【名家專欄】微芯片:中共最薄弱的軟肋

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【大紀元2021年07月19日訊】(大紀元專欄作家Richard A. Bitzinger撰文/曲志卓編譯)當中共決定進入一個新領域時,它很少半途退出。它建造了世界上最大的高速鐵路網、世界上最快的超級計算機(電腦)和世界上最大的水力發電大壩。北京正在進行的「2025年中國製造」計劃是一項十年計劃,旨在使中共成為下一代信息技術、電動汽車、先進機器人,特別是人工智能等領域的全球領導者。

無可否認,所有這些努力都令人印象深刻,甚至值得讚揚。但是,在某一個領域取得成功並不能保證在其它領域也取得成功。一些商業部門仍然「非常」難以進入,更不用說占據支配地位了。在這種領域,即使最艱苦的努力有時也得不到回報。

我們已經看到中共努力打入商業客機業務,但這項努力充其量也只是斷斷續續的。但另一個更關鍵的技術領域是高端半導體或微芯片領域。

設計和製造高端芯片——工藝節點小於5納米、含有多達10億個晶體管的半導體,通常以300毫米晶圓為基礎——是一項艱巨的任務。

事實上,半導體設計和生產仍然是中共高科技野心的關鍵瓶頸。目前中共芯片技術與全球先進水平存在巨大差距。特別是中共發現它很難打破「7納米壁壘」,即無法製造低於7納米這一臨界閾值的芯片。

與此同時,台灣已經製造了5納米的芯片,這種芯片可以在新的iPhone 12中找到,韓國不久將開始製造3納米芯片。

中共的目標是到2025年自主生產70%的芯片,但這一目標不太可能實現。目前,中共高科技基礎設施所需的半導體幾乎無法供應15%以上。因此,北京在微芯片和芯片製造技術方面高度依賴國外資源。去年,中共進口了價值超過3000億美元的半導體,超過了購買外國石油的支出。

此外,中共還不得不進口晶圓廠技術和機械,而且它非常渴望半導體製造技術,甚至從日本購買廢舊設備。總體而言,技術方面的目標越來越高,不斷超過中共的能力,這就導致中共大多數本土芯片製造技術總是過時,而且越來越老化。

蒙田研究所(Institut Montaigne)亞洲項目主任、最近一份有關這一主題的報告的作者馬蒂厄·杜查特爾(Mathieu Duchatel)表示,中共無法製造高端芯片,「這將使中國難以真正主導5G基礎設施推動的數字革命。這項革命將依賴於雲服務、大數據和人工智能等工業應用的增長,以及計算能力的進步,包括移動設備和聯網設備。」

中共克服此類障礙的解決方案是典型(中共式)的:投入大量資金和人力來解決這個問題,而且所有這些投入都由中央政府官員監管。就中國的微芯片行業而言,這意味著部分依賴國有企業、補貼和稅收減免。

例如,中國最大的半導體代工廠中芯國際(SMIC)部分為國有。中國最大的晶圓製造設備公司之一,北方華創(Naura)科技集團有限公司,其2019年淨利潤的87%都來自政府補貼占。

這種方法有時是有效的,儘管它往往是一種浪費。但是,當它一旦失敗,它就會敗得很慘。

事實上,迄今為止,中共自上而下的國家主導的發展模式一直未能實現中共黨魁習近平打造高端國家半導體產業的雄心壯志。首先,半導體行業的進入成本非常高。一個晶圓廠可以花費100億美元,包括製造設備,可以花費數百萬美元。

製造芯片只是問題的一半,另一半是芯片設計。全球半導體在專事設計芯片的「無晶圓厰」公司(Fabless Firms,指只從事硬體晶片的電路設計,後再交由晶圓代工廠製造,並負責銷售的公司),如蘋果和高通(Qualcomm),和按規格製造芯片的「專一經營」(Pure-play,指只專注於特定的產品)半導體製造廠家,如台積電(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,TSMC),之間日益分化。台積電是全球最大的芯片製造廠,在台灣擁有四家超大晶圓廠(Gigafabs)。台灣和韓國共同控制著約70%的微芯片產量。

中國要成為微芯片的自力更生國家,就必須同時進行設計和製造。與此同時,鑒於其本土半導體產業的長期局限性,它將繼續嚴重依賴進口高端微芯片和國外半導體技術。

在這種情況下,中共通常會依賴另一個它慣用已久的手段——盜竊。幾十年來,工業間諜活動一直是北京所有間諜活動中最獲利的一種。中共竊取了大量外國技術——日本的高速鐵路機車、法國的直升機和導彈技術,以及俄羅斯的戰鬥機。

2018年末,美國司法部起訴了兩家公司,一家是台灣的,一家是中國的。他們密謀從愛達荷州生產動態隨機存取存儲器(DRAM)芯片的美光公司(Micron)竊取DRAM技術。美光公司控制著全球近四分之一的DRAM市場,使其成為工業間諜活動的誘人目標。

可以理解的是,西方已經反擊了中共的知識產權盜竊。川普政府對包括華為和中興在內的幾家中國公司實施貿易限制。拜登政府擴大了這一強硬態度,最近將七家中國公司列入黑名單,以防止台積電向中共出口先進的微芯片。

中共在創建具有全球競爭力的微芯片產業方面目前存在困難。這暴露出中共過於依賴舉國體制和自上而下的發展模式這個缺陷。人們過分傾向於將中共視為10英尺高的巨人,在每一次努力中都取得成功。此時反思中共固有缺陷也很重要。

作者簡介:

理查德·A·比辛格(Richard A. Bitzinger)是一位獨立的國際安全分析師。他曾是新加坡拉惹勒南國際研究學院(S. Rajaratnam School of International Studies,RSIS)軍事轉型項目的高級研究員,並在美國政府和各智囊團任職。他的研究重點是亞太地區的安全和防務問題,包括中國作為一個軍事大國的崛起,以及該地區的軍事現代化和武器擴散。

原文:「Microchips: China’s Weakest Link?」刊於英文《大紀元時報》

本文僅代表作者本人的觀點,不一定反映《大紀元時報》的立場。

責任編輯:高靜#◇

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