美對華半導(dǎo)體管制的趨勢、實(shí)施要點(diǎn)與中國因應(yīng)

楊超 李偉 賀俊

摘 要：針對不斷升級的中美半導(dǎo)體領(lǐng)域爭端，本文梳理了美國對華半導(dǎo)體管制的趨勢與要點(diǎn)。從特朗普政府到拜登政府，美對華半導(dǎo)體管制呈現(xiàn)出由“有限出口”向“全面出口管制”、由“5G”延伸至“AI”、由“大棒”擴(kuò)展為“胡蘿卜加大棒”、從“單邊約束”擴(kuò)展到“多邊合圍”的趨勢。從管制要點(diǎn)來看，拜登政府在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)都設(shè)計(jì)了阻礙中國技術(shù)進(jìn)步的方案，不但限制高算力芯片成品對華出口，而且限制產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片制造設(shè)備、零部件、芯片設(shè)計(jì)軟件出口以及產(chǎn)業(yè)鏈下游的算力租賃服務(wù)。針對美政府全方位圍堵，本文提出對外強(qiáng)化與非熱點(diǎn)半導(dǎo)體國家的聯(lián)系、重視非傳統(tǒng)技術(shù)路線半導(dǎo)體開發(fā)、借鑒比利時(shí)微電子研究中心運(yùn)作模式發(fā)展共性技術(shù)機(jī)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)突圍思路。

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體；芯片；中美競爭；產(chǎn)業(yè)競爭

半導(dǎo)體一直是中美貿(mào)易爭端與科技爭端的焦點(diǎn)，特別是在5G 領(lǐng)域?qū)θA圍堵失敗后，美政府“反思”并加大政策查缺補(bǔ)漏，企圖在人工智能領(lǐng)域扼殺中國。在此背景下，美國不斷擴(kuò)大自主裁量權(quán)，從特朗普政府的《人工智能倡議》到拜登政府的《國家安全戰(zhàn)略（2022 年版）》，對半導(dǎo)體的限制從最初的關(guān)稅措施擴(kuò)大到現(xiàn)今的出口管制、投資審查、芯片聯(lián)盟等長臂管轄，限制外國企業(yè)對華出口，全方位阻撓中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)追趕。現(xiàn)有研究傾向于分析“實(shí)體清單”、《芯片與科學(xué)法案》等具體事件的沖擊，缺少對美國提出的一系列針對中國半導(dǎo)體的圍堵政策進(jìn)行系統(tǒng)性探討。本文在回溯美對華半導(dǎo)體管制演進(jìn)的基礎(chǔ)上，分析現(xiàn)階段拜登政府對華管制的要點(diǎn)，以研判美國政府半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)政策的態(tài)度及下一步動(dòng)向，并從中尋找可能的突圍方向，為應(yīng)對不斷升級的半導(dǎo)體管制提供更多的突圍思路和建議。

一、美對華半導(dǎo)體管制的趨勢

（一）管制策略從“有限出口”轉(zhuǎn)向“全面出口管制”

在2018 年對中興實(shí)施出口禁令之前，美國對華芯片管制的基本態(tài)度是“有限出口”，同年10 月“新美國”智庫提出了旨在打壓中國科技進(jìn)步的“小院高墻”對抗策略（Laskai et al.， 2018），美國改變了此前對華有限出口政策，開始基于“全面出口管制”態(tài)度限制中國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展（黃日涵等，2022）。一系列限制措施密集出臺并頻繁更新：2018 年修訂的《出口管制改革法》①擴(kuò)大了政府的自由裁量權(quán)，允許商務(wù)部工業(yè)與安全局按需更新“管制條例實(shí)體清單”對中國芯片企業(yè)實(shí)施出口管制（韓召穎等，2023）；2022 年9 月，美國國家安全顧問杰克·沙利文（Jake Sullivan）提出，美國對華競爭策略應(yīng)從“保持相對優(yōu)勢”切換為“保持最大領(lǐng)先優(yōu)勢”①，該構(gòu)想在同年10 月白宮發(fā)布的《國家安全戰(zhàn)略》②中即得到官方響應(yīng)，將中國描述為“美國最重大的地緣政治挑戰(zhàn)”；2023年10 月，美政府更新了一系列針對中國的人工智能芯片和半導(dǎo)體設(shè)備出口限制措施，商務(wù)部部長吉娜·雷蒙多（Gina Raimondo）表示，新措施旨在堵住相關(guān)規(guī)則的漏洞并且未來“至少每年更新一次”，以防止中國“人工智能和復(fù)雜計(jì)算機(jī)技術(shù)的突破”。

（二）管制重點(diǎn)由“5G”延伸至“AI”

