对中国来说，在芯片制造方面保持开放的心态，至关重要。
最近，日本公布了新的芯片制造设备出口控制措施，包括六大类23个项目，包括光刻、蚀刻、清洗、沉积和掩膜。这些措施的具体目标没有被明确提及，但很明显，中国作为2020年以来最大的芯片制造设备进口国，在2021年占日本芯片制造设备出口的近40%，很可能是预定目标之一。
日本采取的行动可以被解释为与美国主导的"Chip-4联盟"的战略一致，旨在遏制中国的半导体产业。一个重要的问题出现了：这些措施能否有效地遏制中国，使美国领导的芯片联盟保持其战略优势，还是会在无意中为中国提供机会，加快实现芯片自给自足的集体努力，从而引发芯片行业的新危机？
芯片对一个国家的经济增长、社会进步和国家安全至关重要，是现代社会的"大脑"或控制单元。它们对人工智能、量子计算和大数据分析等新兴技术尤为关键，是决定一个国家未来技术竞争力的关键因素。此外，芯片体现了军民融合技术，可用于开发先进武器装备。因此，在美国和中国这两个争夺技术优势的全球强国之间的激烈竞争中，对芯片制造供应链的掌握已成为一个核心的争论点。
美国主导的对中国的限制，促使半导体行业的优先事项发生了变化。国家安全现在优先于经济效率，而经济效率是建立在芯片制造的全球生产网络之上的。这些限制措施始于特朗普政府，并得到拜登政府的加强，包括技术制裁和出口管制，阻止中国科技公司获得先进的芯片，限制中国获得芯片制造的关键技术和人员。在经济民族主义不断升级的情况下，为了应对2021年汽车行业的供应链中断，以美国为首的半导体联盟已经制定了产业政策，以确保其芯片供应链的安全。这些措施强调了人们对保障和加强国家安全的关注不断升级，因为各国都希望在一个不确定的全球环境中维护自己的主权，在这个环境中，对基于规则的秩序的信任和遵守正在下降。这里的基本前提是，芯片制造方面的先进技术和设备不应提供给那些有可能利用它们挑战民主世界的国家。
中国离自给自足还有多远？
在这些限制之后，中国正在努力解决阻碍其在半导体行业发展的重大"障碍"。作为一个相对较晚进入该领域的国家，如果这些障碍点继续存在，中国就有可能进一步落后，特别是在下一代技术方面。这种"阻塞点战略"，就像一个功夫大师迅速执行一招剑法来切断对手的喉咙一样，可以很容易地用于战争或地缘政治争端。在这里，一个国家或组织可以确定并利用竞争对手价值链中的关键点或瓶颈，如关键资源、运输路线或技术。这个比喻生动地说明了中国被扼杀或扼杀的风险，从而阻碍了其与半导体行业领导者有效竞争和保持同步的能力。
扼制点战略的关键在于，采用这一战略的一方，在半导体领域，美国及其盟友，对这些扼制点拥有垄断性控制。通过行使这种控制权，美国及其盟友有可能扰乱中国在芯片制造方面的进展。
中国已经认识到其工业能力中的阻塞点的威胁。2018年，国家确定了三十五种可能受到扼制的技术/产品。先进的芯片制造工具和材料被列入这一名单。再往前看五年，随着美国及其盟友加强了对中国芯片制造关键点的控制，中国为自给自足做了多少准备？
一个简单的回答是"不多"，尽管中国在国内供应链上取得了某些进展。中国的初创企业几乎涵盖了所有子行业，从设计软件和数据库到制造设备和半导体材料。然而，关于国内替代，到目前为止，大多数领域的准备程度都低于5%。
为了提升其成熟加工模式的芯片制造能力，中芯国际集成电路制造有限公司（SMIC）自2021年以来在上海、北京、天津和深圳投资了四个额外的代工厂。尽管中芯国际断言，它在理论上可以利用现有的DUV光刻系统生产先进的14纳米芯片，但它离达到大规模生产还有相当大的距离。在资本和技术密集型的芯片制造行业，以高良率实现大规模生产是至关重要的，因为它可以有效地降低每个芯片的成本。过渡到大规模生产并达到高产率需要大量的时间、人力和资本投资，前提是必须的设备和工具可以获得。
