“台积电11月11号断供”这并不准确且博眼球的说法上周在国内互联网传得沸沸扬扬,经笔者从各方面了解后,现在大致明确的有以下,SOPHGO以及数家被怀疑为白手套且正在被调查的公司已经明确断供,台积的排片可以看到有几千片wafer被cut,其次是全新的针对国内fabless在海外流片及生产的审查细则已经由台积告知国内客户,至于后续能否取的新的license,笔者跟国内厂家确认,基本上未知可否,只能听天由命,最后BIS相关规定细则已经紧急要求台积,三星等foundry厂对国内fabless提出要求。
美国大选已明确由特朗普当选下一任总统,拜登任内已签署的对中制裁法案将最可能在12上旬发布,特访普1月上台后将会有什么新政策,本文将有全面的讨论。
11月11号台积电断供7nm的传闻
此事就是SOPHGO事件的后续,想了解的可以加入笔者知识星球,因笔者相关文章在公开平台以全部被删。
10月初台积电在发现疑似白手套之后开始强力自查,目前则是进入新审查细则的制定与公布,11月初笔者第一个全网公布300mm2以及7nm这两个指标,后续有许多媒体跟进,因为在11月出就有业内人就ICC的情况与我讨论此事,ICC是国内没有TSMC或GF diect accout 的fabless都可以走他家shuttle的产业促进中心。
目前对国内fabless在海外流片或生产的规定细则大约可分为以下
1. die size不能超过300mm2。
2.晶体管组数须低于300亿。
3.不可使用uBump。
4. 不可使用2.5D&3D的先进封装技术。
5.不可使用HBM。
6. 不可用于AI训练。
现在除了SOPHGO被怀疑是白手套调查中以外确实还有几家小公司也被怀疑,但具体事实也正在调查中,不能说明这些被调查厂家就是白手套,不过可以肯定的是这几家被调查中的wafer现在已经被cut ,从另一个信源了解,目前被cut的片数有不少,这或许跟停供一事被错误解读。
上周沸沸扬扬的11月11号断供一事,起因与情况大致如此。
事实上不论上述的新审查规则出来之前先暂停所有国内AI芯片出货,亦或者审查后发现有问题再进行停供,这两种方案中什么时候停止供货并非整个事情的核心,即便11月11号全面暂停供货,其实以现在正在生产中的少数客户来说,今年的量大部分已拿到,或者就算是明年1月1号才停供,能不能多生产这两个月,对国内厂家来说毫无意义,真正有影响的是新的审查是否能通过,这才是行业内所关心的重点。
此事后续的影响,笔者在10月中SOPHGO公司被调查时的文章就写得很清楚,我更担心的是对目前正在生产或流片的国内厂家产生影响,不到半个月,担忧的事就来了。
由于这一次的新规范会落在300mm2的尺寸以及7nm这个节点还包含CoWoS等先进封装,AI/GPU几乎全部超过红线,需要重新审查拿新的license,这里面影响的是在TSMC生产或流片中的国内CSP大厂的自研ASIC以及几家未进入实体清单的国产GPU厂家,T-Head属于今年发货量最大的国内厂家,MetaX则千辛万苦刚改完规格,从C500降规到C280并准备年底出货,后许将有挺大变数,另外国内CSP大厂的自研ASIC大计,同样面临生死关键。
国内AI芯片,不论独立GPU企业或者CSP自研ASIC通通被这些只为一己之私,早进入实体清单却想尽办法利用各种白手套去海外流片的企业给害了,重点这一切似乎很难善后。
另外一个受波及的是目前国内造车新势力如火如荼的ADAS芯片,因为这些芯片的尺寸差不多都在300mm2以上,小鹏,理想,蔚来以及几家势头不错的第三方,黑芝麻,云豹等,不过笔者认为这些芯片或许有那么点机会通过审查,拿到新许可,笔者认为一半一半的概率,比上述GPU厂家可能会好一点,但即便拿到这一代的licenes,但下一代更高阶的产品就比较麻烦,再往下发展改规格似乎是无法避免,C2C或许是是唯一可选择方案,这或许将导致刚刚萌芽的国产ADAS芯片在未来无法与国际大厂竞争,最终失去市场。
以上不论AI/GPU芯片或者ADAS芯片对我国的产业升级有着至关重要的影响,更为关键的是这些厂家无法获得国内芯片产能的支持,因为国内先进制程产能极度紧缺,良率也低,连某个大厂的需求都无法满足,现在全部国产GPU以及ADAS芯片因故无法在海外流片生产,国内也完全没有产能可供应,这对我国的AI,自动驾驶产业是一个毁灭性的打击。
同一时间国内半导体产业的国产替代被推到风口浪尖上,不论产业或者二级市场的股票投资,海外无法流片利好国产半导体,这泼天的富贵,我们能接得住吗?