隨著大模型、無人駕駛等人工智能（AI）應(yīng)用快速發(fā)展，AI 芯片已超越5G 芯片成為美國政府卡中國脖子的新武器。觀察美國商務(wù)部歷次更新的“實(shí)體清單”可發(fā)現(xiàn)，2019 年之前美國對華芯片管制的重點(diǎn)是5G 芯片及通信領(lǐng)域，被列入清單的主要是華為及其子公司、亨通光電、中天海纜、華海通信這類通信企業(yè)。在特郎普政府簽署《美國人工智能倡議》后，美國從國家戰(zhàn)略層面調(diào)動(dòng)更多資源用于圍堵中國AI 產(chǎn)業(yè)，對半導(dǎo)體企業(yè)的管制由5G 芯片逐漸擴(kuò)大到AI 芯片：2019 年10 月，國內(nèi)最大的AI 獨(dú)角獸企業(yè)商湯科技被列入清單；2021 年6 月，國內(nèi)圖形處理芯片（GPU）領(lǐng)先企業(yè)景嘉微被列入清單；2022 年12 月，曾為華為提供AI 處理器的寒武紀(jì)被列入清單；2023 年10月19 日更新的清單顯示，新列入的13 家中國企業(yè)全部是AI 企業(yè)壁仞科技、摩爾線程及其子公司或關(guān)聯(lián)企業(yè)（見表1）。目前清單上的535 家中國大陸企業(yè)中有86 家AI 企業(yè)，已超過通信企業(yè)數(shù)量（見圖1）。鑒于AI 在新一輪產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展以及國防軍事競爭中的重要戰(zhàn)略意義，可以預(yù)測，隨著大規(guī)模計(jì)算的發(fā)展，未來美國將會(huì)進(jìn)一步強(qiáng)化對我國AI 領(lǐng)域的戰(zhàn)略打壓，除了GPU 芯片，可能還會(huì)在高帶寬存儲(chǔ)芯片等支撐AI 發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)ξ覈站o限制。當(dāng)前，高帶寬存儲(chǔ)芯片生產(chǎn)供應(yīng)主要集中在SK 海力士、三星兩家韓國企業(yè)，鑒于G7 會(huì)議之后美韓戰(zhàn)略合作不斷提升，美國可能在“芯片四方聯(lián)盟”機(jī)制下進(jìn)一步聯(lián)合韓國對我國實(shí)施高帶寬存儲(chǔ)芯片出口管制。

（三）管制手段由“大棒”擴(kuò)展為“胡蘿卜加大棒”

以2019 年國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金二期完成募資2041 億人民幣為標(biāo)志，我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域不斷加大的資助與扶持力度部分削弱了美國管制的效果。在管制“大棒”日漸式微的情況下，美國不得不提供“胡蘿卜”吸引半導(dǎo)體投資回流。2022 年拜登政府提出《芯片與科學(xué)法案》①，向半導(dǎo)體行業(yè)提供資金和稅收獎(jiǎng)勵(lì)：在資金獎(jiǎng)勵(lì)方面，撥付527 億美元設(shè)立“芯片基金”“國防芯片基金”“國際技術(shù)安全與創(chuàng)新芯片基金”“芯片教育與人力資源基金”，用于資助半導(dǎo)體研發(fā)、與外國政府協(xié)調(diào)共同開發(fā)通信與半導(dǎo)體技術(shù)、促進(jìn)半導(dǎo)體人才培養(yǎng)。在稅收獎(jiǎng)勵(lì)方面，對半導(dǎo)體制造企業(yè)和半導(dǎo)體制造設(shè)備企業(yè)給予投資額25%的稅收抵免。拜登在法案簽署新聞發(fā)布會(huì)上闡明了美政府對該法案的期待：“我們曾讓芯片產(chǎn)能散落海外……如今會(huì)將它們帶回國內(nèi)?！?/p>

美國在掏出“胡蘿卜”吸引投資的同時(shí)，仍不忘揮舞“大棒”脅迫相關(guān)企業(yè)與人員選邊站（見圖2）。例如，《芯片與科學(xué)法案》禁止中國公司參加美國制造計(jì)劃（第10263 條）；限制向主辦或支持孔子學(xué)院的機(jī)構(gòu)提供資助（第10339A 條）；參與“不懷好意的外國人才計(jì)劃”（Malign foreigntalent recruitment program）的個(gè)人不得受資助（第10631 條、10632 條）。此外，2023 年3 月美國商務(wù)部補(bǔ)充的《芯片與科學(xué)法案》“護(hù)欄條款”（guardrails for CHIPS）②規(guī)定，申請補(bǔ)貼的半導(dǎo)體企業(yè)需提交不同芯片種類的產(chǎn)能、預(yù)期收益率、生產(chǎn)第一年銷售價(jià)格、以后各年度產(chǎn)量和銷售價(jià)格增減等信息。9 月更新的“護(hù)欄條款”規(guī)定，禁止使用資助資金在美國境外建造、修改或改進(jìn)半導(dǎo)體設(shè)施，嚴(yán)格限制受資助企業(yè)今后10 年內(nèi)在中國和俄羅斯等“受關(guān)注國家”投資擴(kuò)大半導(dǎo)體產(chǎn)能，限制受資助企業(yè)與“受關(guān)注的外國實(shí)體”開展聯(lián)合研究或技術(shù)授權(quán)許可。同期發(fā)布的“擬議規(guī)則制定通知”進(jìn)一步量化了上述限制，對中國先進(jìn)產(chǎn)能投資的支出上限設(shè)定為10 萬美元，禁止獲得美國資金的半導(dǎo)體企業(yè)在中國將先進(jìn)制程產(chǎn)能擴(kuò)大超5%、成熟制程產(chǎn)能擴(kuò)大超10%。

