中國半導(dǎo)體：自主化突圍與全球市場分化

  ICC訊  （作者：Pablo Valerio，EETimes特約編輯）中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于關(guān)鍵階段，正以國家主導(dǎo)的方式加速推進(jìn)自給自足，并推動本土技術(shù)創(chuàng)新。2024年市場規(guī)模已達(dá)1828億美元，預(yù)計將繼續(xù)快速增長。AI、5G和汽車電子等領(lǐng)域的國內(nèi)需求成為主要驅(qū)動力。中國政府將減少對外部技術(shù)依賴視為國家安全的重要議題，特別是在美國等國實(shí)施出口限制的背景下。

  Georgetown大學(xué)安全與新興科技中心的研究顯示，中國在芯片設(shè)計與制造領(lǐng)域的論文發(fā)表數(shù)量已是美國的兩倍，反映出科研活躍度的提升。

  政府主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)模式

  中國政府在半導(dǎo)體發(fā)展中扮演核心角色，通過“大基金”、“中國制造2025”和“十四五”規(guī)劃等政策提供大量資金支持。這種模式結(jié)合宏觀層面的國家引導(dǎo)與微觀層面的市場機(jī)制，正如經(jīng)濟(jì)學(xué)家金刻羽在其著作“The New China Playbook”中所指出的那樣，正是中國實(shí)現(xiàn)快速技術(shù)和經(jīng)濟(jì)追趕的關(guān)鍵。

  雖然一些西方觀察家將此描述為以國有企業(yè)為中心的“國家資本主義”，但實(shí)際運(yùn)行中更傾向于一種政企協(xié)同的合作模式，通過政府與企業(yè)的深度聯(lián)動實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

  在制造領(lǐng)域，中國2024年用于晶圓制造設(shè)備的支出達(dá)到410億美元，占全球總采購量的約40%。中芯國際（SMIC）作為中國大陸領(lǐng)先的代工廠，在先進(jìn)制程方面取得重要進(jìn)展。其7nm工藝（N+2）被用于華為麒麟9000s芯片的生產(chǎn)，首次出現(xiàn)在Mate 60 Pro智能手機(jī)中。

  即便沒有ASML的極紫外光（EUV）設(shè)備，SMIC仍借助深紫外光（DUV）光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了這一突破。有分析認(rèn)為，SMIC的7nm工藝性能已接近臺積電5nm水平，并正在向基于DUV的5nm節(jié)點(diǎn)邁進(jìn)。

  然而，DUV技術(shù)在復(fù)雜性、成本和良率方面仍遜于EUV，僅能作為過渡方案。中國目前尚無自主EUV能力，這成為其先進(jìn)芯片制造的一大瓶頸。發(fā)展國產(chǎn)EUV設(shè)備被視為長期競爭力的關(guān)鍵，但業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為至少還需五到十年才能實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

  國內(nèi)設(shè)備廠商如科益虹源（SiCarrier）正致力于打造完整的國產(chǎn)設(shè)備體系，宣稱已具備基于DUV的5nm解決方案，顯示出構(gòu)建完整生態(tài)系統(tǒng)的決心。

  華為的垂直整合

  華為在外部壓力下也加快了垂直整合步伐，構(gòu)建起涵蓋設(shè)計、制造、封裝在內(nèi)的完整國產(chǎn)供應(yīng)鏈，展現(xiàn)出類似IDM（集成器件制造）企業(yè)的布局。此舉是對美國制裁的直接回應(yīng)，旨在實(shí)現(xiàn)高端芯片的全流程自主可控。

  據(jù)稱，華為已在或控制中國境內(nèi)至少11座晶圓廠，涉及存儲芯片、邏輯芯片和代工服務(wù)，若計入研發(fā)中心，相關(guān)設(shè)施可能多達(dá)20處。盡管其Ascend系列AI芯片在性能上可能不及英偉達(dá)頂級產(chǎn)品，但“夠用即可”的策略已在中國內(nèi)部形成一定支撐力。

  成熟制程爭奪戰(zhàn)

  在推進(jìn)先進(jìn)制程的同時，SMIC及整個中國代工行業(yè)也在大力擴(kuò)張成熟制程（如28nm、40nm、55nm）產(chǎn)能。這種務(wù)實(shí)策略既能帶來穩(wěn)定收入，也有助于搶占市場份額，并在全球某些不依賴尖端芯片的領(lǐng)域建立依賴關(guān)系。