答案是显而易见的,海外禁止的是7nm是面积300mm2以上的大芯片,这都是目前国内半导体行业的软肋,此时此刻我们接不了这场富贵,因为目前产能连即将推出的M70手机SOC这类小芯片都一延再延,更何况GPU这类大芯片,10月初TechInsigth才刚刚出了一份拆解报告,发现从某款国产服务器上拆下来的号称销量最大的GPU芯片竟然是出自台积电,该报告直指芯片上的GPU die来自早前囤积的台积电库存,并在国内用仿制台积电CoWoS工艺封装而成。
我们从该报告可以得出这样结论,这款芯片2024年出货在30万颗以内,也就是说大部分来自早期台积电库存,少部分来自国内foundry,因此我们可以断定国内foundry可以供应的GPU die在30万的一半也就是15万颗以下,即便2024经过扩产,纯国内制造的产能可以提升两倍到30万颗或者提升4倍到60万颗?
产能与良率必然是无法忽然之间莫名其妙的大量增长,都是需要经过时间与积累,笔者在公开文章中不能说到底有多少背新产能可以顺利开出来,但上述的2倍或4倍是八九不离十的提示,如果想了解先进产能情况的,欢迎加入笔者知识星球了解。
整体来说,目前先进制程无法满足某国内一家大厂,假如台积电未来强力审查导致国内原本可以在台积电生产的厂家被终止,那可以确定的是这突如其来的庞大需求,国产半导体大厂没有任何能力可以替代或承接,这一点几乎是板上钉钉的事实。
至于手机SOC或者CPU这类小芯片目前可能没有影响,尤其是手机SOC,这部分小米已经重兵投入并有很好的反馈,展锐也是在台积电稳步推进6nm以及下一代的产品,我们从上述BIS细则,也就是面积与晶体管总数来看,SOC推进到台积电3nm目前看来并无太大问题。
拜登政府对中制裁的最后一舞
根据笔者的信源,我们从华盛顿DC了解到目前拜登政府对中制裁大概分为选前与任期内需要完成两个部分 .
第一部分会在选前会针对数据跨境安全 , 汽车联网 , 人工智能安全 , GAA技术 , 量子技术 , 刻蚀与量测设备出台相关限制规定,其中关于半导体的规定,GAA以及相关刻蚀设备与量测设备的限制已于9月中出台 ,BIS该法案发布前,笔者在知识星球已提前发布,有需要的可以参考星球内9月初的文章。
第二部分是任期内须完成的制裁挑条款(不分选前选后) , 则以无人机联网安全 , 网络基础建设及安全 , AI云厂家使用 , AI领域投资 , HBM为主轴 , 这些条款目前均已sign off 如有需要 , 随时可以发布。
以上相关管制条款由美国工业安全局(BIS)下属的出口商事务办公室(OExS)负责 , 分为政策条款制定以及执行两个小组 .
以上相关讯息 , 作者知识星球已于9月初BIS出台GAA禁令之前就提前公布 , 星球会员提前知晓相关讯息 , 均能提早做初应对之策 , 有兴趣的提早了解行业政策的欢迎加入作者知识星球(半导体大老的会议室) , 扫以下二维码即可
BIS相关法规制定人员会参考一些咨询委员会意见 , 所以咨询委员会对政策的影响同样至关重要 , 针对芯片相关 , BIS在2022年9月任命了24人的工业咨询委员会(IAC) , 委员会主席为前应材CEO现任台积电独立董事 Mike Splinter 。
另外一个重要的谘询委员会,美国商务部供应链竞争力咨询委员会ACSCC主席 /奥巴马政府的前总统出口委员会副主席,Ursula Burns也刚被台积电聘为新一任的独立董事。
工业咨询委员(IAC)会24人中除了主席为现任台积电独立董事以外 , 台积电现任首席科学家 / 前技术长黄汉森 , 前台积电EUV研发处长 / 现任ASML副总裁颜涛南也赫然在列 .
工业咨询委员(IAC)由来自微电子与汽车领域广泛学科的领导者组成 , 包括学术界、半导体行业、联邦实验室和其他领域 . 将就与美国半导体研发相关的一系列问题向商务部长提供指导 , 以支持美国芯片。
来自民间的建议或者商业团体的游说除了直接向商务部官员提出以外 , 寻求咨询委员会成员的支持也至关重要 .
