这是去年10月份美国商业部工业安全局(BIS)对美国半导体设备公司对华出口限制的延伸,也就是说,那个限制令不仅仅是局限于美国公司AMAT/Lam/KLA,不久还要进一步扩大到日本和荷兰的半导体设备公司,即众所周知的荷兰ASML, 还有上次我提到的日本TEL(东京电子,又称东京威力创)等公司, 囊括了全球所有知名半导体设备公司了。
具体的限制内容还没有公布,就荷兰的ASML来说,本来最先进的EUV光刻机几年前就应美国的要求对华禁售了, 现在要跟进美国新要求,那就要限制<=18nm制程的设备,也就是说DUV immersion 光刻机很可能也不能对华销售了, 理论上这类设备(机台)是可以做到7nm制程的,但中国fab厂基本上是用于14-40nm, 取决于生产的芯片类型和各fab的工艺水平。和其它半导体设备一样,常常同款设备是可以用于不同的制程了,这就麻烦了,也许有些中国fab使用该设备生产的芯片是在美国限令之外, 但美国有可能认为该设备是能力生产在限令之内的芯片,也要求禁售,已售出的也要停止设备维护服务,那就有可能导致中国fab厂已运行产线停摆。 另外,ASML的干法DUV光刻机,其应用的制程在美国限制的范围之外,我估计是不会对华禁售。
当然,美国也没忘记日本的2家生产光刻机的公司,以前的光刻界大佬,现已落伍十几年的尼康和佳能,佳能现在似乎只能做干法光刻机,应该不受影响,尼康的DUV immersion号称能做到5nm,但大fab厂的先进制程就没有用它,我估计尼康的机台是有问题的, 以前是intel为了平衡用了不少尼康的光刻机,但在intel基本转到ASML之后,尼康没有先进fab配合,技术更迭方面,我个人估计,有可能陷入了纸上谈兵。 不管怎么样,美国政府就按尼康的纸面数据,也要求日本政府配合禁止其对华销售。
至于日本的东京电子,是一家比较全面的半导体设备公司,那是必须要限制其对华销售的,否则美国的AMAT/LAM/KLA这3家就会不服气,凭啥禁我不禁它,要不禁大家都不禁,要禁大家得一起禁嘛。在以前博文里我就说过,中国半导体行业还有人做所谓非美设备的fab产线,主要就是指望日本的半导体设备供应, 那是不现实的,美国是不会留下这个空子的。
至于日本的半导体制造耗材,比如信越化学的高纯电子化学品,应该不会对华限售。 美国现在的设备对华限制,现在还是不管成熟制程的(比如28nm), 中国的fab厂,比如中芯,靠成熟制程也有活路,而且在行业周期高峰时还能活得很好,但如果要限售耗材,对中国的半导体行业, 那就是原子弹级别的制裁了, 可现在中美还没到打热仗的时候,美国还没必要采取那么强烈的措施。
对中国半导体行业的影响,上次我就说了,在相当长的时间内断了中国逻辑芯片代工量产的技术迭代,但 对中芯和华虹的成熟制程基本没有影响。 目前中芯在芯片代工(Foundry)的市场份额是5%,在新建的4家28nm成熟制程的fabs明后年投产后,主力会是28nm制程,华虹的Foundry市场份额是1%, 主力现在是65nm制程。 明后年中国的成熟制程的产能会扩大,估计届时中国媒体会大声嚷嚷,中国又“赢”了,又一次从胜利走向胜利,呵呵。
对于存储芯片制造,无论是武汉的长存NAND还是合肥的长鑫DRAM, 都面临很艰难的局面,一方面因为设备限制,其制程的迭代受制约, 而存储芯片必须要靠制程迭代才能生存下来。 另一方面,存储芯片行业周期性极强,目前正进入低谷,连存储老大三星的本季利润都大减90%,更不用说新手长存和长鑫了。 行业周期叠加美国制裁,就是雪上加霜了,更糟糕的是,来自中国政府的补贴可以也有问题了。 政府的大基金项目被查,相关高层抓了一长串,可能会影响大基金以前的主要受惠者存储芯片产业, 还有,因为新冠疫情的硬处理,中国政府白花了太多的钱,同时还导致政府收入大减,一句话,政府也没钱了,对存储芯片业的补贴就可能麻烦了。
武汉长存和合肥长鑫, 最近都报道了大规模裁员的消息,这本来也很正常,但不正常的是,武汉长存要求被裁员工退出以前购买的福利房时 必须补偿给公司几十万元的差额,本来这个措施防止员工主动跳槽,但现在人家是被动被公司裁了,居然也要陪钱就说不过去了。 再说,因为房地产不景气和公司裁员的影响,local 房产已经价格大跌了,当初的福利房早就不是福利了。 简而言之,人家在长存干了几年,被裁了,如果不幸买了公司的“福利房”,走了还要给公司赔一笔钱,呵呵,祖国的爱国民族企业,割起报国的韭菜工程师们,那是毫不手软。