先进的光刻机是中国芯片制造能力中的一个重要卡口。在这一领域，国内替代率目前还不到1%。位于荷兰的ASML公司仍然是EUV光刻机的唯一供应商，这对高级芯片制造至关重要。由ASML和日本尼康生产的沉浸式DUV光刻机可能会被列入出口限制名单，这可能会引发中国芯片制造能力的重大动荡。上海微电子公司是国内的竞争对手，目前能够生产的光刻机只支持使用90纳米或更大加工模式的芯片的大规模生产。
中国在蚀刻机领域取得了明显的进展，实现了约10%的国产替代。中国的先进微制造设备公司是国内第一家生产先进芯片制造的蚀刻机的公司。利用国产光刻机和蚀刻机，通过多次曝光，中国大规模制造65纳米加工模式或更小的芯片基本可行，而且成品率高。这些国产机器可以满足军事应用、电源管理、LCD、Wi-Fi、汽车和各种消费电子系统中使用的大多数芯片的生产需求。
电子设计自动化（EDA）工具是中国芯片制造努力中的另一个重要障碍。在美国制裁的影响下，华为发现自己无法更新其EDA软件，尽管持有永久性EDA许可证。有报道称华为正在开发自己的EDA工具，但其功效和市场接受度仍不确定。
如果日本实施出口管制措施，半导体材料有可能成为障碍点。在19种核心半导体材料中，日本公司在14种材料中占有50%以上的市场份额。例如，日本公司主导着全球光刻技术中使用的光刻胶的供应，占有超过85%的市场份额。在2019年的日韩贸易争端中，日本通过限制向韩国出口三种材料，挑起了整个半导体价值链的混乱。中国在低端光刻胶生产方面取得了进展，但几乎所有高端光刻胶仍严重依赖日本进口。由于这些原因，日本的出口管制措施被解释为比美国实施的制裁更系统和精确地针对中国。
一个混乱的未来？
虽然这些限制措施可能会阻碍中国在芯片制造方面的进展，但其长期效果仍不确定。芯片是高度复杂的产品，需要在硬件和软件方面有深厚的技术专长，而且它们依赖于一个紧密编织的全球生产网络。
芯片制造的复杂性从研究和开发的大量投资中可见一斑。仅在2021年，该行业在研究和开发方面的投资总额为710亿美元，这超过了中国"大基金"自2014年以来的510亿美元的投资总额。全球创新生态系统推动了研发投资，客户对高性能芯片的需求一直是芯片设计和制造进步的驱动力。以Nvidia为例，它最初专注于为游戏行业提供GPU（图形处理单元），但已将其应用扩展到其他领域。它的增长是由图形密集型游戏、比特币开采数据分析以及人工智能培训和推理任务中不断增长的用户需求推动的。英伟达的首席执行官Jensen Huang表示，由于中国仍然是其最大的游戏和数据中心市场，担心无法进入中国市场将大大限制他们的增长机会。
芯片制造领域的全球生产网络在不断发展，各公司努力通过获得新的能力和从事更高附加值的活动来提高其地位。纵观历史，芯片制造行业有三次重大转变，每次都涉及到价值链中附加值较低的环节向新兴经济体或地区的转移。在第一次转变中，芯片制造从美国转移到日本，而美国在芯片设计和知识产权方面保持其主导地位。在第二次转变中，日本保留了材料和设备方面的高附加值环节，而制造和包装则转移到韩国和台湾。在第三次转变中，韩国巩固了其在内存和显示半导体领域的地位，台湾专门从事代工，而中国则承担了成熟工艺模式的低附加值芯片的封装和制造。这些转变中的每一个不仅导致了行业重组，而且重新定义了价值链的结构，为后来者创造了弥补差距的机会。然而，应该注意的是，这些转变都得到了各自政府在政策和资本方面的慷慨支持。
