宋偉

當(dāng)?shù)貢r(shí)間5月15日，美國(guó)商務(wù)部下屬的工業(yè)和安全局（BIS）宣布了一項(xiàng)新的規(guī)定——要求廠商將使用了美國(guó)的技術(shù)或設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體芯片出口給華為時(shí)，必須得到美國(guó)政府的出口許可證，即使是在美國(guó)以外生產(chǎn)的廠商也不例外。這意味著美國(guó)再度升級(jí)了對(duì)華為的制裁，一時(shí)間華為被推向輿論的風(fēng)口浪尖，中國(guó)“芯”也成為大家討論的重點(diǎn)。

時(shí)隔一年 華為再次被制裁

這不是華為第一次被美國(guó)制裁，早在一年前美國(guó)便開始了對(duì)華為的制裁。2019年5月16日，美國(guó)商務(wù)部下屬的工業(yè)和安全局（BIS）將華為及其非美國(guó)附屬68家公司納入“實(shí)體清單”。在去年受到制裁的時(shí)候，華為并沒有像當(dāng)初中興那樣“立即休克”，反而通過全面啟用“備胎”以及之前對(duì)于關(guān)鍵器件的大量備貨，扛住了美國(guó)方面的制裁。一年的制裁時(shí)間里，美國(guó)并沒有擊垮華為，華為的各項(xiàng)業(yè)務(wù)反而頂住了壓力，保持了增長(zhǎng)。根據(jù)華為公布的2019年年報(bào)顯示，華為全年?duì)I收8588億元，同比增長(zhǎng)19.1%，凈利潤(rùn)627億元，同比增長(zhǎng)5.6%。智能手機(jī)出貨2.4億臺(tái)，同比增長(zhǎng)超過16%。不過面對(duì)新一輪的制裁，華為面臨的壓力似乎更重，它將如何跨過這個(gè)坎呢？

這一次被完全“卡住脖子”

為什么大家都說這一次制裁的情況很嚴(yán)重？我們從源頭捋一捋。原先美國(guó)對(duì)于華為的出口管制主要是限制美國(guó)廠商向華為提供基于美國(guó)技術(shù)的產(chǎn)品和服務(wù)，同時(shí)限制美國(guó)本土以外的廠商向華為提供含有源自美國(guó)技術(shù)超過25%的產(chǎn)品和服務(wù)，這里有“25%”的“安全區(qū)”，所以之前這對(duì)華為海思麒麟相關(guān)芯片的生產(chǎn)沒有帶來太大影響。不過這一次，美國(guó)工業(yè)和安全局（BIS）針對(duì)華為修改了《出口管理?xiàng)l例》中的直接產(chǎn)品規(guī)則，華為及其關(guān)聯(lián)公司設(shè)計(jì)或生產(chǎn)的半導(dǎo)體只要是利用了美國(guó)商業(yè)控制清單上的軟件和技術(shù)生產(chǎn)的直接產(chǎn)品都將受到限制。同時(shí)，華為及其關(guān)聯(lián)公司即使是利用美國(guó)境外某些美國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備生產(chǎn)的直接產(chǎn)品也都將受到限制?？梢哉f美國(guó)這一次是完全的制裁，根本不管之前類似“25%”的尺度，這也意味著華為幾乎被徹底“卡住脖子”70為什么這樣說？通俗點(diǎn)來講，美國(guó)這次的新規(guī)一是禁止華為使用美國(guó)軟件做設(shè)計(jì)，二是限制在美國(guó)以外的代工廠使用美國(guó)生產(chǎn)的半導(dǎo)體設(shè)備為華為生產(chǎn)芯片。盡管美國(guó)表示需要許可證才能進(jìn)行生產(chǎn)但基本不可能拿到許可證。

依此深挖的話就不得不提芯片制造流程，一般芯片制造都會(huì)經(jīng)過IC設(shè)計(jì)、晶圓制造、晶圓加工、切割封裝、測(cè)試等環(huán)節(jié)，其中晶圓加工中又會(huì)經(jīng)過諸如Clean、爐管、涂光阻、曝光、軟/硬烤、顯影、去光阻、蝕刻、摻雜、退火、鍍銅等工序。華為海思是IC設(shè)計(jì)企業(yè)，而IC設(shè)計(jì)企業(yè)在設(shè)計(jì)芯片時(shí)一般要用到EDA軟件，EDA軟件涵蓋了IC設(shè)計(jì)、布線、驗(yàn)證和仿真等所有方面，它是集成電路設(shè)計(jì)必需、也是最重要的軟件工具。目前全球EDA產(chǎn)業(yè)形成了Synopsys、Cadence和MentorGraphics三巨頭壟斷的格局，這三大EDA企業(yè)占全球市場(chǎng)的份額超過60%，這些EDA公司除了賣license以外，還可提供IP授權(quán)（硬核和軟核）。除了華為海思，其他大多數(shù)廠商都在使用這三大巨頭的EDA相關(guān)軟件，而根據(jù)美國(guó)新規(guī)，華為及其關(guān)聯(lián)公司設(shè)計(jì)的芯片只要是用了美系廠商的EDA軟件來直接設(shè)計(jì)那么都將會(huì)受到限制。

