美國半導體新規產(chǎn)生連鎖反應

10 月 17 日，美國政府更新了對人工智能（AI）芯片的出口管制規定，除了限制美國企業(yè)向中國大陸銷(xiāo)售芯片，還進(jìn)一步加強了對應用材料、泛林和 KLA 等半導體設備廠(chǎng)商出口相關(guān)產(chǎn)品的限制。此次，不止對中國大陸，新規還增加了對 40 多個(gè)國家和地區出口先進(jìn)芯片的管制要求，并對中國大陸以外的 21 個(gè)國家和地區提出了半導體設備出口許可要求，并增加了禁止進(jìn)入這些國家的設備清單內容。

芯片性能方面，美國新規取消了通信速度限制，將重點(diǎn)放在了計算性能上，美國政府表示，任何集成 50 億個(gè)或更多晶體管的芯片，并使用高帶寬內存（HBM），都在管制范圍之內，該門(mén)檻將涵蓋幾乎所有先進(jìn)的人工智能芯片。這些規定將直接影響英偉達 A800 和 H800，以及英特爾人工智能芯片 Gaudi2 在中國大陸市場(chǎng)的銷(xiāo)售。對于英偉達來(lái)說(shuō)，新規除了限制 H800 和 A800 芯片外，PCIe 模塊、L40S，甚至顯卡 RTX 4090 也被列入禁令。

新規還限制超過(guò)一定「性能密度」水平的芯片，一位美國高級政府官員表示，這一規則旨在防止相關(guān)公司通過(guò)使用 Chiplet（俗稱(chēng)小芯片）技術(shù)來(lái)繞過(guò)對以前禁令的限制。這一規定，使得原本想通過(guò) Chiplet 組合成大芯片的方案難以實(shí)現。

美國商務(wù)部下屬的工業(yè)與安全局（BIS）還將 13 家中國 GPU 企業(yè)列入了實(shí)體名單。

美國商務(wù)部部長(cháng)吉娜·雷蒙多 (GinaRaimondo) 表示，新措施旨在「堵漏洞」，并表示未來(lái)可能每年更新一次。

美國新規對全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈的影響

這一波美國半導體新規，對全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈都會(huì )產(chǎn)生影響。

影響最大的自然是中國大陸電子半導體產(chǎn)業(yè)，特別是對 AI 服務(wù)器系統和應用廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，發(fā)展難度又增加了，不僅是高性能芯片，像 L40S 這樣的中低性能芯片也被管控了，而且，模塊采購也受到了限制。從中短期來(lái)看，將影響中國大陸中高端 AI 服務(wù)器及加速器發(fā)展進(jìn)程。

還有一點(diǎn)值得注意，芯片禁令范圍已經(jīng)擴大至中高端顯卡，代表產(chǎn)品是 RTX 4090，它主要用于消費類(lèi)電子產(chǎn)品，并非用于 AI 或高性能計算系統，不過(guò)，由于該顯卡具備較高算力，有時(shí)會(huì )被用于 AI 計算系統?？梢?jiàn)，此次美國政府的動(dòng)作力度還是比較大的。禁令 17 日推出，18 日，RTX 4090 顯卡就在中國各大購物網(wǎng)站下架，這導致部分擁有 RTX 4090 庫存的商家直接漲價(jià)，達到 2 萬(wàn)元以上，甚至出現近 5 萬(wàn)元的高價(jià)。

RTX 4090 于 2022 年末上市。作為搭載 Ada Lovelace 架構的旗艦 GPU，該顯卡價(jià)格較高，主要瞄準高端游戲玩家，其官方建議零售價(jià)為 12999 元起，上市初期，英偉達各合作廠(chǎng)商對 RTX 4090 的定價(jià)多在 15000 元上下浮動(dòng)。

對于此次推出的新規，美國相關(guān)芯片廠(chǎng)商也很無(wú)奈，特別是英偉達、英特爾、AMD 和高通這幾家，之前幾個(gè)月，一直在積極與美國政府溝通，希望出臺的新政策盡量降低對這些公司商業(yè)利益的影響。除了政府官員之外，這些公司還游說(shuō)了大西洋理事會(huì )、戰略與國際研究中心 (CSIS) 等智庫，以及埃里克·施密特等有影響力的人物。某種程度上，此次新規，美國政府也考慮了這些芯片廠(chǎng)商的感受和利益訴求。

