬億個(gè)晶體管，40萬個(gè)AI核心。16納米工藝，意味著在芯片中，線最小可以做到16納米的尺寸。制程縮小，則可以在更小的芯片中塞入更多的晶體管，芯片性能提升就更加明顯。
可以說，芯片之于信息科技時(shí)代，是類似煤與石油之于工業(yè)時(shí)代的重要存在。
芯片行業(yè)包括一個(gè)龐大而復(fù)雜的產(chǎn)業(yè)鏈，整體上可以分為設(shè)計(jì)、制造、封裝、測(cè)試四大環(huán)節(jié)。在封裝、測(cè)試方面，中國(guó)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位。
依托龐大的下游市場(chǎng)，中國(guó)近年來在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域同樣發(fā)展迅速。然而，設(shè)計(jì)電子芯片必需的軟件EDA則被3家美國(guó)公司Synopsys、Cadence、Mentor高度壟斷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，這3家公司共計(jì)壟斷95%以上的中國(guó)芯片設(shè)計(jì)市場(chǎng)，而中國(guó)最大的EDA廠商只占1%的市場(chǎng)份額。
中國(guó)遭遇“卡脖子”最為嚴(yán)重的是在芯片制造環(huán)節(jié)。芯片構(gòu)造極為精密，對(duì)制造設(shè)備的復(fù)雜度也有著超高要求。在全球光刻機(jī)市場(chǎng)當(dāng)中，荷蘭ASML公司毫無疑問占據(jù)了霸主地位。ASML公司生產(chǎn)的EUV光刻機(jī)制造難度極高，需要多個(gè)國(guó)家、多個(gè)領(lǐng)域的頂級(jí)公司通力合作，幾乎代表著工業(yè)制造各領(lǐng)域的最高成果。EUV光學(xué)透鏡、反射鏡系統(tǒng)的制造難度非常大，精度以皮米計(jì)(萬億分之一米)。ASML的總裁曾介紹，如果反射鏡面積有德國(guó)那么大，最高的凸起不能超過1公分。
然而，ASML公司也只是技術(shù)鏈條上的一環(huán)。EUV光刻機(jī)的鏡頭幾乎由德國(guó)的蔡司壟斷，激光技術(shù)在美國(guó)Cymer手中，ASML的核心技術(shù)只不過占光刻機(jī)的不到百分之十。正是由于全球化的分工和各國(guó)的通力合作，才能成就光刻機(jī)，成就整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
新中國(guó)很早就意識(shí)到了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的巨大潛力，投入資源建立了初級(jí)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。以光刻機(jī)為例，中國(guó)1978年開發(fā)5微米制程半自動(dòng)光刻機(jī)，此后，電子工業(yè)部45所、上海光機(jī)所、中科院光電所、上海微電子等單位持續(xù)推出多個(gè)版本的光刻機(jī)。與自身相比，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)并未停滯，2019年生產(chǎn)集成電路2018.2億個(gè)，40年來增長(zhǎng)上萬倍。
然而，由于芯片制造相關(guān)的基礎(chǔ)科研能力不足，制程從微米深入納米后，中國(guó)無法跟上世界頂尖企業(yè)的發(fā)展步伐，缺少足夠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，差距逐漸拉大。
對(duì)于目前中國(guó)的芯片困境，中國(guó)工程院院士鄔賀銓表示：“我國(guó)芯片受制于人，其中最大的原因是我們的工業(yè)基礎(chǔ)——包括精密制造、精細(xì)化工、精密材料等方面的落后。”
中國(guó)芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的短板最終還是需要中國(guó)人踏實(shí)創(chuàng)新來解決
“不停止、不暫停、一起努力!”
