本文是《华尔街日报》“芯片之战”系列报道之一。预计到2030年，芯片行业的市场规模有望翻一番，达到1万亿美元，该行业的领导地位成为了大国争夺的关键。本周，我们分驻全球多地的记者将通过这一系列报道深入探讨这场争斗的动态。
在一个工业基地，灰色厂房周围绿荫环绕，中国的芯片龙头企业正在运行一条新的生产线，这条生产线对于实现 中共领导人习近平摆脱对美国技术依赖的目标至关重要。
按照今天的标准，中芯国际集成电路制造有限公司(Semiconductor Manufacturing International, 简称：中芯国际)在这里的业务是退步的，比台湾积体电路制造股份有限公司(Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., 简称：台积电)或三星电子(Samsung Electronics)等行业领军企业落后了数代。
但中芯国际在北京市郊工业区的中芯京城(Jingcheng)新厂正积极地将国产半导体生产设备纳入生产线。一位知情人士说，与此同时，中芯国际正在降低长期以来对业界领先的美国工具的依赖。
中国迄今为止用国产工具商业化制造芯片的行动中，这条生产线是最先进的举措之一，用国产工具商业化制造芯片是一种在技术上的自我生存策略，将有助于使中国政府免受美国制裁的影响。
这是在中国为摆脱对美国技术依赖所采取的部分举措，随着世界上最大的两个经济体加紧争夺下一代技术的主导权，这场被称为“消A”或“脱A”的行动近年来也在加速进行。
美国拜登(Biden)政府以及日本和荷兰等一些美国盟国出台了有针对性的出口限制措施，削弱了中国制造高端芯片的能力。但这些措施也为中国本土产业的加速发展吹响了集结号，催生了大笔支出、实验甚至一些突破。
中芯国际在北京市郊工业区的中芯京城新厂。图片来源：YOKO KUBOTA/THE WALL STREET JOURNAL
据行业协会SEMI称，全球半导体设备采购下降的情况下，中国逆势而动，在2023年大举支出，占全球销售的三分之一。根据分析公司Gavekal Research的估计，今年中国新增的半导体生产能力将超过世界其他地方的总和，不过都是成熟制程芯片。 今年5月，中国成立了第三轮国家半导体基金，价值约480亿美元，而前两轮基金的总值接近500亿美元。
就目前而言，中芯国际的项目在很大程度上还只是企望而已。生产线上仍有一些美国工具和其他来自中国以外的设备。半导体高管和行业专家表示，中国要摆脱对外国技术的依赖，尤其是生产高端芯片所需的技术，还有很长的路要走。
尽管如此，中芯国际还是走上了商业化的道路。一位熟悉内情的人士说，中芯国际现在已经能够在这条生产线上生产制程达到28纳米的芯片，而且最近的产量已经超过了试生产水平。
台积电前高管、曾担任中芯国际独立董事至2021年的杨光磊(Konrad Kwang-Leei Young)在谈及中国半导体产业现状时说，通过封锁一切，你会迫使沉睡的狮子醒来。
2001年中芯国际上海工厂隆重开业。图片来源：CLARO CORTES/REUTERS
苏醒的睡狮
中芯国际是一家代工芯片制造商，2000年在上海成立，如果中国有朝一日能够生产世界最先进制程的芯片，目前看来最有可能实现的就是中芯国际。
中芯国际不是政府直接管理的企业，主要股东包括国家半导体基金等有政府背景的投资者。中芯国际现任董事长是在国家半导体基金的推荐下于2023年加入董事会，此前曾在国有企业担任高管职务。
2017年，中芯国际在北京南部的一家制造厂附近建立了一个创新中心。据知情人士说，该中心开展与公司供应链本地化相关的研究。
2020年12月，中芯国际因被指与中共军方有关联而被列入美国出口黑名单。这意味着拥有任何美国技术的公司都需要经过美国政府的批准，才能向中芯国际出售可能有助于制造更先进制程芯片的工具、设备或零件。中芯国际否认与中共军方有任何联系。