美國新規對半導體設備業(yè)，特別是中國大陸相關(guān)產(chǎn)業(yè)也會(huì )產(chǎn)生更深的影響。

不考慮美國政策，進(jìn)入 2023 下半年以來(lái)，終端市場(chǎng)供求關(guān)系通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈傳到了上游的半導體設備業(yè)，行情越來(lái)越不妙。以受關(guān)注度最高的荷蘭 EUV 光刻巨頭 ASML 為例，18 日，該公司公布了第三季度財報，訂單數量環(huán)比銳減 42%，降至 26 億歐元（28 億美元），遠低于分析師預估的 45 億歐元，該公司表示，客戶(hù)資本支出很謹慎，導致其對明年展望較為保守。

以往，ASML 營(yíng)收兩大來(lái)源地是中國臺灣和韓國，之后是中國大陸。近幾個(gè)月，受到美國出口管制影響，在相關(guān)規定生效前，中國大陸客戶(hù)大量下單，使得 ASML 第三季度來(lái)自中國大陸市場(chǎng)的營(yíng)收占比達到 46%，比第二季度的 24% 增加了近一倍?？梢?jiàn)，中國大陸市場(chǎng)對 ASML 的營(yíng)收貢獻非?？捎^(guān)，但是，受全球市場(chǎng)低迷和美國政策雙重影響，未來(lái)一年內，該半導體設備巨頭的日子不太好過(guò)。

美國政府對半導體設備的進(jìn)一步管控，會(huì )進(jìn)一步激發(fā)中國本土相關(guān)設備廠(chǎng)商的積極性，本土化設備占比也將提升。由于中國本土晶圓廠(chǎng)更傾向于采用國產(chǎn)替代品取代外國制造的設備，以北方華創(chuàng )和中微公司為代表的中國大陸半導體設備廠(chǎng)商贏(yíng)得的招標比例比往年高得多。根據華泰證券上個(gè)月對 182 份招標案例的分析，今年 8 月，中國大陸晶圓廠(chǎng)的所有設備招標中有近一半（47.25%,）由本地廠(chǎng)商獲得。今年 3 月- 4 月，中國設備供應商贏(yíng)得了 36.3% 的招標額，而 7 月-8 月，這一比例就大幅提升至 62%。據 CINNO Research 統計，2023 上半年，中國十大本土半導體設備制造商的營(yíng)收同比增長(cháng)了 39%。

有分析師表示，中國廠(chǎng)商在蝕刻和清潔設備等領(lǐng)域做得越來(lái)越好，在全球范圍內，他們正在加強與美國公司應用材料和泛林的競爭力。有業(yè)內人士表示，中國本土半導體設備的質(zhì)量改善速度比他預期的要快，比他最初的估計提前了兩年。

不過(guò)，痛點(diǎn)依然存在，主要體現在光刻方面，特別是 EUV 光刻機，中國本土廠(chǎng)商還無(wú)法生產(chǎn)出來(lái)。

下面看一下美國新規對中國臺灣地區相關(guān)產(chǎn)業(yè)的影響。

此次，美國對英偉達的降級版 L40S 開(kāi)始管控，L40S 主要用于企業(yè)小規模的人工智能訓練。這會(huì )使英偉達失去大部分中國大陸 AI 市場(chǎng)，會(huì )間接影響中國臺灣供應鏈上的臺積電、英業(yè)達、廣達和緯創(chuàng )等廠(chǎng)商。

在 ASIC 設計方面，由于英特爾的 Gaudi 2 也受到了限制，而該系列產(chǎn)品是英特爾與 IC 設計服務(wù)公司世芯合作開(kāi)發(fā)的，雙方原本計劃在新一代 5nm 制程的 AI 訓練芯片 Gaudi 3，以及 AI 推理芯片 Goya 方面進(jìn)行合作，由于 Gaudi 3 的芯片面積將超過(guò) 800 平方毫米，美國新規將會(huì )對這些芯片出貨產(chǎn)生影響。

半導體 IP 方面，由于受到美國新規影響，晶圓代工廠(chǎng)勢必會(huì )對客戶(hù)進(jìn)行更嚴格的審查，特別是要計算晶體管數量及是否使用 HBM，這將影響來(lái)自中國大陸 IC 設計公司 AI 芯片的投片，這會(huì )間接影響相關(guān) IP 公司的營(yíng)收。

有挑戰就有機遇，中國臺灣 IP 公司 M31 表示，高端 AI 芯片廠(chǎng)商，多為自研相關(guān) IP，但隨著(zhù)美國禁令收緊，中國大陸高端芯片將加速?lài)a(chǎn)化，反而有機會(huì )受惠。另一家 IP 公司晶心科技指出，目前，高端芯片以 Arm 架構為主，美國的一系列政策，反而給 RISC-V 提供了后來(lái)者居上的機會(huì )。如果把握住這些，商機會(huì )增多。