2020華為開發(fā)者大會(huì)上，華為以這樣的開場(chǎng)白透露出意味深長(zhǎng)的信息。
在華為消費(fèi)者業(yè)務(wù)軟件部總裁王成錄看來，芯片問題反而給了企業(yè)反思，沒有選擇就是最好的選擇。限制反而讓大家有一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)，危、機(jī)并存。
“困難是一定有的，但我更愿意看到它積極的一面，正是因?yàn)檫@樣的限制，我相信中國(guó)所有的行業(yè)都該清醒了，我做軟件20多年，有發(fā)自內(nèi)心的感觸。我們不能說中國(guó)的高科技行業(yè)不繁榮，因?yàn)槟敲炊嗨^高科技企業(yè)進(jìn)入到世界500強(qiáng)，但真正看一下，這樣的‘枝繁葉茂’是非常危險(xiǎn)的，瞬間就可以被推倒。為什么?因?yàn)槲覀儧]有‘根’。所以從這個(gè)角度來看，芯片制裁這種事反而給了中國(guó)產(chǎn)業(yè)界去重新構(gòu)建的一個(gè)絕好機(jī)會(huì)，沒有選擇就是最正確的選擇。”王成錄說。
9月1日，華為心聲社區(qū)對(duì)外公布了題為《不要浪費(fèi)一場(chǎng)危機(jī)的機(jī)會(huì)》的華為輪值董事長(zhǎng)郭平與新員工座談紀(jì)要。在芯片層面，郭平表示，前端還有芯片制造工藝、制造設(shè)備和原材料，是美國(guó)約束華為的地方。“對(duì)我們來說，會(huì)繼續(xù)保持對(duì)海思的投資，同時(shí)會(huì)幫助前端的伙伴完善和建立自己的能力。我相信若干年后我們會(huì)有一個(gè)更強(qiáng)大的海思。”
芯片這一劫數(shù)，渡得過是“機(jī)”，過不了則“危”。此前，有知情人士稱，為了應(yīng)對(duì)美國(guó)對(duì)華為的技術(shù)打壓和封鎖，華為已經(jīng)悄然啟動(dòng)了一項(xiàng)名為“南泥灣”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目意在制造終端產(chǎn)品的過程中，規(guī)避應(yīng)用美國(guó)技術(shù)，以加速實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的“去美國(guó)化”。該知情人士還透露，華為之所以用“南泥灣”命名這個(gè)項(xiàng)目，背后的深意在于“希望在困境期間，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自給自足”。
目前，華為“去美國(guó)化”已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。據(jù)介紹，去年美國(guó)宣布制裁以后，華為發(fā)布的首款旗艦手機(jī)器件國(guó)產(chǎn)率不到 30%，而今年發(fā)布的 P40旗艦機(jī)，器件國(guó)產(chǎn)率已超過86%。在被制裁期間，華為已完成從推出鴻蒙OS、HMS到迭代至鴻蒙OS 2.0，HMS成長(zhǎng)為全球第三大移動(dòng)應(yīng)用生態(tài)的轉(zhuǎn)變。
“斷供”之后，華為的中低端機(jī)型可采用其他芯片予以替代麒麟芯片。例如中芯國(guó)際在今年5月已經(jīng)向華為提供低端手機(jī)芯片麒麟710A，并應(yīng)用在榮耀Play 4T手機(jī)上。不過，值得注意的是，中芯國(guó)際亦有可能受到美國(guó)禁令的影響。有外媒報(bào)道指出，美國(guó)政府正考慮將中芯國(guó)際列入貿(mào)易黑名單，使得中芯國(guó)際的生產(chǎn)受到打擊。
據(jù)日經(jīng)新聞報(bào)道，中芯國(guó)際正測(cè)試非美國(guó)設(shè)備的生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)今年底將在完全不使用美國(guó)設(shè)備的情況下，試產(chǎn)40納米芯片，并計(jì)劃在3年內(nèi)生產(chǎn)更先進(jìn)的28納米芯片。
“曾經(jīng)，我們?cè)诤芏喾矫?，希望能夠用更省事的辦法解決問題，所謂‘造不如買，買不如租’。實(shí)踐證明，核心技術(shù)是買不來的。中國(guó)芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的‘短板’最終還是需要中國(guó)人踏實(shí)創(chuàng)新來解決。”中國(guó)工程院院士、中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所研究員倪光南表示，從這個(gè)意義上來說，華為事件是全民的“警醒劑”，有積極的一面。
在倪光南看來，目前中國(guó)的短板主要是芯片、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件以及大型基礎(chǔ)軟件方面。如果能夠整合國(guó)內(nèi)資源，利用好人才和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，突破這些短板并不會(huì)需要很長(zhǎng)時(shí)間。
不過，倪光南也指出：“發(fā)展集成電路產(chǎn)業(yè)，要有長(zhǎng)期的思想準(zhǔn)備和投入，不能指望短短幾年就獲得回報(bào)，真正把集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來，恐怕還要一二十年的時(shí)間，我們要有決心，也要有定力，要把行業(yè)短板補(bǔ)齊，踏踏實(shí)實(shí)堅(jiān)持做下去。”
這場(chǎng)“戰(zhàn)爭(zhēng)”或許是中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)涅槃的開端
9月11日下午，習(xí)近平總書記在北京主持召開了科學(xué)家座談會(huì)，指出了一些現(xiàn)實(shí)問題：農(nóng)業(yè)方面，很多種子大量依賴國(guó)外，一些地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染、耕地重金屬污染嚴(yán)重;工業(yè)方面，一些關(guān)鍵核心技術(shù)受制于人，部分關(guān)鍵元器件、零部件、原材料依賴進(jìn)口……這都是在科技創(chuàng)新領(lǐng)域被卡了脖子，或者受制于人，或者受制于我們自己的技術(shù)短板。
