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英伟达CEO黄仁勋:美国芯片制造行业20年内无法摆脱对海外的依赖【附芯片制造行业现状分析】

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(图片来源:摄图网)

美国作为一个超级大国,在芯片市场上占据着领先地,但却面临着对海外芯片制造依赖的挑战。根据黄仁勋在《纽约时报》的年度 DealBook 峰会上的表态,美国在未来20年内很可能无法摆脱对海外芯片制造的依赖。

当前,美国本国芯片产业中90%的芯片需要依赖于美国以外的地区进行生产。这种依赖性意味着一旦全球供应链出现问题,美国可能会面临芯片短缺和技术断供的风险。黄仁勋指出,英伟达的产品依赖于来自世界各地的大量部件,而不仅仅是中国台湾地区。尖端芯片目前主要在中国台湾地区制造,他表示,“美国在10年或20年内,供应链独立不是一件切实可行的事情。”

美国也意识到这个问题的严重性, 2022年8月通过了《芯片和科学法案》,计划为美国半导体的研究和生产提供520多亿美元的政府补贴。具体来说,政府计划在2022财年投入190亿美元,随后4年各自投入50亿美元,用以奖励全球半导体公司来美国本土开设工厂,以加强美国的芯片制造能力。

然而,美国芯片制造行业复兴困难种种,尽管台积电、三星等芯片制造大厂选择来美国建晶圆厂,但他们面临着建厂速度慢、成本高和招聘困难等问题。即使晶圆厂顺利投产,最终美国的工厂也只能满足美国三分之一的尖端芯片需求。

另外,虽然很多公司都在尝试发展芯片的先进封装技术,但都暂时无法与台积电相提并论。苹果、英伟达等公司虽然计划将部分芯片放于台积电的亚利桑那州工厂制造,但他们最先进的芯片仍然需要依赖台积电的台湾工厂进行封装。

芯片制造行业现状分析:

——芯片制造不同技术节点市场占比

根据IC Insights的预测,从2021年到2024年,全球芯片制造产能中,10纳米以下的制程将大幅增加,从2021年的16%上升至2024年的29.9%;而0.18μm至40纳米的制程占比变化不大,维持在大约18.5%。根据摩尔定律,10纳米以下的先进制程占比上升,预计将推动对12英寸硅片的需求增加。

图表6:2021-2024年芯片制造不同技术节点市场占比(单位:%)

——中国芯片制造三大短板

当前,中国在芯片设计领域已经取得了许多重要突破,其设计水平位居全球第二。根据中国半导体行业协会的统计数据显示,2019年中国芯片设计行业的销售额已超过3000亿元,占集成电路产业销售额的比重达40.51%。尽管如此,中国的芯片制造能力仍然相对薄弱,大量芯片仍依赖进口。目前,中国的芯片制造主要存在三个主要短板:核心原材料无法自给自足、芯片制造工艺尚不够成熟、关键制造装备依赖进口。

图表8:中国芯片制造三大短板

在半导体芯片制造产业链中,中国目前在某些材料环节具有一定优势。然而,芯片制造涉及的工艺环节多达上千个,我国在许多环节上仍未达到国际先进水平。缺乏关键底层技术使得中国长期处于产业链的中低端,因此需要夯实底层技术,加快发展步伐。北京大学集成电路学院教授张海霞指出,集成电路是一个系统性行业,从设计到制造再到测试封装,最缺的是人才,尤其是缺少具备“大国工匠”精神的加工人才。

前瞻经济学人APP资讯组

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