中美半导体攻防战
2019年美国对华为全面封杀,从代工资源、5G手机芯片、先进IP到EDA软件。
从2021年开始,中芯国际等一批批企业先后进入美国制定的“实体清单”。
2022年10月,美国禁止出口用于制造18nm制程DRAM、128层NAND Flash存储芯片的美国半导体设备出口到中国大陆;禁止向中国企事业单位销售用于3nm制程芯片设计的EDA工具。
2022下半年,美国禁止英伟达和AMD等GPU大厂向中国大陆企业销售高性能的GPU。
2023年,日本限制23种先进半导体设备及零部件出口;6月30日,荷兰管制包括最先进的ALD原子沉积设备、外延生长设备、等离子体沉积设备和浸润式光刻系统,以及的技术、软件。
2023年,禁售以英伟达A100和H100为代表的高性能GPU后,美国可能会进一步限制A800和H800。美国政府还禁止亚马逊和微软等美国大型云服务供应商向中国本土企业出租云计算服务。
2023年,中国国家互联网信息办公室(CAC)以国家安全为由,宣布对总部位于爱达荷州的存储芯片制造商美光科技 (Micron Technologyicon)展开调查。
2023年8月1日起,中国对镓、锗相关物项实施出口管制,其中包含金属镓、氮化镓(多晶、单晶、晶片、外延片等多种形态)、锗外延生长衬底等。
从短期看,国产替代可先解决那些对与国计民生影响较大的芯片与器件的依赖,如射频器件、高性能Serdes和ADC等;
从中期看,突破光刻机和相关材料的技术难关,则会让我们与世界同步;
从远期看,在新器件(二维器件、碳基晶体管、忆阻器等)、新架构(存内计算、Chiplet等)方面的前沿领域研究,则有可能让我们引领世界。
中国已经实现MCU、蓝牙/WIFI、射频前端、显示驱动、电源管理芯片等中低端替代。2023年产业链高附加值环节的国产替代依然是主线,Chiplet/先进封装、PIC光子集成电路、MRAM/RRAM新兴存储器、RISC-Vicon计算架构、氧化镓等基础领域的关注度将大幅增加。
中国的芯片制造企业把开发重点放在先进封装技术上,以绕开美国的光刻机封锁。利用现有14纳米芯片进行复杂的多芯片设计,在不使用极紫外光刻机的情况下,将14纳米芯片封装成3D配置,实现与5纳米、3纳米芯片同样的效果——而且成本要低得多。
比如美国对中国管制高阶AI与高速运算芯片生产,中国更改设计,扩大采用成熟制程芯片取代单一高阶制程芯片。改用三颗、五颗、甚至更多颗成熟制程堆叠或重新设计取代。成熟制程需求同步倍数增加,相关替代方案有望填补上。
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