美智库报告:中国芯片创新缓慢,想突围太难
2019年03月04日  |  来源:新智元   |  阅读量:6545

 

上表描述了半导体生产的步骤。制造一个半导体需要 400 多个步骤,超过 2 个月的时间。制造过程可分为 6 个阶段:研究、设计、晶圆生产、加工、封装、测试。

无论我们最终是否达到目标,每一代新的芯片都会带来更困难的技术生产挑战,和更高的成本。半导体行业在研发上的大量投资使得它的快速升级能够一直持续到现在。摩尔定律的终结增加了私营部门研发的重要性 (半导体是美国领先的研发投入行业之一,大型公司通常每年花费数十亿美元) 以及政府对物理科学和材料科学基础研究的投资,这有助于推动芯片性能的改善。 

半导体行业又一轮大规模投资

研发在保持半导体行业竞争力方面发挥着至关重要的作用,考虑到中国在科学、技术、工程和数学 (STEM) 领域长达数十年的投资,这是中国最终可能获得优势的领域之一。

但目前,没有中国内地公司在半导体研发支出 Top 10 列表中,尽管有两家中国台湾公司入榜。四家美国公司的研发支出占整个行业研发支出的 57%(英特尔自己的研发支出就超过了整个行业研发支出的三分之一)。 

全球研发支出top 10芯片企业

中国私营部门研发获得政府的支持是一个潜在的优势,但是美国也有类似的项目,如美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 的一项多年投入 15 亿美元的计划 (被称为电子复兴计划),以及其他旨在开发新技术、彻底改变芯片生产和性能的项目。关键的区别在于DARPA 资助的是研究,而不是公司。

2014 年,中国制定了到 2030 年成为半导体行业各领域全球领导者的目标。但芯片并不是一个容易进入的市场,这阻碍了中国此前的努力。早在几十年前,中国就已投入数十亿美元打造国内半导体产业,但收效甚微。中国企业面临的主要困难不是获得设备,而是缺乏经验和 “技术诀窍”。这在今天仍然是很大的问题。中国对本土产业的追求也与全球一体化供应链的趋势背道而驰,后者在生产和创新方面是效率最高的。在全球一体化的创新体系中,本土产业即使得到资金补贴的支持,仍将是第二位。

尽管西方国家对技术转让有所限制,但中国仍可以通过各种方式获得半导体独立。首先是通过借鉴中国台湾的技术。其次,中国可以利用 “无晶圆厂” 的半导体生产,即由中国企业设计芯片,但制造流程由台积电 (TSMC) 等专业公司负责。最后,中国可以再次尝试建立一个国家资助的本土产业。中国企业更喜欢无晶圆厂芯片生产,而政府青睐的建设国内半导体制造工厂 (晶圆厂) 的解决方案既昂贵又有风险。 

中国创新面临风险

关于中国能否成为创新大国的长期争论似乎已经结束,但有两点需要注意。首先,成功的中国创新仍然受到国家相对技术落后的限制。第二,伴随着更大的国家经济导向,中国创新增长的趋势有可能放缓或逆转。

中美两国在治理、投资和研究竞争中各有优势和劣势。研究和创新的跨国性质使任何国家争夺技术领导地位的竞争复杂化了,并将产生两国都难以控制的力量。以全球为导向的美国工业可能比以国家为中心的中国有优势。

政府的支持意味着中国企业即使在无利可图的情况下也可以继续经营,这将对中国经济和其他国家的经济造成损害。中国政府补贴的扩张将挤压其他国家的半导体企业,缩减它们的收入和数量,降低半导体生产商投资研发的能力。中国投资的总体影响将是削弱全球产业,减缓半导体创新的步伐。 

美国如何回应 ?

半导体是数字经济的支柱。报告认为,要应对中国在半导体领域的努力,没有简单的解决方案。半导体产业与国家安全息息相关,美国可以通过加大对基础科学和政府研究的投资保障其技术实力。 

(作者James Andrew Lewis 是 CSIS 的高级副总裁。在加入 CSIS 之前,他曾在美国国务院和商务部担任外交事务官员和高级行政人员。 本文仅代表作者观点并仅作为学术研究与人文交流用途转载,不代表一带一路研究院网立场若有异议请及时告知,以便做适当处理。)  

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