上海市科學(xué)學(xué)研究所所長(zhǎng)石謙研究員認(rèn)為，習(xí)近平總書記關(guān)于很多“卡脖子”技術(shù)根源問題的論斷十分深刻。改革開放以來，我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈積極融入全球產(chǎn)業(yè)鏈，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)成就，然而在創(chuàng)新鏈布局方面相對(duì)滯后，存在原始創(chuàng)新不足這塊短板。
“我們不必為此否定過去，因?yàn)檫@是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的歷史階段所決定的。”石謙解釋道，過去很長(zhǎng)一段時(shí)間，我國(guó)處于全球產(chǎn)業(yè)鏈的中下游，在科技領(lǐng)域以跟跑為主，所以在創(chuàng)新鏈的上游投入較少。如今，我國(guó)一些前沿領(lǐng)域開始進(jìn)入并跑、領(lǐng)跑階段，為了在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)合作中占據(jù)主動(dòng)地位，我們必須把原始創(chuàng)新能力提升擺在更加突出的位置。
美國(guó)接連制裁華為背景下，加快發(fā)展自有核心技術(shù)的重要性突顯。8月4日，國(guó)務(wù)院印發(fā)《新時(shí)期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》強(qiáng)調(diào)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的核心，是引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵力量。有消息稱，對(duì)于第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，政府將給予更高的優(yōu)先權(quán)，直到真正實(shí)現(xiàn)我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的獨(dú)立自主。
據(jù)央視財(cái)經(jīng)8月19日援引國(guó)務(wù)院發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)芯片自給率要在2025年達(dá)到70%，而2019年我國(guó)芯片自給率僅為30%左右。
除了國(guó)家政策和資本的支持之外，我國(guó)企業(yè)也開始加大對(duì)半導(dǎo)體的研發(fā)投入。中芯國(guó)際5月15日發(fā)布公告稱，旗下14納米及以下產(chǎn)能平臺(tái)中芯南方將獲得注資，注冊(cè)資本由35億美元增加至65億美元;阿里通過收購(gòu)兩家芯片企業(yè)和投資五家芯片企業(yè)進(jìn)軍芯片領(lǐng)域……在各界的共同努力下，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正迅速發(fā)展。
在復(fù)旦大學(xué)中國(guó)研究院院長(zhǎng)張維為教授看來，中國(guó)與美國(guó)的芯片生產(chǎn)的確有一定差距，但并非所有領(lǐng)域。他指出，在國(guó)防安全領(lǐng)域里，中國(guó)使用的幾乎都是國(guó)產(chǎn)芯片，例如北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、太湖之光超算計(jì)算機(jī)、殲-20高性能飛機(jī)、嫦娥四號(hào)的芯片和系統(tǒng)等。“相對(duì)而言，中國(guó)芯片弱在商業(yè)應(yīng)用的芯片，例如手機(jī)芯片等。”張維為說。
而現(xiàn)在，得益于中國(guó)廣闊的市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域，中國(guó)商業(yè)芯片行業(yè)正展現(xiàn)出很強(qiáng)的發(fā)展動(dòng)能和潛力。最為關(guān)鍵的是，在外部環(huán)境倒逼和內(nèi)部技術(shù)提升的共同作用下，國(guó)產(chǎn)芯片加速試錯(cuò)、改造、提升，已經(jīng)從“不可用”向“基本可用”、再到“好用”轉(zhuǎn)變。
過去，只有航空航天、超級(jí)計(jì)算機(jī)、高鐵、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等使用“中國(guó)芯”;現(xiàn)在，手機(jī)、筆記本電腦、智能穿戴設(shè)備等，也已經(jīng)部分使用國(guó)產(chǎn)芯片。
實(shí)踐證明，關(guān)鍵核心技術(shù)是買不來、討不來的。只有把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手中，才能從根本上保障國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)防安全和其他安全。
眼下，中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)行一場(chǎng)沒有硝煙的戰(zhàn)爭(zhēng)。這一仗的勝負(fù)，要放在十年乃至更長(zhǎng)時(shí)間來評(píng)估。
我們不要懷疑華為戰(zhàn)勝困難的決心，而且也不要低估了中國(guó)科學(xué)家的能力和韌勁。對(duì)于華為來說，這毫無疑問是痛苦而艱難的時(shí)刻，但這或許也將成為華為，乃至整個(gè)中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)涅槃的開端。(本報(bào)記者 李云舒)
