52 中国的人造卫星时刻？

2020年初，在新冠病毒肆虐被封控期间，武汉高速公路空无一人，人行道荒凉，机场和火车站关闭。除了医院和杂货店，几乎所有的营业场所都关闭了。

一家工厂除外，那就是位于武汉的长江存储（YMTC）。它是中国领先的NAND存储器生产商，这种芯片在智能手机和USB记忆棒等消费设备中随处可见。目前，世界上有五家公司生产具有竞争力的NAND芯片，但是没有一家公司的总部设在中国。许多行业专家认为，在所有类型的芯片中，中国实现世界级制造能力的最佳机会是NAND生产。紫光与中国国家“大基金”及省政府一道，为长江存储提供了至少240亿美元的资金支持。

程廷方和劳利·李，《中国芯片产业如何面对新冠疫情封控》（How China's Chip Industry Deied the Coronavirus Lockdown），《日经亚洲》，2020年3月18日。 据《日经亚洲》报道，中国政府对长江存储的支持力度如此之大，以至即使在新冠疫情封控期间，长江存储也在继续运作。 《日经亚洲》对中国芯片行业进行了一系列报道。经过武汉的列车搭载了专为长江存储员工设置的专用车厢，他们进入了武汉。长江存储甚至在2020年2月底和3月初完成了武汉职位的招聘。中国在抗击新冠疫情的斗争中愿意做任何事情，但建设半导体产业是当务之急。

王丹，《中国的人造卫星时刻？》（China's Sputnik Moment?），《外交事务》，2021年7月29日。 人们普遍认为，对于中国政府来说，与美国不断升级的科技竞争就像是“人造卫星时刻”（Sputnik Moment）。这是指1957年苏联发射人造卫星后，美国担心自己落后于对手，迫使华盛顿投入大量资金用于科学技术。在美国禁止向华为等公司销售芯片后，中国无疑面临着“人造卫星”般规模的冲击。中国科技政策知名分析师王丹认为，美国的限制“推动了北京对科技主导地位的追求”，推动了政府支持芯片产业的新政策。

黄天磊（Tianlei Huang，音译），《中国政府引导基金：国家产业政策的融资工具》（Government-Guided Funds in China: Financing Vehicles for State Industrial Policy），彼得森国际经济研究所（PIIE），2019年6月17日，https://www.piie.com/blogs/china-economic-watch/government-guided-funds-china-financing-vehicles-state-industrial-policy。 争论的焦点是，美国是否应该试图破坏中国不断增长的芯片生态系统，从而引发不可避免的反作用，或者干脆在美国国内投资，同时希望中国的芯片驱动力消失。哪一种更明智？美国的限制无疑催生了中国政府对芯片制造商的新一波支持。毫无疑问，中国正在花费巨额资金补贴芯片公司。 这笔资金能否产生新技术还有待观察。例如，武汉不仅是中国实现NAND芯片平等的最大希望的长江存储公司所在地，也是中国最近最大的半导体诈骗案的发生地。

武汉弘芯（HSMC）的案例表明，在没有充分论证的情况下，将资金投入半导体行业是有风险的。据中国互联网媒体报道，武汉弘芯是由一群骗子创建的，他们拿着假名片，上面写着“台积电副总裁”，欺骗武汉地方政府投资他们的公司，然后用这笔资金聘请台积电前研发总监为首席执行官。在此人的帮助下，他们从阿斯麦获得了一台深紫外光刻机，然后利用这一“壮举”从投资者那里筹集了更多资金。当武汉弘芯破产时，该公司仍在努力生产第一款芯片。

邱晓芬和苏建勋的武汉弘芯调查，杨轩编辑，《十亿美元抢劫：骗子如何驾驭中国的芯片热潮致富》（Billion Dollar Heist: How Scammers Rode China's Chip Boom to Riches），ChinaTalk，2021年3月30日，https://chinatalk.substack.com/p/billion-dollar-heist-how-scammers。此新闻的中文版为《深度调查：千亿芯片大骗局》——译者注。 失败的不仅仅是省级实验。紫光最近在全球收购热潮后耗尽了现金，并拖欠了部分债券。一名中国政府规划机构的官员公开感叹，中国的芯片行业“没有经验，没有技术，没有人才” ，这是言过其实的。但很显然，中国在半导体项目上浪费了大量资金，这些项目要么显得不切实际，要么像武汉弘芯一样，是公然的欺诈。即使中国的“人造卫星时刻”激发了更多由国家支持的半导体项目，中国也不会因此走上技术独立的道路。

在这样一个拥有跨国供应链的行业中，技术独立一直是一个白日梦，美国也是如此。如今，美国仍然是世界上最大的半导体玩家。对于中国来说，从机械到软件，在供应链的许多部分缺乏竞争性企业，技术独立更为困难。为了实现技术完全独立，中国需要获得尖端的设计软件、设计能力、先进材料和制造技术等。毫无疑问，中国将在其中一些领域取得进展，但有些领域的成本太高，难以复制。

设想一下复制一台阿斯麦的EUV光刻机需要什么，这台机器花了近30年的时间来开发和商业化。EUV光刻机具有多个部件，这些部件本身构成了极其复杂的工程挑战。在EUV光刻机系统中，复制光源需要完美识别和组装457329个零件。一个单一的缺陷可能会导致严重的延迟或可靠性问题。即使已经获得了阿斯麦的设计规范，这种复杂的机器也不能像文件一样简单地复制和粘贴。即使有接触专业信息的机会，也需要一位熟悉科学的光学或激光博士。即使有这样的人才，可能仍然缺乏开发EUV光刻机的工程师们30年来积累的经验。

