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分析:中美关系危机深度冲击芯片产业

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我们也想知道他是否也认为,世界正在把中国推向一个角落,如果是的话,可能会产生这样的后果。最后我们问,如果我们失去全球第三大半导体供应商华为,全球电子行业可能会受到怎样严重的影响。

作者:EETimes 来源:至顶网服务器频道2019-02-26 16:09:10

关键字: 中美 芯片

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在过去的几个月里,媒体的眼睛、政治家的声音、商业和技术社区的思考都在追踪着华为,更广泛地说,追踪着中国。

全世界也在密切关注当前的美中贸易谈判,等待着3月1日的裁决,看看加拿大是否同意美国关于引渡华为首席财务官孟晚舟的要求。

分析:中美关系危机深度冲击芯片产业

毫无疑问,这些政治事件的结果是很重要的。但是,对任何新闻都做出风吹草动的反应,是对全局和未来长期趋势缺乏洞察力。

我们采访了Dieter Ernst,他是一位长期中国观察员,Centre for International Governance Innovation(位于加拿大滑铁卢)和East-West Center(位于美国檀香山)的经济学家和高级研究员。Ernst因研究中国、美国和新兴经济体的工业和创新政策而闻名,他关注的重点是标准和知识产权。

在中美关系似乎不断恶化的大背景下,我们问Ernst近年来他对中国的看法有何变化。

我们也想知道他是否也认为,世界正在把中国推向一个角落,如果是的话,可能会产生这样的后果。最后我们问,如果我们失去全球第三大半导体供应商华为,全球电子行业可能会受到怎样严重的影响。

2011年当时你对中国的看法

问:早在2011年,你在华盛顿美中经济与安全审查委员会听证会面前作证。你当时说中国的创新并不是对美国在科学和技术领域领导地位的威胁。你当时说,“相反,中国在创新方面的进步应该被视为向美国敲响了警钟。”8年后,中国的技术发展情况出现了哪些变化?

Dieter Ernst:首先让我解释一下“为美国敲响警钟”的含义。

我在2011年6月15日的证词中,毫不含糊地说“中国的创新政策不会对美国在科学和技术领域的领导地位构成威胁。......美国在整体创新能力方面保持强劲势头,中国要缩小创新差距,还有很长的路要走。......比担心中国并将其归咎为我们的问题,......美国政府和私营企业需要联合起来制定和实施:

- 积极而聪明的贸易外交政策,了解各方力量,以及那些推动中国创新策略的冲突
- 提升美国创新体系的国家战略,从实力的角度应对中国创新政策带来的挑战

在讨论中,我补充说:

不要妖魔化、低估或高估中国。对美国来说,想想我们应该做些什么来加强我们的创新体系,而不是投入巨大的精力只是试图为了改变中国的政策。

所以,你问中国今天发展的情况如何?

自从2011年以来,中国在IT行业一些关键领域取得了进展,但也面临着制造出口导向型发展模式的根本挑战。

经过几十年的快速增长,中国已经达到了这样一个发展水平:通过基于低工资生产的投资驱动型“全球工厂”模式来追赶,已经不足以创造长期的经济增长和繁荣。

环境、人力和财力资源方面的严重限制,意味着基于规模扩张的经济增长正在失去动力,这抑制了中国的经济增长。

与此同时,作为中国崛起主要来源的国际贸易,已经降至2009年以来的最低水平,并在与美国加剧贸易战的压力下继续挣扎。此外,劳动力减少、工资上涨、技能瓶颈等因素,正在削弱中国的国际竞争力。

为了摆脱这一增长僵局,中国领导层实施了三项大规模投入政策措施:

- 中国制造2025(MIC 2025)计划
- 互联网+(IP)计划
- 2017年7月国务院发布下一代人工智能发展计划(AIDP),制定日益整合的人工智能生态系统详细路线图

西方分析家普遍认为,这些计划是中国为实现主导世界的措施。美国外交政策,国防和企业精英认为,中国在人工智能方面任何实力的提升,都会对美国领导层构成威胁。我们的研究表明,中国威胁的危险性可能被夸大了。

说说半导体

尽管几十年来中国一直致力于壮大国内的半导体产业,但中国在前沿内存和处理器的设计和制造方面仍然很薄弱。在晶圆制造方面这一劣势尤为明显,SMIC和其他中国企业在前沿工艺节点方面仍然落后数年时间。

特别值得关注的是半导体消费与生产之间的持续差距。自2005年以来,中国一直是半导体的最大市场。然而,2018年中国的半导体消费总量中只有15%多是由基于中国的供应来满足的。在中国拥有晶圆工厂的国外企业可能占到了这部分国内晶圆产能的一半。