至于中国的fabless, 要分情况,HPC(high performance computing) 是美国限制的重点,除了3nm GAA , 芯片设计软件(EDA/IP等)还能用,但设计出来找代工就麻烦了,3家头部fabs(台积电/三星/intel)都受制约,中国来的HPC芯片设计都要通过美国政府的审查,那几乎是不可能通过的。 而中国使用成熟制程的fabless, 还是有很大发展空间的,特别是模拟芯片方面,110nm 的制程都很常见,美国的TI和ADI的产品目录上有几万到10万种芯片, 中国山寨的目标多着呢, 不过这一行需要时间和经验积累,门槛不低,这也是为啥数字芯片制造方面美国被东亚的台韩日分流,但美国在模拟芯片制造方面还是占绝对优势的原因。
中国的半导体设备生产商,将迎来他们的机会,路是别人早就走通的,在后面山寨相对容易不少,但需要时间, 需要扎扎实实,不是花架子和牛皮。 如果是实在的努力, 我的大致估计,要完成28nm制程国产化,至少需要10年时间,当然,媒体上可能要早得多,这是中国特色,八字还没一撇,先吹出来鼓气, 可能就是一个山寨样机,还没有上产线迭代, 这个迭代过程可能需要几年以上才算能使用。 芯片制造是个复杂过程,比如5nm制程,大致有250多的工序,假使每道工序的良率是99%,够高了,但是,0.99的250次方,总良率就是8%,低的可怜了。 要到达台积电的〉80%的总良率, 平均每步工序的良率要到99.9%以上才行。
可是,西方阵营(包括东亚的台韩日)没有原地等待,常常有人说因为物理尺寸限制,芯片制造的进步已经到了尽头, 这是错误的。首先,制程名字上的x nm, 那个nm早就不是真实的物理尺寸,而主要是依据晶体管密度,由各fab自行命名,比如采用Finfet和GAAfet等结构的立体化场效应,晶体管密度可以在物理尺寸缩小不大的情况下,加倍晶体管密度, 如果原来是28nm,就变成了14nm,再进一步到7nm/5nm/3nm制程。 另外,EUV技术的发展,也使得制程的进步变得相对容易,预计到2025年商品化的ASML下一代EUV High-NA,能把制程推进到2nm及以下,而位于比利时著名的Imec, 他们提出的roadmap, 到2035年,最先进的制程将到0.2nm ( 即2埃米)级别。
这就是美国的目的,让中国花费大量物力和时间,来重新“发明”外部世界早已存在的“轮子”, 来阻碍中国半导体产业中高阶芯片的发展,而中高阶芯片的发展,是与中国军事工业和武器发展密不可分的,至于中国民用芯片业发展受到的伤害,那就对不起了,那是附带损害, 谁叫半导体是军民2用的,以前可以不管,那是因为中国号称是和平崛起, 现在既然中国在军事耀武扬威,对美国和盟友形成了重要军事威胁, 那也就只能迫使美国采取“冷战”方式了来对待中国了,无论是哪个党派在美国执政。
至于西方半导体设备商的商业损失,肯定他们会叫的,民主社会嘛,不叫反而是不正常,CEO们最关心的是他们自己的企业和他们个人的利益。但现在对美国,早就过了仅仅讲经济利益的时候了,已经越过了那个临界点。 Again, 我又要拿太平洋战争前的美日关系做比较了,可能华人不爱听,但现实就是那么残酷。 当时日本人认为美国是不会对日发动石油和钢铁禁运的制裁,因为美国西岸的商人们在对日贸易中获利颇丰,制裁对美国的商业利益损伤很大,所以那时的日本人对华对东南亚军事动作不断,他们以为可以对美英“斗而不破”, 美英虽然害怕2面受敌(最大敌人那时是德国希特勒), 同时也有国内商人的压力,但一旦越过临界点,政界毫无犹豫地拿起石油禁运的这个工具,而当时的日本因为缺少石油,只好铤而走险,发起了太平洋战争。
现在美国对中国的制裁工具,就是芯片限制, 看中国反应了,如果按照义和团们的主张,对美开战,那就走上世纪30-40年代日本帝国的路了,如果能忍下来,走西班牙弗朗哥的道路也是一种选择。