美國的胡蘿卜與大棒已產(chǎn)生了一些顯性后果。一方面，美國對本土以外的芯片類投資持續(xù)施以長臂管轄。2021 年，美國以“擔(dān)心中國將技術(shù)運(yùn)用于提高軍事能力”為由，先后否決韓國SK 無錫工廠極紫外光刻機(jī)升級計(jì)劃和英特爾成都工廠擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃；2022 年，美國商務(wù)部向全球第二大半導(dǎo)體設(shè)備廠商科林研發(fā)（Lam Research）和半導(dǎo)體材料與設(shè)備公司科磊（KLA）致函，禁止向中國大陸出口14nm 以下制程的芯片生產(chǎn)設(shè)備；2023 年，拜登先后會(huì)晤荷蘭和日本首相，敦促兩國支持美國的對華出口管制，特別是就阿斯麥（ASML）向中國出售光刻機(jī)持續(xù)向荷蘭政府施壓。另一方面，拜登政府已成功游說主要晶圓代工企業(yè)赴美投資先進(jìn)制程工廠。臺積電2021 年宣布在亞利桑那州投資120 億美元建立5nm 及以下制程晶圓廠，2023 年8 月首臺極紫外光刻機(jī)（EUV）已開始安裝；三星2021 年宣布投資170 億美元在德克薩斯州建立4nm 制程晶圓廠，并向德克薩斯大學(xué)、德克薩斯農(nóng)工大學(xué)提供資金支持半導(dǎo)體人才培養(yǎng)；SK 集團(tuán)2022 年宣布對美投資150 億美元用于半導(dǎo)體領(lǐng)域，并與當(dāng)?shù)卮髮W(xué)合作開展半導(dǎo)體研究；同時(shí)，拜登政府也正在積極攛掇美國半導(dǎo)體企業(yè)與中國解耦。戴爾已宣布計(jì)劃在2024 年前全面停用中國芯片并計(jì)劃在2025 年將50%的產(chǎn)能移出中國，惠普也在評估將生產(chǎn)和裝配線遷出中國的可行性。臺積電、三星在半導(dǎo)體代工領(lǐng)域的全球市占率超70%，再加上格羅方德、英特爾等美國企業(yè)，美國政府可影響全球半導(dǎo)體80%以上產(chǎn)能，從而卡住中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的脖子。

（四）管制力量從“單邊約束”擴(kuò)展到“多邊合圍”

2021 年2 月，美國信息技術(shù)和創(chuàng)新基金會(huì)建議美政府“開展多邊出口管制合作”，與盟國協(xié)調(diào)外國直接投資篩查、加強(qiáng)信息共享、聯(lián)合研發(fā)等以應(yīng)對中國挑戰(zhàn)①。以此為行動(dòng)理念，拜登政府比特朗普政府采取了更為廣泛的連橫策略，組建了政府間以及政府指導(dǎo)下的協(xié)會(huì)、企業(yè)、研發(fā)機(jī)構(gòu)等不同層面的聯(lián)盟，試圖建立對華多邊“合圍圈”（見表2）。

政府層面，拜登根據(jù)技術(shù)政策顧問馬丁·拉塞爾（Martijn Rasser）提出的“美國應(yīng)首先帶頭建立晶圓廠聯(lián)盟，協(xié)調(diào)半導(dǎo)體制造設(shè)備的出口管制政策，重點(diǎn)限制對華出口”的建議（Rasser et al.，2020），于2022 年3 月邀請日本、韓國與中國臺灣地區(qū)組建“芯片四方聯(lián)盟”（CHIP4）（見圖3）。該聯(lián)盟中，日本擁有晶圓材料56%的市場份額，在光阻劑、光刻膠、大硅片等稀有原材料和薄膜沉積設(shè)備方面擁有多家隱形冠軍企業(yè)；韓國與中國臺灣地區(qū)是全球主要的晶圓代工基地和芯片封裝、測試、標(biāo)記中心，三星、SK 海力士、臺積電等全球主要晶圓代工廠都集聚在這兩地；美國則擁有電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化、芯片設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢，同時(shí)也是僅次于中國的第二大芯片需求市場。按美國計(jì)劃，四方成員囊括了設(shè)備、原料、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與應(yīng)用環(huán)節(jié)，可構(gòu)建起將中國大陸排除在外、由美主導(dǎo)的半導(dǎo)體生態(tài)閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)對華半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的聯(lián)合封鎖。目前四方聯(lián)盟已開展廣泛的合作，除了上文提及的臺積電、三星、SK 增加對美投資以外，臺積電與索尼宣布將在日本合資建設(shè)晶圓廠，東京應(yīng)化工業(yè)擴(kuò)建韓國光刻膠工廠計(jì)劃將產(chǎn)能擴(kuò)大一倍，大金將在韓國新建電子特種氣體工廠，昭和電工材料計(jì)劃在韓國和中國臺灣地區(qū)擴(kuò)大硅晶圓研磨材料和布線底板材料的產(chǎn)能。