托比·斯特林，《英特尔为寻求芯片制造优势订购了3.4亿美元以上的阿斯麦系统》（Intel Orders ASML System for Well Over $340 mln in Quest for Chipmaking Edge），路透社，2022年1月19日。 也许在十年内，中国可以成功建造自己的EUV光刻机。如果成功的话，该项目将耗资数百亿美元。但是，当该设备准备就绪时，它将不再是最先进的设备，这必然是令人沮丧的。到那时，阿斯麦将推出一种新一代工具——高孔径EUV光刻机，计划于21世纪20年代中期推出，每台机器的成本为3亿美元，是第一代EUV光刻机的两倍。 即使未来中国的EUV光刻机与阿斯麦目前的设备一样好，但考虑到美国将试图限制中国从其他国家获取部件的能力，中国芯片制造商将难以用该设备生产盈利。因为到2030年，台积电、三星和英特尔已经使用自己的EUV光刻机十年了。在此期间，这些公司将完善自己的使用方式，并且支付了这些工具的成本。到那时，相比使用中国制造的EUV光刻机的公司，它们能够以便宜得多的价格出售使用阿斯麦EUV光刻机生产的芯片。

EUV光刻机只是通过跨国供应链制造的众多工具之一。将供应链的每一部分都国产化的代价将异常昂贵。全球芯片行业每年的资本支出超过1000亿美元。除了补齐目前缺乏的专业知识和设施基础之外，中国还必须考虑这些支出。建立一个尖端的、全国范围内的供应链将需要至少十年的时间，这段时间内的成本将远超过1万亿美元。

这就是为什么中国实际上并没有追求全部国产化的供应链。中国认识到这根本不可能。中国希望建立一个非美国的供应链，但由于美国在芯片行业的影响力及其出口法规的域外权力，非美国的供应链也不现实，但在遥远的未来有可能实现。对于中国来说，在某些领域减少对美国的依赖，增加其在芯片行业中的整体影响力，尽可能多地摆脱瓶颈技术是可行的。

大卫·曼内斯（David Manners），《RISC-V基金会迁往瑞士》（RISC-V Foundation Moves to Switzerland），《电子周刊》（Electronics Weekly），2019年11月26日。 当今中国的核心挑战之一是，许多芯片要么使用x86架构（用于个人电脑和服务器），要么使用Arm架构（用于移动设备）。x86由两家美国公司（英特尔和AMD）主导。Arm位于英国，Arm授权其他公司使用其架构。但现在有一种新的指令集架构，叫作RISC-V，它是开源的，因此任何人都可以免费使用。开源架构的想法吸引了芯片行业的许多公司。目前，任何必须向Arm支付许可证费用的人都会更喜欢免费的替代品。此外，开源架构安全缺陷的风险可能更低，因为像RISC-V这样的开源架构的开放性意味着更多的工程师将能够验证细节并识别错误。出于同样的原因，创新的步伐也可能更快。这两个因素解释了为什么DARPA资助了开发RISC-V相关的各种项目。中国公司也接受了RISC-V，因为它们认为RISC-V在地缘政治上是中立的。2019年，管理该架构的RISC-V基金会从美国迁至瑞士。 像阿里巴巴这样的公司正在设计基于RISC-V架构的处理器。

迪伦·帕特尔（Dylan Patel），《中国已经建立了世界上最昂贵的碳化硅晶圆厂》（China Has Built the World's Most Expensive Silicon Carbide Fab，but Numbers Don't Add Up），SemiAnalysis，2021年9月30日，https://semianalysis.com/china-has-built-the-worlds-most-expensive-silicon-carbide-fab-but-numbers-dont-add-up/。 除了采用新兴架构外，中国还专注于使用旧工艺技术来制造逻辑芯片。智能手机和数据中心需要最尖端的芯片，但汽车和其他消费设备通常使用旧的工艺技术，这种技术足够强大，成本也低得多。包括中芯国际等公司在内的中国新晶圆厂的大部分投资集中在相对落后节点的生产能力上。中芯国际已经表明，中国拥有生产具有竞争力的相对落后节点的逻辑芯片的能力。即使美国的出口限制更加严格，美国也不太可能禁止出口几十年前的制造设备。中国还对碳化硅和氮化镓等新兴半导体材料进行了大量投资，这些材料不太可能取代大多数芯片中的纯硅，但可能在管理电动汽车的动力系统方面发挥更大的作用。在这里，中国也可能拥有必要的技术，因此政府补贴可能有助于中国在价格上赢得业务。

瓦纳斯等，《政府激励与美国在半导体制造业的竞争力》。程廷方和劳利·李，《中国芯片产业如何面对新冠疫情封控》，《日经亚洲》，2020年3月18日。 其他国家担心的是，中国的大量补贴将使其在供应链的多个部分赢得市场份额，尤其是那些不需要最先进技术的部分。除非这些国家对外国软件和机器的使用施加更严格限制，否则中国在生产非尖端逻辑芯片方面可能会发挥更大的作用。此外，中国还将大量资金投至开发电动汽车电源管理芯片所需的材料上。与此同时，长江存储确实有机会赢得NAND存储器市场的一大块份额。在整个芯片行业，预计中国大陆制造业的份额将从21世纪初的15%增加到2030年的24%，在数量上超过中国台湾和韩国。 几乎可以肯定的是，中国在技术上是有差距的。但如果更多的芯片产业转移到中国，那么中国将在要求技术转让方面拥有更大的影响力。美国和其他国家实施出口限制的成本将更高，而中国将有更广泛的劳动力资源可供吸引。几乎所有的中国芯片公司不仅面向商业目标，也面向国家目标。一位长江存储高管告诉《日经亚洲》：“盈利和上市……不是长江存储的首要任务。”相反，长江存储专注于“打造中国自己的芯片，实现中国梦”。