《電子技術(shù)應(yīng)用》
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華為芯片的無奈背后

2020-08-21
來源:芯路芯語
關(guān)鍵詞: 華為 芯片 半導(dǎo)體

  美國(guó)政府最近對(duì)華為技術(shù)公司的鎮(zhèn)壓行動(dòng),揭示了在全球芯片制造行業(yè),來自美國(guó)的公司是如何成為特朗普政府限制芯片產(chǎn)業(yè)向中國(guó)科技巨頭供貨的關(guān)鍵。

  美國(guó)商務(wù)部周一發(fā)布公告,禁止華為獲取使用美國(guó)軟件或技術(shù)開發(fā)或生產(chǎn)的外國(guó)制造的芯片和其他電子組件,該條例立即生效。據(jù)法律專家稱,新的禁令被視為對(duì)五月份宣布的規(guī)則的延伸,并填補(bǔ)了美國(guó)公司向第三方出售產(chǎn)品以及第三方可以向華為提供產(chǎn)品的漏洞。

  對(duì)于華為來說不幸的是,因?yàn)閺母咄ǖ饺堑铰?lián)發(fā)科再到索尼,每個(gè)人都使用美國(guó)軟件,知識(shí)產(chǎn)權(quán),芯片設(shè)計(jì)工具和材料。

  根據(jù)市場(chǎng)情報(bào)公司CCS Insight的副總裁Geoff Blaber的說法,這使得華為幾乎沒有任何能獲得關(guān)鍵芯片的渠道。

  Geoff Blaber說:“盡管半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)本質(zhì)上是全球性的,但它的基礎(chǔ)是非常非常重要的,而這主要都是建立在美國(guó)企業(yè)的基礎(chǔ)上。而華為現(xiàn)在可以研究的解決方法非常少。因?yàn)槊绹?guó)過去多年里一直在芯片領(lǐng)域的主導(dǎo)地位成就了今天的硅谷?!?/p>

  據(jù)報(bào)道,目前芯片設(shè)計(jì)軟件的主要參與者都是美國(guó)公司。當(dāng)中包括Cadence Design Systems,Synopsys和Ansys。雖然全球第三大芯片設(shè)計(jì)工具提供商Mentor Graphics于2016年被德國(guó)西門子公司收購,但他么在美國(guó)仍擁有龐大的業(yè)務(wù)。

  這四家公司共同控制著全球90%的芯片設(shè)計(jì)工具市場(chǎng)。而且,由于它們擁有芯片設(shè)計(jì)所需的許多知識(shí)產(chǎn)權(quán),因此不太可能很快被替換。

  隨著芯片制造變得越來越復(fù)雜,只有Cadence和Synopsys這兩家全球領(lǐng)先的廠商能夠提供先進(jìn)芯片生產(chǎn)所需的端到端解決方案。如果沒有這些美國(guó)公司的更新和支持,華為將需要更長(zhǎng)的時(shí)間去推出領(lǐng)先的芯片,并且碰到的問題會(huì)比他們想象中難得多。

  此外,英國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司Arm Ltd.提供了超過90%的移動(dòng)芯片正在使用的重要IP。盡管該公司總部位于劍橋,但Arm在美國(guó)擁有主要的研發(fā)中心和能力,因此必須遵守美國(guó)的出口規(guī)定。

  “Arm的許多IP都來自其美國(guó)辦事處,他們?cè)贗P開發(fā)中使用了美國(guó)公司的芯片設(shè)計(jì)工具,因此這也很難解決?!?Blaber說。

  實(shí)際上,世界上所有的芯片開發(fā)商都依賴于這些公司的工具和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。這些公司包括蘋果,華為,索尼,三星,SK海力士,Kioxia,恩智浦,高通,英偉達(dá),聯(lián)發(fā)科,博通和意法半導(dǎo)體。在周一商務(wù)部宣布之后,所有這些人都必須獲得許可證才能運(yùn)往華為。