中国经常因为使用产业政策和补贴来支持国内技术部门而受到批评。然而，尽管有这些措施，中国一直没有成功地利用其产业政策大幅提升其半导体部门。
反思这种情况，有几个因素阻碍了中国在芯片制造方面的进展。除了行业内资本和人才的不足，中国进步的最大障碍是价值链中的上下游企业之间缺乏有效的协同。芯片作为电子和电气设备生产的中间产品，是中国在全球占有重要地位的行业。为了保持他们的竞争力，中国的下游制造商倾向于进口芯片，这些芯片比国内生产的同类产品更便宜、更强大、更节能。同样，设计工具也很难获得本地芯片设计者的订单；国内设计软件和知识产权、设备和材料在被本地代工厂采用时面临障碍，因为他们往往更喜欢优越的进口替代品。这种缺乏产业层面协调的情况阻碍了技术进步，导致产业发展脱节。
目前半导体价值链的结构是高度相互依存的，尽管价值分配不均。美国占有最大的市场份额（47%），主要是在芯片设计和核心知识产权方面。其次是韩国、中国台湾地区、日本和中国（截至2021年）。在一个利基但受到高度保护的市场中经营的专业设备制造商，只能在这个全球网络中生存。例如，ASML有来自网络内几个下游公司的投资。尽管它处于垄断地位，ASML在2022年只获得了约65亿欧元，占半导体行业总收入的不到2%。价值链的这种结构给中国等后来者带来了巨大的障碍，他们正在寻求在市场上获得立足点。
现在，技术制裁和出口管制无意中为中国企业打开了一个追赶的机会之窗。为了应对扼杀战略，中国半导体行业被迫通过在生态系统内培养相互依存的关系来努力实现自给自足。时间上也对中国企业有利。如果制裁是在十年前实施的，中国企业将有有限的技术积累来实现追赶。然而，在过去的十年里，中国在芯片制造的几乎每一个子行业的投资都在封闭的反馈环路中见证了快速的世代升级，并得到了政府、科技公司、数字平台和下游制造商等广泛参与者的集体投资的支持。因此，中国已准备好在芯片制造方面进行追赶。
思考
预测中国在半导体领域追赶的具体时间框架，很具有挑战性。然而，完全扼杀进步肯定不可能。地缘政治的干扰，加上技术的动荡，导致稳定性和可预测性降低。事实上，"咽喉战略"有其自身的一系列挑战和风险。它可能会抑制全球合作和创新，阻滞半导体行业的整体增长，可能会影响西方参与者。此外，它可能会引起目标对手的报复行动，进一步破坏全球供应链的稳定，并可能导致冲突甚至战争的升级。
对中国来说，在芯片制造方面保持开放的心态，至关重要。该行业将从所有利益相关者的不同投入中受益。此外，中国需要尽可能地在与外国竞争对手的竞争和合作之间取得微妙的平衡。遗憾的是，自给自足往往有导致自我孤立的风险。
对日本来说，出口管制措施有可能影响双边关系，并可能使贸易紧张局势升级，特别是考虑到日本和中国之间的历史冲突。日本是中国的一个重要贸易伙伴，中国市场对日本的半导体制造商仍然至关重要。为了报复日本在遏制中国的芯片制造方面与美国保持一致，中国政府可能会考虑限制向日本出口关键矿物，而中国消费者有可能组织抵制日本产品，就像他们在以前的双边冲突中那样。
最糟糕的是，芯片战争的加剧有可能导致技术上的完全脱钩。这种技术脱钩不仅意味着供应链的分离，而且还意味着被切断联系的各方建立不同的技术标准、创新生态系统和市场。这可能会产生重大的经济和社会影响。
《国家利益》2023年6月26日悉尼科技大学澳中关系研究所副教授Marina Yue Zhang
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