美国半导体产业一直保持着全球市场近一半的份额,而中国仅占5%左右。此外中国还在先进的多核处理器和内存器件方面处于劣势,以及中国在半导体设备和设计工具服务方面仍处于发展的萌芽期。

中国半导体产业在包括光学设备(尤其是LED)、低功耗嵌入式处理器、传感器、分立器件方面取得了值得关注的成就,现在已经接近自给自足的状态。而且,中国半导体装配、封装和测试(APT)产业日渐崛起,已经超越中国台湾和日本。

中国领先的OEM

中国领先的原始设备制造商(OEM)是全球十大芯片买家之一,相对于美国半导体公司而言,OEM的讨价还价能力明显增强。在塑造中国在全球半导体行业地位方面,不断增加的市场力量与技术能力同样重要。

自2011年以来,中国领先的OEM厂商(华为、联想、步步高电子和小米)作为芯片买家的地位显著提升。2018年,这四家领先的中国OEM厂商进入芯片买家十强。事实上,华为的芯片采购量增加了45%,领先戴尔跻身第三。这将使美国芯片供应商难以保持较高的利润率。

此外,2018年华为的电信设备收入几乎相当于诺基亚和爱立信的总和。这再次表明,华为将继续作为领先芯片买家发挥重要作用。

那么AI芯片呢?

说到AI芯片,我们的研究发现,中国在这些快速发展的市场中仍然落后,在这些市场中,CPU、GPU、FPGA与那些用于深度学习神经网络算法的新专用AI芯片展开激烈竞争。美国公司在所有这些领域都处于领先地位。对于中国而言,在获得有经验的人才、无形的IC设计和制造知识方面,进入壁垒仍然很高。此外,通过并购和技术许可获得相关技能的这些间接方式越来越多地受到限制。

事实上,华为子公司——海思半导体(HiSilicon)是唯一一家拥有充足的设计和工程人才的公司,可以与大型国际企业展开竞争。然而,华为本身仍然严重依赖美国和其他外国行业领导者的核心IC。据业内人士透露,华为仍然非常依赖CPU、GPU、FPGA和高端内存的海外供应商。

西方观察家通常认为,中国最好的选择是继续使用来自全球半导体行业领导者的现成AI芯片,然后更多地关注AI应用。这种观点认为,开发集成AI芯片价值链面临的巨大挑战,将使得以合理成本赶上行业领导者变得不可能实现。这个论点假设存在前沿AI芯片的自由开放市场——这是一个非常勇敢但存在误导的假设!

然而,中国的批评声音表明,“略微落后于领先”的芯片架构和工艺节点足以在中国的制造业和服务业中推广AI技术。与此同时,人们期望主流芯片架构的重大变化为中国企业带来新的机会,至少进入AI芯片市场的某些领域,特别是通过与美国和其他领先的国外半导体企业的战略合作。

美国政府是否能够有效阻止英特尔、高通、赛灵思和Nvidia等美国企业继续与中国企业合作,这一点值得关注。毕竟,这些美国企业严重依赖中国这个全球最大的半导体市场。此外,美国商务部能否阻止Arm与软银、TSMC或鸿海/夏普与中国企业保持高利润的关系?

“打压中国”开始了

问:显然,美国已经醒悟过来了。你认为我们把中国推向了一个角落吗?如果是,预期结果是什么?目前华为有哪些选择?给我们说说你认为的最糟糕的情况。

Ernst:华盛顿目前“打压中国”的情绪反映了在美国国防、外交政策和经济政策制定精英中正在兴起的美国技术民族主义,这些精英普遍认为,中国在IT领域的崛起对于美国在科学和先进技术方面的领先地位构成了严重的威胁。因此,需要施加贸易和投资限制,来遏制中国的技术和地缘政治野心。共和党人和民主党也达成了这一共识,即使特朗普离开,这种观点也会持续下去。

不能假设谈判协议。贸易外交现在让路于“政权更迭”。根据某个有影响力的智囊团的说法,中国必须融入美国的“先进经济常态”,否则“美国将采取一系列自我保护措施,比过渡性保障——包括对签证、教育和专业交流、技术共享和合作的限制——更加强硬。“

现在这些都在被付诸行动。事实上,美国政府正在大力收紧对广泛的IT组合出口的管制,重点就是中国。自2018年8月起,“出口管制改革法案”(ECRA)要求商务部制定对美国国家安全至关重要的“新兴”和“基础”技术清单。

2018年10月,美国财政部发布了一项试点计划,作为2018年“外国投资风险评估现代化法案”(FIRRMA)的一部分,该法案大幅扩展了美国外国投资委员会(CFIUS)的授权范围。