目前看来 , 美国设备商以及SIA(美国半导体协会)的游说以减少对中国的半导体限制并不成功, 美系设备商对美国政府严格的输中限制导致日本设备商从中得利非常不满 , 已多次向美国政府反映 , 但这也唤不来美国政府任何松动 , 反而是加强美国对日本以及荷兰政府立法的压力 ,要求日荷加快限制中国的法案出台 .
毫无疑问 , 美国半导体商界与协会的努力不会有任何作用 , 因为对中国的科技限制是美国主流民意 , 主流民意是民主政治的最终依归 , 不论游说如何,争取多数的民意必然是获取选票的手段 , 对中进行限制是全体选民明确表达出的共识 , 不论民主或共和党都不可能开这个口子 , 只要明白这一点 , 自然就不会在纠结美国大选后,不论特朗普或哈里斯上台有没有一点可能改变对中政策。
目前执政也是落选的民主党,一直遵循的方式 , 就是补漏洞式的一步一步加强限制 , 并督促盟友强化对中限制。
一直以来只要美国政府没有相关法律条文 , 企业就会想尽办法甚至钻漏洞来做生意 , 这导致美国政府出台的相关条文必须非常详尽 , 即便如此,BIS每次长达数百页的复杂技术规范也经常出现漏洞 , 比如2023年的1017法案,限制英伟达输中AI芯片的性能密度 , 英伟达就马上搞出性能降规 , 符合BIS要求 , 但HBM带宽却逆天的中国特供版H20 , BIS这些漏洞会在将来发现之后逐步增加条款来修补 , 这几年来不论限制对中输出设备还是芯片 , 总有许多技术上的不完善, 让中美业者去钻漏洞 , 这部分将随着时间推移 , 漏洞会越来越少 , 越来越难搞 , 但也正是美国政府的切香肠做法 , 让我们争取了不少应对时间,要怪也只能怪这些低效的法治国家没有高效的举国体制。
如今共和党的特朗普赢得大选 , 他同样会对中国科技行业进行打击与限制 , 这是已形成的主流民意 , 谁上台都不可能违背 , 特朗普的做法大概率会以美国为中心一步到位的休克性制裁 , 高昂的关税是他选前提出的 , 如今他挑选的政府官员几乎都是对华强硬派,选前有许多朋友问我,懂上上台中美关系是不是有机会缓和,因为他是一个可利益交换的商人,我之前的文章已经明确不可能,我想在选前有这类幻想的,几乎都是被中文媒体所误导,对于政治相关,笔者还是那句话,尽量少看中文媒体。
特朗普政府目前看来对中限制是不死不休,将比民主党还要激进,但对于国内半导体行业却可能会出现一个契机 , 那就是他以美国为中心 , 不太重视与盟友的共同合作 , 这将是我们重要的突破口 , 如果特朗普没有压力给到日韩荷等盟国去立法限制中国 , 那日荷韩政府自然愿意去让他们的企业继续在中国获取利润 , 相关企业的意愿更不用说 , 日荷韩同样是法治国家 , 政府没有出台法律 , 企业自然可以做。
所以利用美国切香肠作法去争取时间 , 同时拉拢日本 , 荷兰与韩国等半导体重要国家 , 又同时大力进行国产半导体设备与材料的攻关 , 这是我们目前的唯一办法。
以上这些做法都必须同步 , 缺一不可 , 首先美国对中的既定政策不可能放松 , 那日荷韩就是我们的重点 , 没必要继续在不可能的美国浪费时间与资源。
日本掌握半导体材料 , 硅片 ,高端化学品 , 光刻胶这些都是我们目前无法取代 , 必须从日本进口的必要产品 , 这里面最严峻的自然是光刻胶 , 因为其他材料可以大量囤积 ,光刻胶寿命只最多只有半年 , 如果日本政府 ”强力” 限制光刻胶 , 国内将在半年之后生产不出一枚先进芯片来。
荷兰方面则是必须确保光刻机的维护保养 , 而不是争取给我们先进光刻机,因为2000i型号以上的先进光刻机限制已经在荷兰立法,再加上美国强力盯梢,荷兰不会也没理由在这大方向上违逆美国,这种不切实计的幻想就不需出现,但光刻机的维护保养与校正却是国内大量现存光刻机能否正常运行的重中之重,这比能否拿到先进光刻机更来的重要。
光刻机中光路校正所需的特殊工具以及光刻机零部件国产也没办法替代 , 如果荷兰政府 ”严格” 执行禁令 , 失去ASML原厂的光路校正 , 我们的先进光刻机将在数月之后成为废铁。