  設(shè)計(jì)軟件只是美國(guó)公司在芯片供應(yīng)鏈中占有一席之地的一個(gè)領(lǐng)域。工程師設(shè)計(jì)完芯片后,通常會(huì)將實(shí)際的生產(chǎn)或制造工作外包給其他公司。但是,芯片制造與設(shè)計(jì)一樣,在很大程度上依賴于美國(guó)制造的芯片制造和芯片測(cè)試設(shè)備。

  美國(guó)的三大公司Applied Materials, Lam Research 和KLA-Tencor 以及歐洲的ASML和日本的東京電子公司主導(dǎo)著先進(jìn)半導(dǎo)體的制造工藝。雖然ASML的總部位于荷蘭,但其機(jī)器采用美國(guó)技術(shù)集成,其芯片制造機(jī)的一些關(guān)鍵組件均在美國(guó)本土生產(chǎn)。所以他們的供貨也面臨挑戰(zhàn)。

  此外,美國(guó)還是材料和化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者,陶氏杜邦,3M和康寧等公司在芯片和顯示器生產(chǎn)的制造過程中均占有獨(dú)特的位置。據(jù)法律專家稱,新限制的范圍已從半導(dǎo)體擴(kuò)展到其他關(guān)鍵電子組件,例如顯示面板。世界上大多數(shù)顯示器仍然需要康寧和3M提供的美國(guó)材料以及Applied Materials的設(shè)備。

  臺(tái)灣國(guó)防科學(xué)研究院院長(zhǎng)蘇子云說,盡管這些年來亞洲企業(yè)在芯片設(shè)計(jì)和制造方面已經(jīng)具有競(jìng)爭(zhēng)力,但他們卻無法控制這些產(chǎn)業(yè)所依賴的基本工具,知識(shí)產(chǎn)權(quán)和基礎(chǔ)科學(xué)。他指出,要達(dá)到這樣的技術(shù)水平,需要長(zhǎng)期的投資,積累的經(jīng)驗(yàn)和客戶的廣泛采用,而且這些領(lǐng)域通常還與敏感的應(yīng)用相關(guān),例如航空航天,太空和軍事。

  蘇在接受《日經(jīng)亞洲評(píng)論》采訪時(shí)說:“歸根結(jié)底,美國(guó)仍然控制著基本軟件,材料科學(xué),化學(xué)和金屬以及芯片或電子制造中至關(guān)重要的設(shè)備”,“例如,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的某些高端金屬也用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品,而美國(guó)仍控制著那些至關(guān)重要的核心技術(shù)?!?/p>

  以市值計(jì)算,全球最大的芯片制造商是臺(tái)積電,全球最大的存儲(chǔ)芯片制造商是三星電子,他們可以批量生產(chǎn)先進(jìn)的芯片,但是這兩家公司都無一例外依靠美國(guó)最先進(jìn)的芯片制造設(shè)備生產(chǎn)出芯片……

  臺(tái)積電董事長(zhǎng)劉德音最近證實(shí)了現(xiàn)有芯片設(shè)備供應(yīng)商對(duì)公司技術(shù)進(jìn)步的重要性,并暗示如果沒有美國(guó)技術(shù)部門的參與,芯片制造商很難制定有競(jìng)爭(zhēng)力的生產(chǎn)線。

  “我們的主要重點(diǎn)是追求技術(shù)領(lǐng)先地位,并努力克服每一代技術(shù)的挑戰(zhàn)。為此,我認(rèn)為我們目前的重點(diǎn)仍在與我們的設(shè)備合作伙伴合作,以利用最好的設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)”,當(dāng)被問及該公司是否會(huì)建立一條沒有美國(guó)設(shè)備的生產(chǎn)線時(shí),劉是這樣回應(yīng)投資者的。

  芯片制造工藝越先進(jìn),更換任何一件設(shè)備,材料或化學(xué)藥品的難度就越大,因?yàn)樯a(chǎn)鏈中的每個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)以確保最大的效率和性能。