其中特别重要的一项是限制所谓的“认定出口”,限制了任何向外国公民关于受控技术的输出。一旦实施了这些限制,将会对现有的知识共享模式产生影响,而这种模式是全球IT行业的生命线。这种前所未有的技术出口限制,一定会限制中国对美国和其他外国领先厂商提供的现成芯片的选择使用。

华为是这场冲突的核心。一个由美国参议员组成的两党小组于1月份提出一项法案,要求总统禁止向华为输出美国技术。来自美国联邦通信委员会的一个大型美国政府代表团,以及派往巴塞罗那举行的世界移动通信大会的情报部门,都升级了针对华为的这场冲突。这表明,目标的确是为了打压这家中国最成功的企业。

然而,也需要考虑到美国政府在这项努力中可能面临的一些障碍。这场运动最终可能会伤及美国IT行业以及更广泛的经济状况,美国一些主要的合作伙伴供应链可能会中断,中国和美国的工作岗位也会大规模减少,客户的选择也会减少。

为什么排挤华为不是那么容易......

规模很重要,完善的关系也是如此。2019年华为的销售目标是120亿美元,比波音公司更高。华为与主要电信运营商建立了紧密的国际网络,并与电信设备、智能手机和服务器半导体价值链的供应商也建立了密切的联系。

自2015年以来,华为在主要电信设备市场(核心、路由器和光传输)中的收入增长最为显著。没有哪个大型美国企业可以填补华为缺席所留下的空白。诺基亚和爱立信(一家陷入困境的企业)也需要相当长的时间才能接管。而电信运营商也不会乐于看到这种局面。

规模经济意味着华为为5G基站制造设备的成本要比比竞争对手低20%至30%。

中国在TDD标准具有优势,特别是对于5G。自3G时代以来,中国一直致力于将发展TDD技术作为一项国家战略,而美国和欧洲的参与者普遍选择FDD。两者在4G方面的表现大致相同,但预计TDD将成为5G的主要选择,因为FDD无法满足传输速度的要求。

华为在标准制定方面的丰富经验,以及对5G技术至关重要的标准必要专利(SEP)的巨大投资,使华为能够与无线行业所有主要知识产权持有方签署交叉许可协议,包括爱立信、诺基亚西门子、阿尔卡特朗讯、高通、诺基亚、索尼爱立信、西斯维尔等领先企业。鉴于华为针对5G相关SEP的庞大投资组合,排挤华为并不是一件容易的事情,即使对于强大的美国政府也是如此。

华为的多重防守阵线

期望像华为这样具有街头霸王心态的企业只是束手旁观、直到美国商务部切断美国领先半导体厂商的供应,这似乎是不切实际的。

事实上,华为似乎准备好了多个防御阵线:

首先,为了成为全球最大的智能手机供应商,华为要求中国台湾供应链合作伙伴(IC封装、测试、芯片探测和光学元件)将业务迁往中国,尽管中国台湾的监管限制可能会使这件事变得非常困难。

其次,华为是TSMC三大代工服务客户之一,TSMC很难轻易丢掉这个客户。

再次,华为最近宣布推出基于Arm的CPU——鲲鹏920,这很重要,因为这似乎表明了华为与Arm保持着相当密切的关系。海思半导体曾经为鲲鹏920设计了CPU,但该CPU似乎比Arm Cortex-A76或Marvell ThunderX2速度慢一些。但似乎对于中国服务器市场来说,性能被认为是足够的。

对于华为生存更重要的是,Arm正在与华为和其他几家公司展开合作,在Neoverse品牌下打造一个围绕Arm的服务器生态系统,华为可能是这一计划在中国的有效代表。

甚至比之前中兴事件相比,针对华为的这场运动可能会迫使中国加速自力更生。1月份,习近平宣布了一项新的15年科技创新计划,以加快中国的自主创新。

说回半导体行业,尽管贸易紧张和IC市场放缓,但中国仍继续推进代工行业,加大对新晶圆和技术的投资。

根据SEMI世界晶圆工厂预测报告的数据显示,中国拥有世界上最多的晶圆厂项目,有30个在建的、等待建设的或者路线图上的设施。据SEMI称,其中13个是瞄准了代工市场,其余的设施是面向LED、内存和其他技术的。

最终,美国政府对华为和其他中国企业施加的技术出口限制,可能会破坏中国获取关键技术的机会(至少在一段时间内),破坏美国和中国技术领域之间密切的经济依存关系。

但技术出口限制是一种粗糙的、往往是自我毁灭的政策工具,肯定会带来附带损害,不仅是对美国行业,还有美国伙伴国家的IT行业。最重要的是,对知识、技术和人才自由流动的限制,将会对一个在全球化程度上无与伦比的行业造成创新方面的扼杀。

在经济民族主义时代......

