近年来,中美在半导体芯片领域的竞争进一步加剧。2022年8月,美国推出《芯片与科学法案》并试图推动“CHIP4”芯片联盟打击竞争对手。2022年10月7日,美国对中国半导体行业的制裁措施进一步升级。美国商务部产业安全局(BIS)在先进计算芯片和半导体制造物项两个关键领域,从限制美国物项出口、扩大长臂管辖范围和控制美籍人才在华从业等多个方面,出台了多项限制政策和措施【1】。半导体行业是美国支柱制造业之一。2017年以来,美国逐渐观察到自己在半导体全球市场中的份额不断衰减,因而组织各类政府部门、研究机构等对集成电路的供应链安全开展一系列的深入研究。我们计划在本公众号上连载一部分其公开的研究报告。本次首先连载美国国防分析研究所在2021年3月发布的报告。半导体行业是美国的核心支柱产业之一。根据美国半导体行业协会(Semiconductor Industry Association,SIA)2022年的FACTBOOK,半导体在美国出口市场份额中排名第五,仅排在石油、飞机和天然气之后(注:石油包括原油和成品油)【2】。然而,20世纪90年代以后,美国本土的半导体企业将发展重心转向高附加值、高科技含量的芯片研发设计,芯片生产和制造主要由位于海外的代工厂进行。上述分工模式使美国得以在保持技术领先的同时最大限度降低了成本,但同时也使美国的芯片供应受制于全球半导体产业链,使得美国的芯片供应链存在一定的脆弱性【3】。
近几年,美国已经注意到半导体行业离岸制造的趋势,并意识到这将给供应链带来重大风险。早在奥巴马执政期间,政府的总统科学技术顾问委员会(President’s Council of Advisors on Science and Technology ,PCAST)的工作报告中就指出“要确保美国在半导体行业的长期领先地位”【4】。国防部门是较早推动可信供应链实际工作的政府机构之一。2017年,国防工业协会(National Defense Industry Association,NDIA)组织了来自DARPA、国防分析研究所(Institute for Defense Analysis,IDA)及MIT林肯实验室等机构的专家,成立了可信微电子联合工作组(Trust Microelectronics Joint Working Group),围绕未来军事系统对微电子技术的需求、可信的高端先进制程微电子技术、可信微电子产品标准等方面开展研究。由于当时Intel仍然是全球集成电路制造领域的领军企业之一,因此该工作组认为高端先进制程集成电路的供应链安全风险主要在于美国政府不是集成电路制造企业的大客户,导致企业在进行流片优先级等商业决策时,无法完全满足国防部的需求。然而在2017年后,Intel在10nm以下的高端先进工艺节点一再延误。美国意识到其高端先进制程集成电路的供应链不仅面临不可信的风险,还面临中断的风险。2021年,IDA发布了《高端先进制程集成电路供应链风险》研究报告。该报告针对高端先进制程的供应链风险,特别是供应链中断的风险进行了分析。相关研究结论对我国供应链安全研究有一定借鉴意义。因此我们联合国内来自中科院微电子所、西北工业大学、天津大学的专家对该报告进行了翻译,并在此公众号上连载。需要说明的是,虽然美国在一系列报告中,反复强调其集成电路供应链面临严峻安全风险。然而我们必须认识到,美国在集成电路行业面临的局面要远远好于我国。首先,美国在集成电路设计领域,包括电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)软件和知识产权(Intellectual Property,IP)核,处于绝对的领先地位。在集成电路制造所需的设备和材料方面,美国也是有力的市场竞争者【5】。其次,由于美国在军事和外交上的优势,先进制程集成电路市场的主要参与者或位于美国本土,或位于美国盟友国家和地区(欧、日、韩、台),美国对其具有一定的控制能力。因此,IDA的供应链风险报告集中分析了高端先进制程(7nm以下)集成电路在制造环节的中断风险。而中国集成电路面临的供应链风险要更加广泛,更加严峻。译文 | 《高端先进制程集成电路供应链风险》(美国国防分析研究所)连载一:摘要及第一部分:https://mp.weixin.qq.com/s/YyfZrtuGyIPhmKM1WLxXAA1.张国勋、于治国等. 美国先进计算芯片和半导体制造物项出口管制新规全景解读. 2.https://www.semiconductors.org/the-2022-sia-factbook-your-source-for-semiconductor-industry-data/3.景云峰、李慧斌、闫璐. 中国企业如何应对美国芯片法案带来的机遇与挑战. 金杜律师事务所https://www.kwm.com/cn/zh/insights/latest-thinking/how-should-chinese-enterprises-respond-to-the-opportunities-and-challenges-brought-by-the-us-chip-act.html4.https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/PCAST/pcast_ensuring_long-term_us_leadership_in_semiconductors.pdf, “PCAST Ensuring Long-Term U.S. Leadership in Semiconductors”[5] Strengthening the global semiconductor supply chain in an uncertain era. BCG&SIA. 2021年4月
原文来源:网络安全应急技术国家工程研究中心
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