協(xié)會(huì)層面，歐盟與美國在2021 年美歐峰會(huì)上宣布成立美國歐盟貿(mào)易與技術(shù)委員會(huì)（TTC）以重構(gòu)全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈布局、協(xié)調(diào)AI 等關(guān)鍵技術(shù)出口管制政策與行動(dòng)并維持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)（Grove et al.， 2021; 劉宏松等， 2022）。在此框架下，2022 年5 月，歐洲半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)與美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)達(dá)成了有關(guān)確保開放獲取、維護(hù)國際標(biāo)準(zhǔn)、減少區(qū)域市場差異的“歐盟-美國半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)化合作指導(dǎo)原則”①（Bendiek et al.， 2022）：雙方基于各自優(yōu)勢尋求在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈領(lǐng)域更好地合作，包括就敏感的兩用技術(shù)進(jìn)行技術(shù)磋商，并制訂趨同控制方法；交換敏感技術(shù)出口、轉(zhuǎn)讓和研究等方面的信息；強(qiáng)化外國投資安全審查和監(jiān)管；發(fā)展多邊出口管制。

企業(yè)層面，2021 年白宮發(fā)布的“供應(yīng)鏈百日審查報(bào)告”②認(rèn)為，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在上游芯片設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件（EDA）、芯片設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域居全球領(lǐng)先地位，但半導(dǎo)體制造和先進(jìn)封裝等領(lǐng)域存在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，缺乏7nm 以下芯片制造能力，芯片制造商嚴(yán)重依賴中國大陸市場，半導(dǎo)體材料主要依賴東亞國家。為了完善半導(dǎo)體供應(yīng)鏈，美國增強(qiáng)了同日本、韓國和中國臺灣地區(qū)的政策協(xié)調(diào)。同年5 月，美國以《美國芯片制造法案》中承諾的撥款補(bǔ)貼為餌，撮合歐洲、日本、韓國、中國臺灣地區(qū)的半導(dǎo)體企業(yè)和下游用戶共64 家企業(yè)組成美國半導(dǎo)體聯(lián)盟（SIAC）③，試圖打造一個(gè)貫穿半導(dǎo)體上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)盟以孤立中國。

研發(fā)機(jī)構(gòu)方面，2022 年5 月，日美工商伙伴關(guān)系（JUCIP）首次部長級會(huì)議達(dá)成了《半導(dǎo)體合作基本原則》?；谠搮f(xié)議，日本決定成立“尖端半導(dǎo)體技術(shù)中心”，與美國國家半導(dǎo)體技術(shù)中心等機(jī)構(gòu)合作，共同開發(fā)2nm 及以下制程的芯片量產(chǎn)技術(shù)。

二、當(dāng)前美國政府對華全方位管制要點(diǎn)

美國聚焦于高算力芯片，從產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、制造到應(yīng)用服務(wù)對我國采取了全方位、體系化的出口管制，試圖全面遏制我國AI 產(chǎn)業(yè)發(fā)展。具體來說：

（一）限制芯片出口，切斷我國獲取算力的直接途徑

高算力GPU 是培育AI 應(yīng)用的基本土壤，該領(lǐng)域的雙寡頭——英偉達(dá)、AMD 幾乎壟斷了全球GPU 的生產(chǎn)供應(yīng)。2022 年8 月，美國商務(wù)部分別致信英偉達(dá)和AMD，要求停止向我國出口A100、H100 和MI250 芯片。同年10 月，美國商務(wù)部在《出口管制清單》中正式新增“特定高算力芯片產(chǎn)品”（3A090）和“包含高算力芯片的計(jì)算機(jī)、電子組件和部件”（4A090）對華出口限制，同時(shí)滿足兩個(gè)性能條件——（1）芯片的I/O 帶寬傳輸速率大于等于600Gbyte/s；（2）數(shù)字處理單元原始計(jì)算單元算力之和大于等于4800TOPS——的GPU 都將嚴(yán)格限制向中國出口。2023 年10 月，美國商務(wù)部下屬工業(yè)和安全局進(jìn)一步新增“總計(jì)算能力”和“性能密度”的閾值，將限制條件由“同時(shí)滿足”收窄為“任一”參數(shù)違反限制條件均會(huì)觸發(fā)出口管制（見圖4），且對中國采取“推定拒絕”，即沒有充分理由的情況下工業(yè)和安全局默認(rèn)拒絕出口申請。

從芯片制程來看，處于ECCN 3A090 規(guī)定性能區(qū)間的GPU 都是7nm 制程，我國企業(yè)（如景嘉微、寒武紀(jì)等）雖然在GPU 領(lǐng)域積累了一定技術(shù)，但主要集中在低端市場，7nm 以下高算力GPU芯片全部依賴進(jìn)口。從用戶群體來看，受限制的高算力GPU 主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算、能源、超算等領(lǐng)域，國內(nèi)大量云服務(wù)、自動(dòng)駕駛方案企業(yè)和大型科研機(jī)構(gòu)都在使用這些GPU?？梢娒绹鴮θA半導(dǎo)體的出口限制主要集中在7nm 及以下的高算力芯片領(lǐng)域，打壓中國AI 和云計(jì)算能力的同時(shí)也避免波及美國成熟制程芯片貿(mào)易，正如美國商務(wù)部部長吉娜·雷蒙多（Gina Raimondo）所說，“（美國的）目標(biāo)是限制中國獲得先進(jìn)半導(dǎo)體……無意在經(jīng)濟(jì)上傷害中國”。