  這對(duì)中國(guó)試圖對(duì)其技術(shù)供應(yīng)鏈進(jìn)行“非美國(guó)化”建設(shè)具有重要影響。

  華為于2019年5月加入美國(guó)貿(mào)易黑名單,這暴露了中國(guó)對(duì)美國(guó)技術(shù)的依賴,并刺激了中國(guó)為培養(yǎng)國(guó)家技術(shù)冠軍而做出的努力。

  中國(guó)已經(jīng)取得了一些成功,例如中國(guó)最近在存儲(chǔ)領(lǐng)域有了突破。但是,這些中國(guó)公司與全球同行一樣依賴美國(guó)芯片制造設(shè)備和材料制造商的陣營(yíng)。

  中國(guó)還大力推動(dòng)EDA廠商的進(jìn)步,希望有朝一日能挑戰(zhàn)Synopsys和Cadence等美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。同時(shí),中國(guó)芯片制造設(shè)備供應(yīng)商也希望有一天能取代Applied Materials和Lam Research。但是,這些公司在能力和規(guī)模上仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外同行。為了實(shí)現(xiàn)芯片計(jì)劃,中國(guó)在投資和股票市場(chǎng)上都有了重要的嘗試。

  CCS Insight的Blaber表示:“半導(dǎo)體是一個(gè)非常全球化的行業(yè)。即使您可以投入大量資金來創(chuàng)建半導(dǎo)體功能,您仍然必須能夠訪問該供應(yīng)鏈中完成這項(xiàng)工作所需的所有各個(gè)要素。而且在這方面,美國(guó)在可預(yù)見的未來仍然是非常重要的一部分?!?/p>

  華為被禁后,芯片廠商遭受巨大打擊

  據(jù)日經(jīng)報(bào)道,在美國(guó)政府升級(jí)對(duì)華為的限制后,華為的主要亞洲供應(yīng)商股價(jià)在周二大幅下跌。

  其中,移動(dòng)芯片設(shè)計(jì)師聯(lián)發(fā)科在臺(tái)灣證券交易所下跌超過9%。該公司是全球第二大移動(dòng)芯片供應(yīng)商,也被視為華為智能手機(jī)業(yè)務(wù)至關(guān)重要的移動(dòng)芯片供應(yīng)商之一。它還向包括三星電子,Oppo,Vivo和小米在內(nèi)的其他智能手機(jī)制造商出售芯片,。

  聯(lián)發(fā)科在向美國(guó)證監(jiān)會(huì)提交的文件中說:“我們一直遵守全球貿(mào)易法規(guī),并密切監(jiān)視美國(guó)出口管制規(guī)則的變化。我們正在咨詢外部法律專家,以進(jìn)行法律分析,以確保我們遵守最新規(guī)則。而根據(jù)目前的評(píng)估,這對(duì)我們的短期運(yùn)營(yíng)沒有重大影響。”

  顯示器集成電路驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)商N(yùn)ovatek Microelectronics和相機(jī)鏡頭制造商Largan Precision在周二的交易中也分別下跌了8%和3%。兩者都將華為視為主要客戶。

  除聯(lián)發(fā)科技外,該名單還可能包括圖像傳感器提供商索尼;傳感器供應(yīng)商意法半導(dǎo)體;以及主要的存儲(chǔ)器芯片制造商三星電子,SK海力士,Kioxia,Nanya Tech以及許多亞洲,歐洲甚至中國(guó)國(guó)內(nèi)的芯片開發(fā)商。專家說。

  然而,華為一些供應(yīng)商的股票卻在周二上漲。

  提供存儲(chǔ)芯片和高級(jí)智能手機(jī)顯示屏的三星股價(jià)上漲了近2%,而華為的主要圖像傳感器芯片提供商索尼也在上午上漲了近1%。兩家公司還向蘋果提供產(chǎn)品,蘋果每年出貨近2億部iPhone。如果他們?cè)谧罱慕钪笫チ藖碜匀A為的訂單,來自美國(guó)的手機(jī)巨頭可能會(huì)填補(bǔ)缺口。

