查看原文
其他

芯片断供倒计时,华为没有盟友

郭儒逸 商业人物 2021-02-19

作者:郭儒逸

来源:商业人物(ID:biz-leaders




 


距离台积电被迫切断芯片供应仅剩下数天,华为处在一场巨大的危机之中。


台积电是全球晶圆代工巨头,负责为上游的芯片设计企业代工生产,目前华为海思便是它的第二大客户。


今年来美国一再升级的芯片禁令,使得华为与台积电多年的蜜月合作不得不中止。按照新一轮的限制规定,除已进行中的订单可在9月14日午夜前交付外,全球范围内使用到美国软件或设备生产的芯片,无特别许可将均不得向华为出售。


这纸禁令几乎意味着华为的芯片供应将被彻底切断。由于美国技术在整个芯片产业链的主导地位,现阶段绕开这些限制生产芯片将十分艰难。即便是台积电这样数一数二的代工厂,也不能例外。


过去数年,台积电承接了华为芯片的主要代工业务。例如麒麟990、980这类7nm级高端芯片,以及正在开足马力赶工的5nm级芯片麒麟9000——这是华为目前最先进的一代芯片,原计划搭载在今年9月发布的Mate 40手机上,但由于台积电后续将无法持续生产,麒麟9000芯片将成为“绝版”。


寻找新的代工厂并不容易,一方面是芯片禁令的苛刻限制,一方面是台积电短时间内难以被取代。


芯片产业链大致可划分为设计、制造、封装、测试等几个环节。在全球耳熟能详的半导体相关巨头中,英特尔和三星是少数涵盖全产业链的企业,既可以设计芯片,也可以生产制造;高通、英伟达、苹果及华为海思等,则主攻芯片设计,生产制造交由台积电等代工厂完成。在芯片制造这一领域,拿下全球50%市场份额的台积电,俨然已是巨无霸。


今年7月份,台积电下线了其第10亿颗7nm芯片。芯片即内含集成电路的硅片,所谓nm数指的是集成电路的线宽,1nm约为一根头发丝直径的六万分之一,线宽越小意味着硅片上可以容纳越多的晶体管,芯片的性能也就越好。台积电每个7nm芯片至少集成有10亿个晶体管,制造所需要的工序要多达1500道。而5nm级的麒麟9000芯片,其制造难度无疑更高,目前全球仅台积电能够实现这一级别的量产。



在最后时刻到来之前,据称台积电正在加急优先为华为生产芯片。相对比而言,华为失去台积电这样的“盟友”,要远比台积电失去其一大客户更为艰难。除华为之外,台积电的客户名单上还有苹果、高通、联发科、AMD、英伟达、博通等,订单早已排到大门外,数钱也数不过来。但华为却几无太好的选择,赶工囤货只能最大限度延缓危机,并不能真正解决问题。


在失去麒麟芯片后,其能否在5G市场和中高端智能手机江湖保有优势,没有人敢打包票。




 


在今年5月第一轮制裁禁令发出后,华为一度转向联发科购买现成芯片组。


作为台湾最大的芯片设计厂商,三星、OPPO、vivo 和小米的手机芯片就主要购自联发科。但相比麒麟芯片,联发科的天玑系列芯片并不适合华为高端机型,况且8月份的新一轮禁令,也已把这条路堵上。


华为迫切需要找到新的办法。


海外和台湾地区的大门关闭之际,在科创板上市不久的中芯国际,被看作是替代选择之一。中芯国际是大陆最大的芯片代工企业,创始人张汝京二十年前就是从台积电出走,来到上海张江的一片荒地上建立起这座代工厂。经过多年的追赶和技术迭代,中芯国际终于在去年实现14nm级的芯片量产。


不过与台积电相比,目前两者并不在一个量级。今年上半年,中芯国际的营收规模不到台积电的十分之一,台积电的营收主力为7nm制程,而中芯国际90%的收入来自于28nm以上。从工艺节点上看,业内也多认为两者仍有4-5年的技术差距。


尽管如此,华为并没有更多的选择。早在今年4月份,中芯国际为庆祝成立20年向员工们发放了一部华为荣耀手机,这部手机搭载的麒麟710A芯片,就是由中芯国际采用14nm工艺制造。而按照原计划,这款芯片是希望由台积电采用12nm技术生产。只是由于对抗加剧,华为才不得不首次向国产代工厂抛出了橄榄枝。


图源:雪球网


此外,原本被寄予厚望的中芯国际,目前也传出将被“制裁”的消息。《金融时报》援引知情人士消息称,中芯国际并没有申请向华为供应芯片的许可证,也没有公开表示将遵守美国政府的规定。如果被列入贸易黑名单,代工过程中使用到美国工具的中芯国际,将失去为华为供应芯片的能力。而受此消息影响,中芯国际港股、A股股价一度连日大跌。


随着限制不断升级,华为一度加快向国产供应商靠拢的节奏。


今年3月份,华为高管徐直军曾表示,华为可以向芯片设计厂商中国展讯等购买芯片。在具体的设计环节,被称为“芯片IP第一股”的芯原股份,也已向华为提供定制化服务。在封装测试领域,全球排名第三的长电科技在去年就接下华为大笔封测订单,而这些订单原本是计划在台湾完成。


一边是“卡脖子”的力道越来越大,一边是国产替代的口号山响,华为似乎已不是一个人在战斗。


但是,目前国内芯片企业多是在封装测试环节有所建树。而在附加值更高的芯片设计和工艺要求更高的制造环节,国产厂商们并没有任何优势。虽然A股市场的“华为概念股”多达上百家,但在芯片领域能够真正起到支撑作用的,实际上寥寥无几。




