【名家专栏】微芯片:中共最薄弱的软肋

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【大纪元2021年07月19日讯】(大纪元专栏作家Richard A. Bitzinger撰文/曲志卓编译)当中共决定进入一个新领域时,它很少半途退出。它建造了世界上最大的高速铁路网、世界上最快的超级计算机(电脑)和世界上最大的水力发电大坝。北京正在进行的“2025年中国制造”计划是一项十年计划,旨在使中共成为下一代信息技术、电动汽车、先进机器人,特别是人工智能等领域的全球领导者。

无可否认,所有这些努力都令人印象深刻,甚至值得赞扬。但是,在某一个领域取得成功并不能保证在其它领域也取得成功。一些商业部门仍然“非常”难以进入,更不用说占据支配地位了。在这种领域,即使最艰苦的努力有时也得不到回报。

我们已经看到中共努力打入商业客机业务,但这项努力充其量也只是断断续续的。但另一个更关键的技术领域是高端半导体或微芯片领域。

设计和制造高端芯片——工艺节点小于5纳米、含有多达10亿个晶体管的半导体,通常以300毫米晶圆为基础——是一项艰巨的任务。

事实上,半导体设计和生产仍然是中共高科技野心的关键瓶颈。目前中共芯片技术与全球先进水平存在巨大差距。特别是中共发现它很难打破“7纳米壁垒”,即无法制造低于7纳米这一临界阈值的芯片。

与此同时,台湾已经制造了5纳米的芯片,这种芯片可以在新的iPhone 12中找到,韩国不久将开始制造3纳米芯片。

中共的目标是到2025年自主生产70%的芯片,但这一目标不太可能实现。目前,中共高科技基础设施所需的半导体几乎无法供应15%以上。因此,北京在微芯片和芯片制造技术方面高度依赖国外资源。去年,中共进口了价值超过3000亿美元的半导体,超过了购买外国石油的支出。

此外,中共还不得不进口晶圆厂技术和机械,而且它非常渴望半导体制造技术,甚至从日本购买废旧设备。总体而言,技术方面的目标越来越高,不断超过中共的能力,这就导致中共大多数本土芯片制造技术总是过时,而且越来越老化。

蒙田研究所(Institut Montaigne)亚洲项目主任、最近一份有关这一主题的报告的作者马蒂厄·杜查特尔(Mathieu Duchatel)表示,中共无法制造高端芯片,“这将使中国难以真正主导5G基础设施推动的数字革命。这项革命将依赖于云服务、大数据和人工智能等工业应用的增长,以及计算能力的进步,包括移动设备和联网设备。”

中共克服此类障碍的解决方案是典型(中共式)的:投入大量资金和人力来解决这个问题,而且所有这些投入都由中央政府官员监管。就中国的微芯片行业而言,这意味着部分依赖国有企业、补贴和税收减免。

例如,中国最大的半导体代工厂中芯国际(SMIC)部分为国有。中国最大的晶圆制造设备公司之一,北方华创(Naura)科技集团有限公司,其2019年净利润的87%都来自政府补贴占。

这种方法有时是有效的,尽管它往往是一种浪费。但是,当它一旦失败,它就会败得很惨。

事实上,迄今为止,中共自上而下的国家主导的发展模式一直未能实现中共党魁习近平打造高端国家半导体产业的雄心壮志。首先,半导体行业的进入成本非常高。一个晶圆厂可以花费100亿美元,包括制造设备,可以花费数百万美元。

制造芯片只是问题的一半,另一半是芯片设计。全球半导体在专事设计芯片的“无晶圆厂”公司(Fabless Firms,指只从事硬体晶片的电路设计,后再交由晶圆代工厂制造,并负责销售的公司),如苹果和高通(Qualcomm),和按规格制造芯片的“专一经营”(Pure-play,指只专注于特定的产品)半导体制造厂家,如台积电(Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,TSMC),之间日益分化。台积电是全球最大的芯片制造厂,在台湾拥有四家超大晶圆厂(Gigafabs)。台湾和韩国共同控制着约70%的微芯片产量。

中国要成为微芯片的自力更生国家,就必须同时进行设计和制造。与此同时,鉴于其本土半导体产业的长期局限性,它将继续严重依赖进口高端微芯片和国外半导体技术。

在这种情况下,中共通常会依赖另一个它惯用已久的手段——盗窃。几十年来,工业间谍活动一直是北京所有间谍活动中最获利的一种。中共窃取了大量外国技术——日本的高速铁路机车、法国的直升机和导弹技术,以及俄罗斯的战斗机。

2018年末,美国司法部起诉了两家公司,一家是台湾的,一家是中国的。他们密谋从爱达荷州生产动态随机存取存储器(DRAM)芯片的美光公司(Micron)窃取DRAM技术。美光公司控制着全球近四分之一的DRAM市场,使其成为工业间谍活动的诱人目标。

可以理解的是,西方已经反击了中共的知识产权盗窃。川普政府对包括华为和中兴在内的几家中国公司实施贸易限制。拜登政府扩大了这一强硬态度,最近将七家中国公司列入黑名单,以防止台积电向中共出口先进的微芯片。

中共在创建具有全球竞争力的微芯片产业方面目前存在困难。这暴露出中共过于依赖举国体制和自上而下的发展模式这个缺陷。人们过分倾向于将中共视为10英尺高的巨人,在每一次努力中都取得成功。此时反思中共固有缺陷也很重要。

作者简介:

理查德·A·比辛格(Richard A. Bitzinger)是一位独立的国际安全分析师。他曾是新加坡拉惹勒南国际研究学院(S. Rajaratnam School of International Studies,RSIS)军事转型项目的高级研究员,并在美国政府和各智囊团任职。他的研究重点是亚太地区的安全和防务问题,包括中国作为一个军事大国的崛起,以及该地区的军事现代化和武器扩散。

原文:“Microchips: China’s Weakest Link?”刊于英文《大纪元时报》

本文仅代表作者本人的观点,不一定反映《大纪元时报》的立场。

责任编辑:高静#◇

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