问:在2011年的同一份证词中,你谈到了“积极主动和聪明的贸易外交”。显然,在当前政府的领导下,似乎没有人谈论过“积极主动”或“聪明的外交”。如果你不得不提出建议,那会是什么?你对美国政府的“积极和明智的贸易外交建议”2019年版本是怎样的?

Ernst:2011年,我对于如果美国政府和私营企业联合起来改革美国对华贸易政策的关键方面、那么美国与中国的贸易和投资冲突可能会逐渐减少这一点是相当乐观的。

“不对称的相互依赖”意味着中国更需要美国作为市场和技术来源。由于中国在创新能力方面仍然落后于美国,因此美国在达成这种合作的范围和速度方面仍然可以发挥重要的作用。该文件强调,只有两国接受其经济和政治制度是不同的,才能在处于不同发展阶段的国家之间实施这种合作。

现在我不再抱有这种乐观的态度。

毫无疑问,美国和中国都浪费了这个独特的机会。随着美国经济民族主义的兴起与中国国家控制的重新组合相互作用,现在要动员两国中愿意妥协并寻找有选择性合作领域的利益相关者,变得更为困难了。

当前的全球经济形势并不乐观。在相当一段时间内,贸易、投资和技术冲突的不断加剧将会在美中经济关系中占据主导,修复受损的关系需要很多年时间。

但还有更基本的力量在发挥作用。在美国和中国,意识形态塑造了工业和贸易政策。在美国,产业政策仍然是一个禁忌,否认了国防部、特别是DARPA在创建美国IT产业中所发挥的重要作用。奥巴马的先进制造业合作伙伴关系(AMP)计划仍然处于半死不活的状态,并未提供升级美国创新体系所需的教育、基础研究和创新基础设施。

相比之下,中国渴望利用工业、贸易和竞争政策的所有工具来共同塑造国际标准化,并在先进制造业和服务业中抢占先机。虽然美国分析师通常认为,这些政策是主导世界的一种策略,但如果中国想要超越基于低工资大规模生产的、过时的“全球工厂”模式,那么这被认为是不可避免的。从本质上讲,通过创新提升价值链,是中国对旧发展模式造成经济放缓、日益严峻的经济、社会和环境问题的回应。

此外,全球竞争性质的根本变化,进一步加剧了这两个国家之间的紧张关系。全球竞争格局发生了根本性的转变。前不久,主要的竞争点还是在制造业贸易上。

如今,竞争集中在了数据驱动型经济和人工智能的主导地位上。目前的人工智能和大数据热潮加剧了中美之间的竞争。

据加拿大经济学家Dan Ciuriak说,“新兴的数据驱动型经济具有巨大的规模经济和范围经济,通常伴随着网络外部性和普遍的信息不对称,这些往往导致了‘赢家通吃’的经济,赢家获得的是国际资金,而且金额庞大,因此可以作为战略性贸易和投资政策的诱因。”

在美国和中国,大量资金投入到数字领域的技术开发中,以赢得这些资金。正是这种以数据为中心的新型竞争,解释了美国技术出口限制的激增。目前,几乎没有什么可以阻止这场关于数据的竞赛。

与此同时,需要全球IT群体——无论是在企业还是在实验室——寻找在世界半导体理事会(WSC)、标准开发组织、重要会议、技术和商业出版等领域自行推进的方法。毫无疑问,相互不信任的强大阻力,将使这种努力在相当长的一段时间内受到限制。

电子行业会受到多大的冲击?

问:你认为全球电子产业最终会因失去全球第三大电子产品买家华为而遭受的损害有多大?

Ernst:这很大程度上取决于ECRA、FIRRMA和CFIUS中限制措施的广泛性和激进程度。我希望SEMI、SIA或WSC能够委托展开关于这个问题的研究。

我听说,由于合同和地点决策的不确定性和预防性调整,给那些在中国运营重要业务的企业带来了巨大的损失。特别对于华为来说,以下美国主要供应商将受到严重影响,如Flex、博通、高通、希捷、美光、Qorvo、英特尔,当然还有设计工具和生产设备的供应商。

特别感兴趣的是像ASML和TSMC这样的非美国企业将会受到怎样的影响。美国商务部禁止美国技术向福建晋华公司输出之后,ASML已停止服务福建晋华。

但如果TSMC再也无法为海思半导体和其他有抱负的中国IC设计公司提供领先的节点工艺技术代工服务,那相当于同归于尽。

目前尚不清楚是否可以要求世贸组织争端解决机制限制这种域外美国技术出口限制。在此阶段,我们也不知道有任何未决诉讼或其他法律诉讼。

笔者的直觉是,鉴于美国半导体产业具有相当大的游说力量,美国的技术出口限制可能会逐步实施,而不是大规模具有破坏性的推动下去。

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