目前行业针对日本材料与荷兰光刻机维护都是透过第三方 , 这类第三方必须是在原厂睁一只眼闭一只眼 , 愿意给予的情况下才能办到 , 而原厂愿意睁一只眼的原因在于其政府并没有如美国一样一直在修法补漏洞 , 没有法律限制 , 日荷企业自然可以做生意 , 透过第三方也只是顾虑美国 , 不要太明目张胆 , 也就是说日荷政府并没有把口子堵死 , 这个问题的核心就是日荷政府要不要严格执行中的 “严格” 两个字 。
日本材料与光刻机维护的重要性 , 我们一定必须不计代价去维持。
比如日本海产品的开放与否是可以拿来当筹码? 宣传口也必须谨慎 , 前阵子深圳日本学校这类事件必须重视处理 , 排日情绪应有所节制 , 如果哪天日本海鲜可以吃了,核排放不宣传了,那可能双方已经谈妥。
韩国则是HBM生产大国 , 这也是国内科技发展的一大麻烦 , 目前全球AI如火如涂 , 我国AI算力因为美国的限制非常被动 , 我国AI算力发展落后已经是明确的事 , 但必须想办法弥补。
AI芯片主要两个组成 , 一个是GPU另一个是高带宽存储芯片HBM , 然后用CoWoS封装技术做成AI芯片 。
GPU部分目前可以利用之前拿到的美日荷设备 , 以及日本的原材料去生产 , 尽管良率低 , 但随着时间推移 , 良率自然会越来越好 , 笔者预估国内明年大约有小几十万颗的GPU产能 , 虽然我们已经拿到且具备一定的生产能力 , 但由于美国设备的限制 , 近两年我们很难有效扩展新产能 , 从现在截止2026年底,我们先进制程很难大幅度扩产,笔者估算即便到2026年大约是50~80万颗的产能水平。
因为产能有限 , 被美国制裁 , 进入实体清单的国内企业需要在国内生产 , 没有进入实体清单的国内企业则利用第三方在海外生产 , 目前平头哥由TSMC生产的AI芯片已经开始交付 , 其他均在流片中 .
也就是说GPU目前有两个渠道可以解决 , 利用这两个渠道 , 国产GPU在2025年总数可能接近100万颗 , 2026年达150~200万颗之间 , 因为国产产能扩张有限,主要增幅还是来自海外,这些AI芯片所需要的HBM以一颗GPU对应6~8颗HBM来计算 , 明年需要600万颗HBM , 2026年AI芯片至少需要8颗HBM的配置 , 不然带宽太过落后 , 如此一来则需要1600万颗的HBM。
HBM的供应目前只有韩国两家与美国的美光 , 美光就算了产能也不多 , 海力士则几乎全部HBM出货给英伟达谷哥AWS等大厂 , 目前主要供给国内的以三星的前两代产品HBM2e为主。
因为美国很快要出台限制韩国HBM输中的法案 , 所以今年第二季开始国内疯狂囤积三星的HBM芯片 , 个人预估在200~300万颗之间 , 也就是满足了明年国内一半以上的需求 , 后续得看法案的严厉程度 , 毕竟这需要韩国政府同步立法 , 或者BIS根据外国直接产品规则直接对韩国HBM进行限制 。
如果这次公布的法案有漏洞 , 明年同样会有特殊渠道进口的HBM , 但这数量不会太多 , 不一定能填补国内需求。
美国对HBM的限制肯定是一件麻烦事 , 即便可能有法律漏洞但国内如此大量的HBM需求必然是满足不了。
对于美国法规漏洞 , 笔者会观察于法案中对HBM要用的DRAM颗粒是否有限制 , 如果没有的话 , 可以由韩国或者台湾DRAM厂家出货高制程的DDR5颗粒并事先预留好TSV通孔及所需规格, 从上述厂家拿到我们事先确认好规格的DRAM颗粒 , 回国做HBM封装 , 这是一条可行之路 , 重点是必须事先跟DRAM颗粒厂家确认好所有规格,这一点从技术上来说非常困难,但却是一个方向。
最后剩下的就只能看国产HBM的进度了,由囯内相关的DRAM厂利用多重曝光这种高成本去生产高制程DRAM , 再由国内先进封装厂进行堆栈封装 , 2024年是国产HBM无到有的第一年 , 产量极少 , 技术只能到落后四代的4hi HBM2 , 要达到我们今年大量囤积韩国的HBM2e水平 , 2025年下半年到2026年会有一定数量的HBM2e产能。