（二）限制芯片制造設(shè)備及零部件出口，束縛我國芯片制造水平

2022 年10 月，拜登政府宣布更新《出口管理?xiàng)l例》中“外國直接產(chǎn)品”規(guī)則，限制“在美國境外生產(chǎn)的、依賴于美國原產(chǎn)軟件和技術(shù)的制造設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品”運(yùn)往中國。目前涉及芯片制造的所有環(huán)節(jié)都不可避免地使用美國的生產(chǎn)設(shè)備或美國的技術(shù)（李巍等， 2022），這為美國利用外國直接產(chǎn)品規(guī)則限制非美國企業(yè)為中國企業(yè)代工生產(chǎn)芯片提供了現(xiàn)實(shí)條件。在新的外國直接產(chǎn)品規(guī)則下，美國不僅禁止本土企業(yè)向中國出口高算力芯片，也不允許非美國企業(yè)為中國企業(yè)代工生產(chǎn)芯片，任何芯片制造企業(yè)生產(chǎn)了中國實(shí)體所設(shè)計(jì)的芯片，日后都可能失去獲得美國先進(jìn)半導(dǎo)體制造設(shè)備或技術(shù)的機(jī)會(huì)。這意味著中國企業(yè)（或組織）即使有能力設(shè)計(jì)高算力芯片，也無法委托境外企業(yè)代工。

（三）限制芯片設(shè)計(jì)軟件出口，扼殺我國高算力芯片設(shè)計(jì)能力

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）被喻為“芯片之母”，是芯片設(shè)計(jì)過程中完成邏輯編譯、優(yōu)化、分割、布局布線以及仿真測試等工作必需的軟件工具。雖然國內(nèi)的華大九天、華為等已能部分提供14nm制程的EDA 軟件，但也僅是具備部分環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)能力，沒有構(gòu)成完整的開發(fā)閉環(huán)（見表3），且7nm 以下制程的設(shè)計(jì)軟件依然嚴(yán)重依賴國外EDA 廠商（曲永義等， 2022）。早在2019 年，美國商務(wù)部就曾要求三大EDA 廠商（Synopsys、Cadence、Mentor Graphics）停止對華為的授權(quán)與更新；2022 年8 月，美國商務(wù)部進(jìn)一步宣布對EDA 軟件進(jìn)行全面出口管制，特別是嚴(yán)格限制全柵極場效應(yīng)晶體管（GAAFET）結(jié)構(gòu)集成電路所必須的EDA 軟件對華出口。因?yàn)镚AAFET 是芯片突破3nm技術(shù)節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵（Mo et al.， 2023），此舉意在扼殺我國本土企業(yè)高算力芯片設(shè)計(jì)能力，預(yù)防中國跳過目前流行的鰭式場效應(yīng)晶體管（FinFET）結(jié)構(gòu)5nm 門檻，直接迭代到3nm 和2nm 芯片。

（四）限制涉及芯片的服務(wù)貿(mào)易，封鎖我國間接獲取算力的渠道

美政府對華半導(dǎo)體管制的嚴(yán)格程度已突破傳統(tǒng)實(shí)物管控邏輯，不僅對半導(dǎo)體相關(guān)貨物貿(mào)易實(shí)現(xiàn)全面管控，還將云計(jì)算租賃、人員交流等服務(wù)貿(mào)易列為出口管制的對象，本質(zhì)上已上升至與核技術(shù)和生化技術(shù)相同的軍事管制等級：一限制中國企業(yè)使用美國云計(jì)算服務(wù)。實(shí)體芯片被禁后，國內(nèi)企業(yè)本可以尋求向國外云計(jì)算服務(wù)提供商租用開展AI 應(yīng)用所需的算力，例如英偉達(dá)推出了搭載H100 或A100 高算力GPU 的DGX Cloud 云服務(wù)，但現(xiàn)在這種繞開管制間接獲取算力的方式也面臨不確定性，新的限制政策要求亞馬遜、微軟等美國云服務(wù)提供商在向中國企業(yè)提供使用先進(jìn)制程AI 芯片的云計(jì)算服務(wù)之前必須先獲得政府許可；二限制芯片相關(guān)投資。拜登2022 年8 月簽署了關(guān)于“對華投資限制”的行政命令，授權(quán)美國財(cái)政部可禁止或限制美國企業(yè)向中國半導(dǎo)體、量子信息技術(shù)和AI 三個(gè)領(lǐng)域投資，并要求美國企業(yè)就其他科技領(lǐng)域的在華投資情況向美政府進(jìn)行通報(bào)；三限制美國公民參與中國芯片開發(fā)與制造。除了對企業(yè)做出限制外，拜登政府對美國自然人行使管轄權(quán)也提出了前所未有的主張，嚴(yán)格限制位于世界任何地方的美國公民和永久居民參與中國開發(fā)生產(chǎn)超過《出口管理?xiàng)l例》規(guī)定的技術(shù)閾值的邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片。