此外，華為海思是Fabless廠商（只設(shè)計(jì)，不制造芯片），即使其設(shè)計(jì)的芯片沒有用任何美國(guó)的軟件和技術(shù)，也還是需要通過臺(tái)積電等芯片代工廠來生產(chǎn)。而芯片代工廠如果使用了美國(guó)的半導(dǎo)體設(shè)備來生產(chǎn)華為的芯片，那么也將受到美國(guó)的限制。另外，臺(tái)積電7nm EUV制程所采用的荷蘭ASML光刻機(jī)也使用了來自美國(guó)的技術(shù)（比如光源）或產(chǎn)品，所以未來臺(tái)積電斷供華為也不是沒有可能。

華為的后路以及國(guó)產(chǎn)能替代嗎？

雖然形勢(shì)很嚴(yán)峻，但是華為也不是沒有后路。目前美國(guó)商務(wù)部針對(duì)華為的新規(guī)尚未正式實(shí)施，并且即便新規(guī)正式實(shí)施，美國(guó)也留下了120天的緩沖期。根據(jù)新規(guī)，美國(guó)商務(wù)部稱，“為了防止對(duì)于使用美國(guó)半導(dǎo)體制造設(shè)備的外國(guó)制造廠造成直接不利的經(jīng)濟(jì)影響，這些設(shè)備在規(guī)則生效日期之前已根據(jù)華為設(shè)計(jì)規(guī)范啟動(dòng)了項(xiàng)目的任何生產(chǎn)步驟，只要這些外國(guó)生產(chǎn)的物品在生效之日起120天內(nèi)重新出口、從國(guó)外出口或轉(zhuǎn)移（在國(guó)內(nèi)），就不受這些新的許可要求的約束?！币簿褪钦f在美國(guó)新規(guī)正式實(shí)施之后，臺(tái)積電等晶圓代工廠已經(jīng)根據(jù)華為設(shè)計(jì)規(guī)范啟動(dòng)的生產(chǎn)項(xiàng)目，只要這些生產(chǎn)的芯片在新規(guī)正式生效120天內(nèi)交付給華為都不需要向美國(guó)申請(qǐng)?jiān)S可證。這也意味著即使美國(guó)新規(guī)正式實(shí)施，華為也還有120天的緩沖期，華為可利用120天的時(shí)間加快備貨，維持足夠長(zhǎng)時(shí)間的生存。5月25日據(jù)中國(guó)臺(tái)灣媒體報(bào)道，目前臺(tái)積電正在協(xié)調(diào)高通、AMD等廠商的訂單，以拿出生產(chǎn)線給華為。

除了一定的緩沖期，從去年的情況來看，美國(guó)往往會(huì)給華為發(fā)放所謂為期90天的“臨時(shí)通用執(zhí)照”，允許華為繼續(xù)購(gòu)買美國(guó)商品，并且制裁期間會(huì)多次延期，這次或許120天緩沖期后也會(huì)出現(xiàn)峰回路轉(zhuǎn)的情況。從這方面來看，華為面臨的壓力暫時(shí)沒那么大。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，此次華為事件再次給我們敲響警鐘——如果未來沒有峰回路轉(zhuǎn)的余地，華為怎么辦？國(guó)產(chǎn)能否替代？

這里我們以華為海思芯片來大致梳理一下。首先在EDA軟件方面，由于EDA軟件一般有相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間（比如一年）的授權(quán)，所以美國(guó)將華為列入實(shí)體清單之后，理論上華為目前仍然可使用美系EDA軟件來設(shè)計(jì)芯片，只是后期更新或者授權(quán)到期之后得不到支持。另外，目前我國(guó)本土EDA企業(yè)主要有華大九天、芯禾科技、廣立微電子、博達(dá)微科技等七家。其中華大九天號(hào)稱全球唯一能夠提供全流程FPD設(shè)計(jì)解決方案的供應(yīng)商，獲得了大部分知名面板廠的市場(chǎng)份額，而從華大九天董事長(zhǎng)劉偉平在2019年舉辦的第二屆中國(guó)研究生創(chuàng)“芯”大賽高峰論壇上的演講也可以推斷出，華大九天“個(gè)別工具能支持14nm、7nm、5nm”。