此后，中芯国际加快了自给自足的步伐。倾向于中国供应商的中芯京城项目凸显出，中芯国际在被美国列入黑名单后已努力从研究层面的工作转向更接近商业化。
一位知情人士说，生产线使用的国产工具包括中国领先的半导体设备制造商生产的工具，如北方华创科技集团(Naura Technology Group)、中微半导体设备(上海)股份有限公司(Advanced Micro-Fabrication Equipment, 简称：中微公司)和总部位于上海的盛美半导体设备(上海)股份有限公司(ACM Research)。
京城工厂所生产芯片的最终用途尚无法确定。一般来说，28纳米左右制程技术芯片被广泛应用于家用设备和汽车，与新型智能手机所用尖端芯片技术以及训练大语言模型所需的技术相差几代。
据数据提供商万得(Wind)统计，自2017年以来，中芯国际已获得18亿美元的政府直接拨款。该公司目前正扩大传统芯片的产能。
美国实施限制措施之前，中国芯片制造商可以获得大多数外国工具和其他技术，它们把效率作为优先事项，而不是充当国内公司产品的试验台。美国实施制裁后，这些制造商别无选择，只能在某些领域使用国内替代品。业内专家表示，即使在有选择的情况下，它们也在争取获得后备方案。
随着芯片技术的进步，自给自足的道路将越来越难走。
要实现真正的本土化，中国不仅需要国产芯片制造设备，还必须确保国产设备内部的元件是国产的。中国还需要在本地生产芯片所用的晶圆和其他材料。
去年华为发布了新款Mate 60智能手机。图片来源：KEVIN FRAYER/GETTY IMAGES
中国的新进展和瓶颈
中国已经取得了一些明显的突破。去年，华为(Huawei Technologies)发布了新款Mate 60智能手机，根据行业研究公司TechInsights的拆解，该手机中的系统芯片采用了中芯国际的技术，该技术相当于7纳米工艺。
华为和中芯国际均未证实Mate 60手机的先进制程芯片由谁制造。
这被视为一项壮举，因为中芯国际和其他中国芯片制造商无法买到荷兰阿斯麦(ASML Holding)生产的最新光刻机。荷兰限制向中国销售此类设备。
资深半导体制造工程师认为，华为及其合作伙伴本可以采用将硅片多次而不是一次暴露在光线下的工艺来制造芯片，但这样做会导致良率降低、成本上升。
工程师们说，在更高级制程的芯片制造中，技术难度会变得更大，效率也会更低。
在高端光刻机方面，中国没有本土替代产品。中国国内的首选是上海微电子装备集团(Shanghai Micro Electronics Equipment Group)，其网站显示，该集团可生产90纳米光刻机。
在全球范围内，这项技术早在20多年前就已问世。
3月在上海举办的国际半导体展览会上的中微公司展台。图片来源：QILAI SHEN/BLOOMBERG NEWS
美国及其盟友的出口管制限制了中国对各种外国技术的获取。现在，大量新的本地公司纷纷成立，以填补空白。
一位业内高管说，竞争非常激烈，一些公司对某些芯片制造工具提供“买一送一”的优惠。
在今年3月于上海举办的芯片工具展Semicon上，一些参展商力推本土产品。其中一家展商打出了这样的标语：国产率高。
与此同时，中国公司正在储备未受拜登政府或其他政府限制的外国设备。
总部均位于加州的应用材料(Applied Materials)和泛林集团(Lam Research)最近一个季度来自中国的收入都约占其总收入的五分之二。今年前三个月，阿斯麦光刻系统销售额的大约一半来自中国。
加州森尼维尔市应用材料的一间无尘室。图片来源：JASON HENRY FOR THE WALL STREET JOURNAL
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来源：华尔街日报网
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