三、破解美對華半導(dǎo)體管制的建議

面對美政府對華半導(dǎo)體的全方位管制，我國可考慮分別從經(jīng)貿(mào)、技術(shù)、產(chǎn)學(xué)合作等層面綜合發(fā)力（見圖5）。具體來說：一是對外強(qiáng)化與非熱點(diǎn)半導(dǎo)體國家的聯(lián)系。雖然美、日、韓和中國臺灣地區(qū)在半導(dǎo)體領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，但諸如新加坡、亞美尼亞、阿拉伯聯(lián)合酋長國（阿聯(lián)酋）、沙特阿拉伯（沙特）等以往容易被忽略的非熱點(diǎn)國家也掌握部分中國需要的算力、半導(dǎo)體產(chǎn)能或技術(shù)，且這些非熱點(diǎn)國家尚未與美國建立出口管制同盟，也未參與“常規(guī)武器和兩用物品及技術(shù)出口瓦森納協(xié)定”。在美國對半導(dǎo)體日益趨近武器級管制的現(xiàn)實(shí)情況下，強(qiáng)化與這些國家的經(jīng)貿(mào)關(guān)系，中短期內(nèi)可為跳出美國對華半導(dǎo)體封鎖提供備用突破口；二是重視非傳統(tǒng)技術(shù)路線半導(dǎo)體開發(fā)。依托國內(nèi)既有市場需求及巨大市場潛力，探索以“全耗盡型絕緣上覆硅”（FD-SOI）、“芯?！保–hiplet）等新型技術(shù)路線突破美技術(shù)封鎖的可能；三是借鑒IMEC 模式匯聚企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)力量。建立共性技術(shù)機(jī)構(gòu)是避免企業(yè)重復(fù)投入、提升半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)作效率的必備選項(xiàng)，然而國內(nèi)共性機(jī)構(gòu)由于缺乏有效的運(yùn)作模式，企業(yè)參與的意愿一直不高。對此，可考慮借鑒比利時(shí)微電子研究中心（IMEC）的運(yùn)作模式，為本土半導(dǎo)體企業(yè)合作創(chuàng)造合作場景，增進(jìn)同領(lǐng)域企業(yè)了解、信任和技術(shù)溝通，進(jìn)而促成企業(yè)合作。

（一）經(jīng)貿(mào)層面：對外強(qiáng)化與非熱點(diǎn)半導(dǎo)體國家的聯(lián)系

新加坡是東南亞最大的半導(dǎo)體生產(chǎn)國，具備可觀的半導(dǎo)體生產(chǎn)能力。根據(jù)IC insights 數(shù)據(jù)，新加坡在全球晶圓、半導(dǎo)體設(shè)備市場分別占約5%、20%的市場份額，更重要的是集聚了許多受美政府監(jiān)控較低的外資和本土企業(yè)（見表4），涉及半導(dǎo)體價(jià)值鏈的設(shè)計(jì)、制造、封測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：（1）晶圓制造領(lǐng)域，目前新加坡全境分布有5 個(gè)晶圓制造廠，除了美光、格羅方德等美資企業(yè)外，受美政府監(jiān)控較低的聯(lián)電、世界先進(jìn)在新加坡各有1 個(gè)晶圓廠，約占新加坡全部半導(dǎo)產(chǎn)能15%左右。本土企業(yè)“特許半導(dǎo)體”一度是臺積電、聯(lián)電之后全球第三大半導(dǎo)體代工廠，另一家初創(chuàng)企業(yè)Silicon Box 計(jì)劃投資20 億美元在當(dāng)?shù)卦O(shè)立專注于“芯?！保–hiplet）芯片的代工廠。目前已完成廠房建設(shè)；（2）半導(dǎo)體設(shè)計(jì)領(lǐng)域，新加坡有本土企業(yè)微電子研究所（IME）。德國芯片企業(yè)英飛凌在新加坡設(shè)立了亞太（不含日本）區(qū)域總部，承擔(dān)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)、測試、應(yīng)用和系統(tǒng)開發(fā)等研發(fā)職能以及供應(yīng)鏈、區(qū)域銷售、營銷等商務(wù)職能，同時(shí)英飛凌全球營收50%以上來自新加坡區(qū)域總部；（3）先進(jìn)封裝領(lǐng)域，新加坡微電子研究所（IME）的知識溢出吸引了中國大陸和中國臺灣地區(qū)不少封測企業(yè)到新加坡投資封測廠，其中臺資企業(yè)日月光的營收規(guī)模約占新加坡封測行業(yè)的20%～25%，本土企業(yè)星朋科技（后被大陸企業(yè)長電科技收購）的營收規(guī)模占比約10%。

