中國半導體：自主化突圍與全球市場分化

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

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

  政府主導的產(chǎn)業(yè)模式

  中國政府在半導體發(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。這種模式結合宏觀層面的國家引導與微觀層面的市場機制，正如經(jīng)濟學家金刻羽在其著作“The New China Playbook”中所指出的那樣，正是中國實現(xiàn)快速技術和經(jīng)濟追趕的關鍵。

  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”，但實際運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)動實現(xiàn)目標。

  在制造領域，中國2024年用于晶圓制造設備的支出達到410億美元，占全球總采購量的約40%。中芯國際（SMIC）作為中國大陸領先的代工廠，在先進制程方面取得重要進展。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智能手機中。

  即便沒有ASML的極紫外光（EUV）設備，SMIC仍借助深紫外光（DUV）光刻技術實現(xiàn)了這一突破。有分析認為，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)點邁進。

  然而，DUV技術在復雜性、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，這成為其先進芯片制造的一大瓶頸。發(fā)展國產(chǎn)EUV設備被視為長期競爭力的關鍵，但業(yè)內普遍認為至少還需五到十年才能實現(xiàn)商業(yè)化應用。

  國內設備廠商如科益虹源（SiCarrier）正致力于打造完整的國產(chǎn)設備體系，宣稱已具備基于DUV的5nm解決方案，顯示出構建完整生態(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，構建起涵蓋設計、制造、封裝在內的完整國產(chǎn)供應鏈，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，旨在實現(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至少11座晶圓廠，涉及存儲芯片、邏輯芯片和代工服務，若計入研發(fā)中心，相關設施可能多達20處。盡管其Ascend系列AI芯片在性能上可能不及英偉達頂級產(chǎn)品，但“夠用即可”的策略已在中國內部形成一定支撐力。

  成熟制程爭奪戰(zhàn)

  在推進先進制程的同時，SMIC及整個中國代工行業(yè)也在大力擴張成熟制程（如28nm、40nm、55nm）產(chǎn)能。這種務實策略既能帶來穩(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域建立依賴關系。

  2024年SMIC營收結構中，12英寸晶圓（多為成熟制程）占比高達77%。2025年1月，SMIC對其28nm工藝進行了高達40%的價格下調，凸顯其在該領域的激烈競爭策略。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：一方面追求先進節(jié)點以實現(xiàn)戰(zhàn)略自主，另一方面則在成熟節(jié)點上展開價格戰(zhàn)。

  封裝與材料進展

  除了硅基制造，中國還在先進封裝技術上加大投入。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。

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

  高端材料的供應也是短板之一。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)和供應方面仍在努力追趕。

  全球市場或現(xiàn)分化

  中國的半導體自立戰(zhàn)略對全球產(chǎn)業(yè)格局和地緣政治產(chǎn)生深遠影響。美國及其盟友不斷加強出口管制，試圖遏制中國獲取先進芯片、設計工具及關鍵設備，尤其是EUV光刻機。

  作為回應，中國大幅增加國內研發(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設備進行創(chuàng)新。同時，中國還采取反制措施，如對鎵、鍺等關鍵材料實施出口管控，并加強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，這構成了一個“創(chuàng)新困境”：短期內失去中國市場，而長期則面臨中國本土企業(yè)通過補貼和技術進步逐步取代其在全球價值鏈中的地位。應對策略可能包括以“夠用即可”的DUV技術滿足國內需求，或在成熟節(jié)點上發(fā)揮成本優(yōu)勢，而非一味追求最前沿技術。

  中國的崛起也可能導致全球半導體市場出現(xiàn)“分裂”。通過先進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，轉向更多參與芯片設計與制造。不過，它更可能成為一個區(qū)域性、自我依賴的強大力量，而非在所有領域都具備全球主導地位。

  挑戰(zhàn)與前景

  盡管取得諸多進展，中國半導體產(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年達到70%、2030年實現(xiàn)100%的目標極具挑戰(zhàn)。

  這些目標更可能是象征性的愿景，而非嚴格可實現(xiàn)的硬性指標，最終或將調整方向或聚焦重點細分領域。

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

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

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