 


从技术角度而言,华为的芯片危机来自软件和硬件两个层面。


虽然华为海思在芯片设计层面并不算弱,但所使用的设计软件,却绕不开美国企业。


以一个包含上百亿个晶体管的高端芯片为例,如果没有高度自动化的工具,依靠计算机的强大算力去执行超高强度的繁琐工作,这枚芯片是不可能完成的。EDA(电子设计自动化)就是当前市面上的主流设计软件,而全球EDA市场早已是美国三巨头新思、凯登和明导国际(被西门子收购,总部位于美国)的天下。一旦失去EDA的技术支持,芯片的设计思路便可能沦为空想。


在巨头环伺之下,其实国内也涌现出十余家EDA公司,其中华大九天是一面旗帜。早在上世纪80年代,这家公司的前身便着手研发国产EDA系统,这款命名为“熊猫”的EDA软件实现了零的突破,但遗憾的是最终仍走向落寞。继承了熊猫系统的华大九天,目前是国内最知名的EDA软件供应商,不过整体技术与国际主流水平差距明显。对华为而言,短期内这些国产厂商的支持作用仍然有限。


图源:华大九天官网

硬件上的短板,则以制造环节所需的高端光刻机为代表。


光刻是芯片生产过程中的关键步骤,直接决定电路线宽水平和芯片性能。其原理类似于冲洗胶片,是将设计图转移复制到硅片上,耗时占到整个制造环节的一半。


目前全球光刻设备的龙头是荷兰企业ASML(阿斯麦),尤其最高端的EUV(极紫外线)光刻机更是独家生产,别无分店。据财报显示,ASML去年一共交付26套EUV光刻机,以当前汇率计算,每台光刻机的售价高达8.7亿元。由于EUV光刻机是7nm以及更高制程的必需品,因此即便价格昂贵,也仍然一机难求。其中,台积电和三星就均是它的采购大户。


虽然ASML在名义上并不是美国企业,但其之所以有如今的江湖地位,离不开后者的支持。除此之外,光刻机的零部件不少也购自美国,因此面对越发严厉的芯片禁令,ASML自然不会轻易放水。事实上,中芯国际在2018年就曾向ASML订购一台EUV光刻机,但这笔原定于去年底交付的生意迟迟没有下文,个中缘由令外界遐想。




 


在8月初的一场内部讨论会上,十年前就已离开中芯国际的张汝京说,芯片行业是很寂寞、很艰苦的,需要很强的信仰力量来支撑。他另立山头办起了一家不算知名的芯片公司,继续在行业中浮沉。


这是一个巨头混战的商业江湖,也是一个更高层面实体的博弈场。据中国半导体行业协会副理事长魏少军近期表示,中国是世界上芯片进口最大的国家,今年进口芯片将超过3000亿美元,占到全球四分之三的比重。


而为了进一步扶持国内产业发展,一份集成电路的行业新政也在近期出炉。其中一条提到,集成电路线宽小于28nm(含),且经营期在15年以上的集成电路生产企业或项目,第一年至第十年免征企业所得税。


一边是本土厂商正掀起国产替代潮,另一边是成立于2004年的华为海思,已被逼到牌桌的边缘。当台积电正在进行最后阶段的赶工时,有媒体报道称,由于制裁日益严重,海思的一些工程师已离开在台湾的团队。而当地一些芯片厂商,也开始酝酿接触华为之外的客户。


对华为而言,一个好消息是年底前所需的各制程麒麟芯片将在9月中旬全部交付,既定机型的发布和上市并不会延误。但正如华为消费电子业务的负责人余承东所感慨,这不得不将成为一个绝版的机型。


禁令实施迫在眉睫,谁还能算得上华为真正的盟友?


参考资料:


联发科技遭受美国华为禁令冲击,FT

蒋思莹,华为对中国半导体意味着什么? 半导体行业观察

美国对华为制裁震动全球芯片供应链,FT

邱丽婷,疯狂砸钱的晶圆厂,打的什么算盘?半导体行业观察

黄乐天,国产EDA公司盘点,半导体行业观察

杨锦,紫光展锐:整合换新、押注5G就能成为国产芯之光吗?搜狐科技

华为正在疯狂备货芯片,《日经新闻》

吴吉森,《中国晶圆代工龙头,半导体国产替代先锋——中芯国际深度报告》,国海证券

张雅婷,消息称华为海思半导体正大量流失工程师,搜狐科技

中芯国际加紧扩充产能有多大作为,日经中文网



*题图购买于视觉中国












推荐阅读

种草者魏立华

谁能帮忙牵线,为陈天桥和马斯克安排一场对谈

卖水、卖药、卖广告,出圈儿的中国新首富钟睒睒

经济内循环中的拼多多

严正声明:“商业人物”所有原创文章,转载均须获授权。一切形式非法转载,包括但不限于盗转、未获“商业人物”授权通过第三方转载行为,均属侵权行为,“商业人物”将公布“黑名单”并追究法律责任。“商业人物”只愿与尊重知识产权的机构合作。

投稿、约访、合作,联系邮箱:bizleaders@qq.com

添加微信biz-leader,获转载授权或邀您加入商友群


微信名:商业人物


微信ID:biz-leaders

1.长按右侧二维码即可关注
2.期待您置顶与星标。欢迎分享与评论,欢迎通过留言或私信方式给我们提供选题线索
3.点击“阅读原文”,看商业人物官网,获取更多精彩内容

    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存