亞美尼亞具有一定半導(dǎo)體技術(shù)儲(chǔ)備。亞美尼亞是前蘇聯(lián)第一臺計(jì)算機(jī)誕生地，被稱為前蘇聯(lián)“硅谷”（Inzelt， 2015）。在前蘇聯(lián)加盟共和國中亞美尼亞人均博士數(shù)量最多，是前蘇聯(lián)先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新中心之一，但受經(jīng)濟(jì)體量和地緣政治影響，亞美尼亞在半導(dǎo)體方面的技術(shù)能力一直未被外界所了解?；谇疤K聯(lián)時(shí)期的技術(shù)與教育遺產(chǎn)，亞美尼亞將半導(dǎo)體設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)定調(diào)為國家經(jīng)濟(jì)增長的主軸（Amirkhanyan， 2017）。全國290 多萬人口中有近2 萬人從事集成電路工作，超過1.5 萬名軟硬件工程師、開發(fā)人員和IT 項(xiàng)目經(jīng)理等崗位技術(shù)人員支撐亞美尼亞成為高加索地區(qū)的科技中心（Aprahamian， 2022）。豐富、優(yōu)質(zhì)的人才資源吸引了Synopsys、Mentor Graphics 兩家EDA 巨頭和英特爾等知名企業(yè)在亞美尼亞設(shè)有芯片設(shè)計(jì)研發(fā)中心（Shoukourian et al.， 2019）。

阿聯(lián)酋、沙特掌握龐大算力，在晶圓代工廠領(lǐng)域擁有較高的話語權(quán)。兩國雖然尚未在其國內(nèi)建立上規(guī)模的半導(dǎo)體工廠，但正以投資人身份積極融入全球半導(dǎo)體價(jià)值鏈（Hanafi et al.， 2021）。在算力方面，沙特阿卜杜拉國王科技大學(xué)購買儲(chǔ)備了超3 000 塊H100 芯片①并公開表示其目標(biāo)是成為AI 領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者（Bakry et al.， 2021; Memish et al.， 2021）。阿聯(lián)酋也獲得了數(shù)千塊英偉達(dá)芯片并部署于阿布扎比國有技術(shù)創(chuàng)新研究院開發(fā)大語言模型。并且在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與制造方面，阿聯(lián)酋主權(quán)財(cái)富基金是全球第三大晶圓代工企業(yè)格羅方德的最大股東，同時(shí)也廣泛投資了以色列高塔半導(dǎo)體、新加坡特許半導(dǎo)體等晶圓制造和半導(dǎo)體設(shè)計(jì)企業(yè)。在半導(dǎo)體材料與制造設(shè)備方面，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省2023 年8 月已開始與阿聯(lián)酋阿布扎比政府投資基金協(xié)調(diào)啟動(dòng)工作層面的談判，吸引阿聯(lián)酋投資日本半導(dǎo)體材料公司和半導(dǎo)體制造設(shè)備企業(yè)。

（二）技術(shù)層面：重視非傳統(tǒng)技術(shù)路線半導(dǎo)體開發(fā)

限制高算力芯片制造能力是美國對我國出口管制和戰(zhàn)略打壓的關(guān)鍵，必將長期持續(xù)，短期內(nèi)我國在既有芯片技術(shù)路線上很難實(shí)現(xiàn)突破，但“全耗盡型絕緣上覆硅”（FD-SOI）、“芯?！保–hiplet）等新型芯片制造工藝為我國尋找國產(chǎn)替代和換道超車提供了戰(zhàn)略機(jī)遇。相比于成熟的FinFET 技術(shù)路線，F(xiàn)D-SOI 的特色是在保證高算力狀態(tài)下的低功耗（劉一凡等， 2022），Chiplet 則允許CPU、存儲(chǔ)器、模擬接口等組件單元靈活選擇不同的工藝分別進(jìn)行生產(chǎn)，再通過先進(jìn)封裝技術(shù)封裝成一個(gè)芯片，從而可以靈活平衡計(jì)算性能與成本，實(shí)現(xiàn)功能模塊的最優(yōu)配置而不必受限于晶圓制程工藝（陳桂林等， 2022）。對此，要依托我國在數(shù)字經(jīng)濟(jì)、電子信息、智能家居領(lǐng)域的既有場景，以及在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的潛在市場，以需求牽引FDSOI、Chiplet 技術(shù)路線成熟完善。同時(shí)，加快新一輪科技重大專項(xiàng)部署，以更大的力度、更有效的組織方式推進(jìn)01 和02 集成電路專項(xiàng)，加大對非傳統(tǒng)技術(shù)路線的支持，實(shí)現(xiàn)基于非對稱競爭的技術(shù)突圍。

（三）產(chǎn)學(xué)協(xié)作層面：借鑒IMEC 模式匯聚企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)力量

我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀可以概括為具備點(diǎn)的縱向突破潛力，缺乏鏈的橫向整合。從“單兵作戰(zhàn)能力”角度看，半導(dǎo)體企業(yè)的業(yè)務(wù)已涉足產(chǎn)業(yè)鏈上下游多數(shù)環(huán)節(jié)，個(gè)別企業(yè)在某個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)突破封鎖的潛在能力也已獲得“實(shí)體清單”的“認(rèn)可”。然而，本土企業(yè)與國際領(lǐng)先企業(yè)的差距不僅是絕對技術(shù)上的代際差，更重要的是“協(xié)同作戰(zhàn)能力”上的差距，即本土企業(yè)建立生態(tài)閉環(huán)的能力與國際巨頭相比還相差甚遠(yuǎn)。從這點(diǎn)來看，突破美國“卡脖子”，企業(yè)間交流、合作、抱團(tuán)取暖至關(guān)重要。目前，我們?nèi)狈τ行У哪Ｊ酱龠M(jìn)企業(yè)間的橫向整合，將賬面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為真實(shí)的耦合協(xié)作，搭建完整的產(chǎn)業(yè)鏈。對此，可考慮借鑒比利時(shí)微電子研究中心（IMEC）的運(yùn)作模式（見表5），通過建立非營利性研發(fā)組織，為本土半導(dǎo)體企業(yè)合作創(chuàng)造合作場景，促進(jìn)企業(yè)交流互動(dòng)，增進(jìn)同領(lǐng)域企業(yè)了解和技術(shù)溝通，增進(jìn)企業(yè)間信任與合作。