  SK Hynix告訴《日經(jīng)亞洲評(píng)論》,它仍在評(píng)估華盛頓出口管制的最新修訂,暫時(shí)無法提供詳細(xì)評(píng)論。

  華盛頓已經(jīng)在5月中旬收緊了出口管制規(guī)則,以限制外國(guó)芯片制造商,例如臺(tái)積電如果使用美國(guó)芯片制造設(shè)備,則不能為華為及其附屬公司制造定制的芯片。

  美國(guó)政府這樣做的原因是為了遏制華為內(nèi)部的芯片部門iSilicon Technologies,后者為華為產(chǎn)品定制的芯片,幫助華為在智能手機(jī)和電信設(shè)備業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出。

  日經(jīng)預(yù)計(jì),美國(guó)商務(wù)部周一的禁令將再次破壞供應(yīng)鏈,因?yàn)榻畹姆秶F(xiàn)已擴(kuò)展至涉及美國(guó)軟件或技術(shù)的任何芯片,無論是定制半導(dǎo)體還是標(biāo)準(zhǔn)化半導(dǎo)體。

  臺(tái)積電一直是華為最關(guān)鍵的芯片生產(chǎn)商,幫助這家中國(guó)公司為其旗艦手機(jī)產(chǎn)品線生產(chǎn)了大部分內(nèi)部高端移動(dòng)芯片。然而,華為消費(fèi)電子集團(tuán)首席執(zhí)行官余承東(Richard Yu)證實(shí),自9月14日以來,該公司無法從臺(tái)積電(TSMC)獲取任何定制的芯片。

  余在本月的一次公開論壇上說:“由于第二輪制裁,美國(guó)將在9月15日以后停止生產(chǎn)這種芯片。” “這很可能是麒麟系列的最后一代。它將絕版。這是華為花了十多年的時(shí)間開發(fā)芯片……這對(duì)我們來說是巨大的損失?!?/p>

  美國(guó)律師事務(wù)所奧里克(Orrick)的合伙人哈里·克拉克(Harry Clark)告訴日經(jīng)新聞,新規(guī)定主要針對(duì)向指定的華為實(shí)體供應(yīng)外國(guó)制造的芯片,“但這些規(guī)定可適用于半導(dǎo)體以外的產(chǎn)品?!?/p>

  此外,律師說,根據(jù)商務(wù)部的聲明,只要華為及其關(guān)聯(lián)公司在涉及將美國(guó)技術(shù)出口,再出口或轉(zhuǎn)讓給非指定公司的交易中發(fā)揮一定作用,就需要獲得許可證。

  “即使一家公司擁有許可以使其能夠從事2020年5月規(guī)則所涵蓋的活動(dòng),但如果其提議從事一項(xiàng)新的活動(dòng)所涵蓋的活動(dòng),則仍需要獲得其他許可或經(jīng)修改的許可規(guī)則?!笨死苏f。

  在5月份嚴(yán)格規(guī)定后,華為一直在尋求自己的內(nèi)部芯片設(shè)計(jì)的替代方案,并著眼于聯(lián)發(fā)科等供應(yīng)商

  所有這些都被視為潛在的未來智能手機(jī)核心處理器芯片供應(yīng)商。消息人士對(duì)《日經(jīng)亞洲評(píng)論》(Nikkei Asian Review)表示,這家中國(guó)公司也沒有放棄在其未來的智能手機(jī)上測(cè)試高通公司的移動(dòng)芯片,以期希望美國(guó)以后能獲得許可。

  一位了解此事的供應(yīng)鏈高管告訴日經(jīng)新聞:“在五月份的裁決之后,我們已經(jīng)看到華為測(cè)試了各種不同的移動(dòng)芯片平臺(tái),包括聯(lián)發(fā)科和高通的平臺(tái)?!?“它不想放棄來之不易的智能手機(jī)業(yè)務(wù)?!?/p>

 

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