随着国产HBM的产出,美国必然会针对性地加码制裁,一切还是需要国产设备的突破才能有效解决,但这也非一两年可完成。
目前看来HBM似乎是比GPU更棘手的问题 , 美国BIS也将HBM视为下一阶段抑制中国AI发展的重要手段 , 这次美政府针对HBM输中法案包含韩国对中销售HBM的限制 , 输中HBM制造设备的限制 , 以及H20这类芯片上高端HBM的限制 , 也就是说未来H20不只是GPU性能降规连HBM也得降规。
从上述时间推演来看 , 举国之力自主搞定AI算力短期内是不可行的 , 不论是国产设备的攻关进度 , GPU生产的产能或良率 , HBM产能或良率 , 用纯国产力量制造出的AI芯片很难在两年内达到国际末流水平,而这两年时间诸如英伟达已经推出比blackwelle更强悍的下一代Ruby芯片,2026年可能还会有下下一代的产品,这两年的全球AI芯片将有翻天覆地的进步,而我们却只能在原本就大幅落后的基础上缓慢前行。
以文章前面Techinsight拆解的某款国产AI芯片来比喻,其利用台积电生产GPU , 购买三星HBM2e而来的 , 现在我们可以低良率生产GPU die,但很快美国政府会出台HBM禁令 , 即便这一波我们屯了几百万颗或者美国禁令还有漏洞,但一切也无法完全满足明年的全部需求 , 所以我们需要相关国家愿意给予我们支持,这一点是毫无疑问的。
比如荷兰不能 ”真的” 断光刻机维护与校正 , 日本不能” 真的” 断光刻胶等材料 , 韩国不能” 真的” 断HBM , 但碍于美国的压力与长臂管辖 , 上述美国的盟国最后都会出台相关的禁令 , 这里面的核心就是要让日荷韩出台符合美国的法律又有些漏洞可以让企业去钻 , 这样必然是要跟相关国家保持良好关系以及对等的利益交换。
现行我国产业解决之道真的是对的吗?
现在中美的科技对抗进入新的局面,原本我们利用各种台面下办法去利用国外资源延续生产先进芯片,比如去年想办法让荷兰在美国压力下开口子给我们先进光刻机,比如利用各式各样的第三方去台积电流片生产我们还无法生产的芯片,比如利用高价格让日本芯片材料供应商愿意睁一只眼闭一只眼利用第三方供货,用这些办法我们去年高调的宣布,美国的限制没有起到任何作用,我们顺利生产出自己的7nm芯片。
整个宣传口铺天盖地,M60手机去年的横空出世,上面搭载的7nm芯片就是铁证,我们已经突破西方的封锁,自己生产出7nm芯片,但事实上真的是如此?
这两年利用台面下去想尽办法获得国外资源以生产先进芯片,事实上跟国产替代几乎没有多大关系,因为咱们目前万众一心,大张旗鼓的所谓国产化,更多的是补之前落下的功课,现在我们正在做的国产化是补45nm ,28nm这些功课,跟7nm芯片没有太大关系,能生产7nm芯片是利用各种海外资源得来的与国厂自主无涉。
中美科技竞争目前进入下一阶段,也就是美国佬已经将大部分漏洞都补上,我们无法再利用海外资源,而正在如火如攻关的无数国产替代厂家,还在补28nm的功课,远水救不了近火,2025年面对美国补齐漏洞的全面围堵,将可能是最困难的一年。
黑暗是黎明前的曙光,笔者坚信目前举国之力无穷无尽的资源加上行业内无数正在公关中努力不懈地工程师们,总有一天我们中国半导体将克服这些困难走出自己的一条道路,但笔者也同时希望,政府层面能有更好的办法或者说不要任凭某一家独大的巨无霸企业把整个行业都绑上他的战车,这对国家对行业来说并非好事,有可能最终被带进沟里翻车,这样得赌注太大。
有智慧的政府不应该放任产业的孤注一直没有其他可行的退路。
2025年将是中国半导体发展最严峻的一年,希望一切能顺利度过,短期将会有困难,而时间是我们的武器,只要能顶过2025年,或许整个中国半导体行业将迎来黎明的曙光。
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