中國市場(chǎng)的反應

其實(shí)，對于美國階段性更新半導體產(chǎn)品出口管制規則，中國相關(guān)企事業(yè)單位，特別是計算和通信系統集成和應用廠(chǎng)商早有心理準備，也已經(jīng)有預案和應對措施，不少服務(wù)器廠(chǎng)商已預先囤貨。據悉，騰訊、百度等大廠(chǎng)由于囤貨充足，受此次禁令影響有限。

芯片渠道商也抓緊在 17 日晚間不停推銷(xiāo)手中產(chǎn)品，一位渠道商人士表示，17 日晚預定的以 H800 為主芯片的整機單價(jià)已高達 245 萬(wàn)元，與一個(gè)月前的期貨預訂價(jià) 195 萬(wàn)元相比，高出 25%。

此次，作為被美國列入實(shí)體名單的 13 家中國 GPU 企業(yè)之一，摩爾線(xiàn)程（Moore Threads Technology）對新規表示了強烈反對，同時(shí)，該公司還選擇在此時(shí)準備推出 GPU 新品。據悉，摩爾線(xiàn)程正在測試其用于客戶(hù)端 PC 和數據中心的新一代 GPU，新品很可能采用了一種全新的微架構，它將接替該公司的春曉 GPU 系列，春曉系列包括 MTT S70、MTT S80 和 MTT S4000 等產(chǎn)品。

由于被列入了美國實(shí)體名單，限制了摩爾線(xiàn)程獲得美國技術(shù)的機會(huì )，特別是在晶圓代工方面，由于臺積電和其它先進(jìn)制程代工廠(chǎng)生產(chǎn)的芯片幾乎都使用了美國的技術(shù)、工具或設備，芯片制造商必須向美國商務(wù)部工業(yè)和安全局申請出口許可證，才能為實(shí)體名單中的企業(yè)生產(chǎn)芯片。

如果無(wú)法獲得臺積電、三星或英特爾等先進(jìn)制程晶圓代工廠(chǎng)的產(chǎn)能，摩爾線(xiàn)程將不得不向中國本土晶圓代工龍頭廠(chǎng)商要產(chǎn)能，不過(guò)，目前還不清楚后者是否能夠使用 7nm 級制程工藝量產(chǎn)合格的 GPU，后續發(fā)展還需要觀(guān)察。

摩爾線(xiàn)程的境況是許多中國本土 IC 設計公司的縮影，它們的處理器性能和綜合競爭力雖然不及英偉達、英特爾等大廠(chǎng)，但在中國本土公司中是很有發(fā)展潛力的，如何能將設計出的較高水平芯片制造出來(lái)，是一個(gè)課題。

中國半導體發(fā)展前景

在美國政府一系列政策的限制下，中國大陸電子半導體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)發(fā)展前景是不是一片灰暗呢？答案是否定的。

國際權威機構 IDC 最新的統計和預測報告顯示，全球半導體產(chǎn)業(yè)格局將很快發(fā)生重大變化。

IDC 表示，與早些年相比，各國半導體政策出現明顯變化，在這樣的大環(huán)境下，中國大陸半導體業(yè)的全球市占率將增長(cháng)。CHIP 法案和半導體相關(guān)政策推動(dòng)晶圓代工和封裝、測試業(yè)在全球重新布局，雖然直接影響可能是微妙的，但長(cháng)期來(lái)看，供應鏈本地化是大趨勢。

IDC 認為，中國大陸整體半導體產(chǎn)業(yè)區的比重將繼續增加，到 2027 年將達到 29%，比 2023 年增加 2%。相比之下，中國臺灣的市場(chǎng)份額預計將從 2023 年的 46% 下降到 2027 年的 43%。同時(shí)，美國將在先進(jìn)制程工藝方面取得進(jìn)展，其 7nm 及以下制程的份額預計將在 2027 年達到 11%。

IDC 預測，在本土需求和國家政策的支持下，中國大陸在追求自給自足所取得進(jìn)步的基礎上，未來(lái)在發(fā)展先進(jìn)制程工藝，以及成熟工藝方面，將會(huì )不斷取得進(jìn)展和突破。最近，TrendForce 發(fā)布了一份統計和預測報告，它們認為，盡管美國、日本和荷蘭實(shí)施了半導體產(chǎn)品出口管制，但中國大陸的晶圓代工廠(chǎng)有望將成熟制程產(chǎn)能全球市占率從 2023 年的 29%，提升至 2027 年的 33%。