晶圓制造方面，我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域除了臺(tái)積電，還有中芯國(guó)際、華力微電子、華虹宏力等公司，其中中芯國(guó)際已經(jīng)成功掌握FinFET技術(shù)，并量產(chǎn)14nm芯片（華為麒麟710A便是由中芯國(guó)際代工），其第二代FinFET（12nm工藝）正在穩(wěn)步推進(jìn)。不過據(jù)中芯國(guó)際CEO梁孟松的說法，目前中芯國(guó)際無需EUV光刻機(jī)也能實(shí)現(xiàn)7nm工藝的生產(chǎn)，但是之后的5nm、3nm工藝的芯片制造則必須使用EUV光刻機(jī)。這又引出另一個(gè)問題：光刻機(jī)和蝕刻機(jī)能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代嗎？光刻和蝕刻是芯片制造過程中的關(guān)鍵技術(shù)，目前光刻機(jī)基本被荷蘭的ASML公司壟斷，而國(guó)內(nèi)光刻技術(shù)的發(fā)展仍停留在90nm水平（代表廠商是上海微電子），不過我們?cè)谖g刻技術(shù)上的進(jìn)步可觀，目前中微半導(dǎo)體已完全自主研發(fā)出5nm的蝕刻機(jī)，據(jù)《第一財(cái)經(jīng)》去年12月的報(bào)道，中微蝕刻機(jī)已通過臺(tái)積電5nm工藝的驗(yàn)證，即將進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)。最后在封測(cè)方面，據(jù)Trendforce統(tǒng)計(jì)，截至去年第三季度，全球封裝市場(chǎng)份額前四名分別是中國(guó)臺(tái)灣的日月光（23%）、美國(guó)安靠（29%）、中國(guó)長(zhǎng)電科技（17%）、中國(guó)臺(tái)灣的矽品（13%），其中大陸的封測(cè)三強(qiáng)（長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技）占30%左右，因此在封測(cè)方面我們不用擔(dān)心。

綜合來看，從理論上來說，我們?cè)谛酒圃焐夏軌驖M足國(guó)產(chǎn)替代，只不過在制程工藝上或許會(huì)落后2-3代。如果我們?cè)诠饪碳夹g(shù)上沒有大的突破，或許我們會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)停留在7nm或者5nm時(shí)代，而從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的時(shí)間來看，這顯然是不利的，值得我們警醒。

國(guó)產(chǎn)當(dāng)自強(qiáng) 教育、投入是關(guān)鍵

就在我們整理這篇文章的時(shí)候，5月22日，美國(guó)在“實(shí)體清單”上又新增了24個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)及個(gè)人。其實(shí)我們不僅應(yīng)該關(guān)注華為，更應(yīng)該在種種制裁事件中重視我們自身科技水平的發(fā)展，特別是芯片行業(yè)。如今外部環(huán)境面臨很大的不確定性，可能我們身邊那些熟悉的廠商一不小心就會(huì)成為下一個(gè)被制裁的對(duì)象，所謂打鐵還需自身硬，只有我們自身更加強(qiáng)大才不會(huì)被處處“卡住脖子”。

當(dāng)然，我們也欣喜地看到近年來國(guó)家政策層面加大了對(duì)國(guó)產(chǎn)芯片的投入，比如2014年成立國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金（簡(jiǎn)稱“大基金”）就在很大程度上解決了半導(dǎo)體行業(yè)的資金短缺問題，目前中芯國(guó)際、華大九天等廠商都得到了大基金的支持。除了資金，其實(shí)我們更缺的還有人才，這既需要吸引更多華人工程師回國(guó)，還應(yīng)該加大對(duì)教育的投入，著重培養(yǎng)更多相關(guān)人才?，F(xiàn)階段面對(duì)制裁，我們可能會(huì)面臨一些困難，但我們更應(yīng)該向前看，更應(yīng)該認(rèn)識(shí)到這是對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體的一場(chǎng)考驗(yàn)，相信經(jīng)過每個(gè)半導(dǎo)體人的不斷努力，我們終將能成功走上自己的半導(dǎo)體之路。