IMEC 是歐洲最成功的半導(dǎo)體研究機(jī)構(gòu)之一，在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)突破性技術(shù)開發(fā)、基礎(chǔ)研究成果轉(zhuǎn)化方面積累了雄厚的實(shí)力，在半導(dǎo)體器件類別下專利數(shù)量超4 987 件，專利價(jià)值度世界領(lǐng)先（柳卸林等， 2021）。ASML 的浸沒式光刻機(jī)原型機(jī)便是在IMEC 實(shí)驗(yàn)室研制成功的（Hancké et al.， 2022）。IMEC 模式的要點(diǎn)可以歸結(jié)為：（1）技術(shù)中立與非營利性。IMEC 一直堅(jiān)持非市場參與者身份和“彌合基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究、開發(fā)之間的差距”的使命，前者意味著不直接參與研究成果的商業(yè)化從而不會(huì)對合作企業(yè)構(gòu)成競爭威脅（李紅等， 2018），后者意味著機(jī)構(gòu)目標(biāo)是真正解決技術(shù)難題從而吸引共同志向的科研機(jī)構(gòu)參與合作（陳鳳等， 2019），為吸引學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界參與平臺項(xiàng)目提供了信任基礎(chǔ)；（2）會(huì)員制。IMEC 雖然屬于共性技術(shù)供給機(jī)構(gòu)，但運(yùn)轉(zhuǎn)資金并不是由政府提供，而是以會(huì)員制招募企業(yè)加入，由企業(yè)提供資金和人才前往參加某個(gè)研究專項(xiàng)（張嘉毅等， 2022）。企業(yè)必須在廣泛的、一致同意的框架內(nèi)進(jìn)行相關(guān)知識開發(fā)活動(dòng)，并遵守IMEC 訂立的成本、收益、成果分配方案。與企業(yè)牽頭的創(chuàng)新生態(tài)所具有的天然競爭關(guān)系與相互猜忌、保留不同，IMEC 基于共享知識產(chǎn)權(quán)（IP）控制權(quán)保持其中心地位，會(huì)員企業(yè)可以共享使用IMEC 的IP 資源，在IP 池基礎(chǔ)上構(gòu)建自己的獨(dú)特的突破性技術(shù)、支撐技術(shù)、互補(bǔ)技術(shù)組合（Ryckaert et al.， 2008），但是這些專有創(chuàng)新無法脫離共享IP 單獨(dú)獲取價(jià)值，從而限制合作企業(yè)之間的知識封鎖，避免利益沖突和攜播行為，維持合作網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定和知識良性利用（Helleputte et al.， 2004）；（3）知識所有權(quán)和使用權(quán)分離。IMEC在開放共享自有IP 的基礎(chǔ)上，對于不同的合作專項(xiàng)制定針對性條款，提前確定研究成果的知識產(chǎn)權(quán)分配方案、每位成員的研發(fā)收益與相應(yīng)承擔(dān)的費(fèi)用（Leten et al.， 2013）。會(huì)員企業(yè)基于共享IP 研究取得的新IP，會(huì)被分為R0、R1/R1*、R2 三個(gè)級別，R0 級所有權(quán)歸IMEC，用于補(bǔ)充共享IP 池；R1/R1*級由IMEC 和為本專案出資的會(huì)員共同擁有所有權(quán)，其他會(huì)員有使用權(quán)；R2 級產(chǎn)權(quán)與使用權(quán)歸獨(dú)立出資研發(fā)的會(huì)員所有。R0、R1/R1*、R2 不同類型IP 的組合使每個(gè)會(huì)員都可以在創(chuàng)新活動(dòng)中獲得獨(dú)特經(jīng)濟(jì)價(jià)值；（4）信息集散中心。IMEC 匯聚了近4 000 名研究人員及工程師，這些人員除1 000 名左右為IMEC 的固定研究人員外，其他研究人員來自于約85 個(gè)國家的企業(yè)派遣（柳卸林等， 2021）。因此，IMEC 不僅匯集了資金和人才，更匯集了來自全球制造一線的最新消息。日本最大設(shè)備制造商東京威力科創(chuàng)的會(huì)長東澤郎曾表示，“把人員送到這里的目的不光為了研究開發(fā)，同時(shí)也為了搜集情報(bào)。如果不和IMEC 保持良好關(guān)系，就無法知道最先進(jìn)的技術(shù)動(dòng)向，因?yàn)檫@里就像聚集技術(shù)人員的俱樂部，雖然也存在競爭，但基本上保持了自由交流的氣氛?！?/p>

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