  2024年SMIC營收結(jié)構(gòu)中，12英寸晶圓（多為成熟制程）占比高達(dá)77%。2025年1月，SMIC對其28nm工藝進(jìn)行了高達(dá)40%的價格下調(diào)，凸顯其在該領(lǐng)域的激烈競爭策略。因此，中國代工產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略呈現(xiàn)出兩條腿走路的格局：一方面追求先進(jìn)節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略自主，另一方面則在成熟節(jié)點(diǎn)上展開價格戰(zhàn)。

  封裝與材料進(jìn)展

  除了硅基制造，中國還在先進(jìn)封裝技術(shù)上加大投入。長電科技（JCET）、通富微電子、華天慧創(chuàng)等企業(yè)在芯片堆疊（chiplets）、2.5D/3D集成、扇出型晶圓級封裝（FOWL）等方面不斷提升能力。

  盡管先進(jìn)封裝是提升芯片性能的一種替代路徑，但其實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)仍依賴本地材料與設(shè)備供應(yīng)鏈的完善。目前中國在這些領(lǐng)域的基礎(chǔ)仍相對薄弱，要追上國際領(lǐng)先水平仍需時間。

  高端材料的供應(yīng)也是短板之一。例如，在亞太地區(qū)的光刻膠市場中，中國雖為重要參與者，但在包括氟化氬激光（ArF）等多種配方的研發(fā)和供應(yīng)方面仍在努力追趕。

  全球市場或現(xiàn)分化

  中國的半導(dǎo)體自立戰(zhàn)略對全球產(chǎn)業(yè)格局和地緣政治產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。美國及其盟友不斷加強(qiáng)出口管制，試圖遏制中國獲取先進(jìn)芯片、設(shè)計工具及關(guān)鍵設(shè)備，尤其是EUV光刻機(jī)。

  作為回應(yīng)，中國大幅增加國內(nèi)研發(fā)投入，啟動全面的自給自足計劃，包括巨額國家資助和利用已有DUV設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新。同時，中國還采取反制措施，如對鎵、鍺等關(guān)鍵材料實(shí)施出口管控，并加強(qiáng)對外國科技公司的安全審查。

  對中國以外的跨國企業(yè)而言，這構(gòu)成了一個“創(chuàng)新困境”：短期內(nèi)失去中國市場，而長期則面臨中國本土企業(yè)通過補(bǔ)貼和技術(shù)進(jìn)步逐步取代其在全球價值鏈中的地位。應(yīng)對策略可能包括以“夠用即可”的DUV技術(shù)滿足國內(nèi)需求，或在成熟節(jié)點(diǎn)上發(fā)揮成本優(yōu)勢，而非一味追求最前沿技術(shù)。

  中國的崛起也可能導(dǎo)致全球半導(dǎo)體市場出現(xiàn)“分裂”。通過先進(jìn)封裝等手段提升系統(tǒng)性能，中國有望從過去以組裝、測試、封裝為主的角色，轉(zhuǎn)向更多參與芯片設(shè)計與制造。不過，它更可能成為一個區(qū)域性、自我依賴的強(qiáng)大力量，而非在所有領(lǐng)域都具備全球主導(dǎo)地位。

  挑戰(zhàn)與前景

  盡管取得諸多進(jìn)展，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍面臨制造良率低、成本競爭力不足和人才短缺等問題。2020年中國芯片自給率僅為約16%，要在2025年達(dá)到70%、2030年實(shí)現(xiàn)100%的目標(biāo)極具挑戰(zhàn)。

  這些目標(biāo)更可能是象征性的愿景，而非嚴(yán)格可實(shí)現(xiàn)的硬性指標(biāo)，最終或?qū)⒄{(diào)整方向或聚焦重點(diǎn)細(xì)分領(lǐng)域。

  未來五年至七年的發(fā)展路徑預(yù)計將呈現(xiàn)漸進(jìn)式本土進(jìn)步與全球市場分化的并行趨勢。中國將在DUV工藝、設(shè)備、材料和先進(jìn)封裝等領(lǐng)域持續(xù)提升，逐步在成熟和中端市場實(shí)現(xiàn)更高程度的自給自足，并成為全球范圍內(nèi)不可忽視的競爭者。

  中國半導(dǎo)體的發(fā)展之路，是一場國家意志、巨額投資、工程智慧與持續(xù)的地緣政治與技術(shù)壓力之間的復(fù)雜博弈。

  原文：https://www.eetimes.com/china-semiconductor-ambition-and-adversity/