中国的半导体抱负有多现实?

中国五星红旗。 / 照片=dailyNK

首尔—当乔·拜登上个月抵达韩国时——这是他作为美国总统首次对韩国的访问——他直接前往三星位于首尔郊外的大型半导体工厂。在那里,他会见了韩国总统尹锡悦和三星电子副董事长李在镕,并赞扬了在德克萨斯州建设的价值170亿美元的三星半导体工厂。半导体在经济和战略方面的重要意义再清楚不过。

在2019年新冠疫情期间,半导体供应链中断迫使一系列行业——从汽车到消费电子产品——放缓或停止生产活动。显而易见,可靠的半导体供应对一个国家的经济弹性起着至关重要的作用。而对美国和中国而言,在战略竞争中,占据前沿行业的领导地位发挥着至关重要的作用。

就目前状况而言,凭借其在芯片设计和行业无晶圆领域的实力,美国在全球半导体蛋糕中占据着更大的份额。但绝大多数芯片产地远离美国本土,包括位于中国国家主席习近平家乡西安的三星工厂。而中国——全世界最大的芯片市场——正在作为推动自主创新的组成部分而大力投资芯片领域。那么,美国是否将注定失去其半导体优势?

迄今为止,中国一直在努力追赶中。首先,典型的后来者策略——专注制造更廉价的低端产品——无法应用于半导体领域,因为更先进的下一代存储芯片其成本往往与前一代产品相同甚至更低。因此,不那么先进的芯片几乎一文不值。

这并不是说现任领导者的地位不可撼动。毕竟,三星等韩国企业曾在半导体领域成功超越了东芝等更成熟的日本公司。关键在于实行“跨越式”战略:那就是抢在现任领导者之前研发出更先进的技术版本。上述战略要求技术研发遵循相对可预测的路径——以芯片为例,从1K容量升级到2K,然后升级到4K等等——而且,公司可以从国外获得技术。

像三星这样的韩国公司从未制造过最低容量的芯片。相反,他们利用从日本夏普进口的设备和设施,以及从美国美光科技获得许可的电路设计,一进入市场就开始研发64K芯片。

后来,三星在加州硅谷设立研发机构,以领先日本企业研发高容量(256K)芯片设计。它利用堆叠工艺来提升芯片的复杂程度——而不是像东芝等公司那样采用潜沟槽工艺——来推动取得进步。但三星继续依赖来自日本和其他国外产地的高科技组件、零部件和供应品,以及来自美国的软件。

在中国获取外国技术和设备日益受限的情况下,该国将很难复制这种跨越式战略。半导体和其他尖端行业均由少数公司所主导。在某些情况下,仅有一两家公司可以提供特定的原材料或者设备。

上述公司主要集中在欧美。一家荷兰公司ASML是对芯片制造工艺至关重要的极紫外线光刻机(EUV)唯一的生产企业,而软件则掌握在美国企业手里。

这并不是说中国没有发展先进——甚至世界领先的——半导体产业的机会。虽然这肯定不会在一夜间发生,但提振中国的前景仍有机会。

首先,尽管存储芯片市场是单一属性——即缺乏高端或低端细分市场——但系统芯片(或专用集成电路芯片)市场却可以根据应用目的进行细分。例如,汽车公司不使用利用最尖端的10纳米(10nm)以下光刻工艺制造的最先进的产品。相反,他们采用20纳米或30纳米工艺技术,而上述技术转让并未受到严格控制。在上述领域,中国的代工企业中芯国际(SMIC)正在攫取巨额的利润,而这些利润可以用于投资研发下一代或先进芯片。

但真正的跨越式成功极有可能取决于中国开辟一条不同于现有行业的全新技术道路、从而减少对西方技术依赖的能力。例如,美光科技下一代芯片可以使用上一代工艺设备研发——即“深紫外线光刻技术”(DUV)——而不是极紫外线光刻技术(EUV)。这样的另类思维将非常有助于提振中国的半导体行业前景。

在上述领域,中国快速发展的科技能力将对其十分有利。从2013~2018年,中国在信息技术期刊上所发表文章的份额从22.4%上升到近40%,而美国则从超过20%下降到16%。

无论如何,或许很快就会开始放松对中国购买外国技术的限制。有人认为,通过限制供应,对包括芯片制造企业在内的中国制造企业的限制正在导致美国通胀迅速攀升。美国创新与竞争法本应通过向半导体企业提供500亿美元补贴来抵消这种影响,其中可能也包括三星或台积电(TSMC)这样的外国公司。但批评人士指出,企业可能会浪费这些补贴,将其用于股票回购而非对工厂的投资。而且该法案很有可能根本不会 实施

随着中期选举的临近,拜登政府面临着两难选择。如果它放宽对包括芯片制造企业在内的中国公司的限制,可能有助于抵消通胀压力——这是拜登“在国内的当务之急”——同时可能使中国在跨越式战略方面取得进步。如果不这样做,半导体短缺可能会继续加剧通胀,而中国则可能最终找到属于自己的替代技术路径并实现跨越式发展。

Keun Lee,韩国总统国家经济顾问委员会副主席,首尔国立大学经济学特聘教授,著有中国的技术跨越与经济追赶:熊比特的视角书(2022年,牛津大学出版社)。

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