英伟达、台积电、华为：为什么美国、中国及其他国家在争夺计算机芯片 - 彭博社

计算机芯片是数字经济的引擎，它们日益增长的能力使得诸如生成性人工智能等技术得以实现，这些技术承诺将改变多个行业。当冠状病毒大流行扰乱了亚洲的芯片生产时，它们的关键角色得到了凸显，全球技术供应链陷入了混乱。

因此，这些设备现在成为世界经济超级大国之间激烈竞争的焦点也就不足为奇了。美国已经推出了一系列旨在遏制中国半导体雄心的限制措施，并确保美国在这一重要领域保持领先地位。芯片可能仍将是即将上任的特朗普政府的重点，后者希望巩固美国的实力和制造业。

为什么芯片如此关键？

它们是处理和理解大量数据所需的，而这些数据已经与石油相媲美，成为经济的命脉。芯片由沉积在硅盘上的材料制成——芯片是半导体或集成电路的简称——可以执行多种功能。

存储数据的内存芯片相对简单，像商品一样交易。逻辑芯片则运行程序并充当设备的大脑，复杂且昂贵。对组件的获取，例如Nvidia Corp.的H100 AI加速器，已与国家安全以及像Alphabet Inc.的Google和Microsoft Corp.等巨头公司的命运紧密相关，因为它们竞相建立大型数据中心，并在被视为计算未来的领域中争夺领先地位。

即使是日常设备也越来越依赖芯片。汽车中每一次按钮的按压都需要简单的芯片将触摸转换为电子信号。而所有电池供电的设备都需要芯片来转换和调节电流的流动。

为什么芯片制造会引发争夺战？

世界上大多数领先的半导体技术起源于美国，但如今主导芯片制造的是台湾和韩国。中国是电子元件最大的市场，并且对自己制造更多使用的芯片有着日益增长的渴望。这使得该行业成为华盛顿的焦点，因为它试图限制其亚洲竞争对手的崛起，并解决其所称的国家安全问题。

美国正在部署 出口管制 和 进口关税 来遏制中国的芯片雄心。它还拨出巨额政府资金来 恢复 组件的实体生产，减少其认为对东亚少数设施的危险依赖。包括西班牙、印度和日本在内的其他几个国家正在效仿。

即将离任的美国总统乔·拜登的政府计划在1月离任前几天对像英伟达这样的AI芯片出口实施额外限制。美国希望限制用于数据中心的AI芯片的销售，既针对国家也针对公司，目标是将AI开发集中在友好国家，并让全球企业与美国标准保持一致，据 熟悉此事的人士透露。

全球芯片投资

分配或计划用于半导体的资金，以美元计

来源：彭博社报道和研究，半导体行业协会

谁控制供应？

芯片制造已成为一个日益 独占 的行业。新工厂的价格超过200亿美元，建设需要数年时间，并且需要全天候24小时满负荷运行才能盈利。所需的规模减少了拥有尖端技术的公司数量，仅剩三家——台湾半导体制造公司（TSMC）、韩国的 三星电子 和 美国的英特尔公司。TSMC和三星充当所谓的代工厂，为全球各地的公司提供外包制造服务。

全球最大的科技公司依赖于获得最佳制造能力，而大部分制造能力位于台湾。英特尔曾专注于为自身使用制造芯片，但现在正试图与TSMC和三星竞争合同制造业务。在产业链的下游，有一个庞大的行业专门制造所谓的模拟芯片。

德州仪器公司和意法半导体公司等公司是这些组件的主要制造商，这些组件用于调整智能手机内部的电力和控制温度。这是中国的目标领域，中国被阻止获得许多制造更尖端部件所需的机器，正在大量投资以提升生产能力。

芯片大战的局势如何？

尽管中国正在大肆花费，但该国的芯片制造商仍然依赖美国和其他外国技术，他们对海外设计和制造的芯片设备的获取正在缩小。

• 美国在2023年对最先进的芯片和芯片制造设备实施了更严格的出口管制，以阻止中国发展华盛顿认为可能构成军事威胁的能力，例如超级计算机和人工智能。它还施压合作伙伴限制中国获取一种被称为浸没深紫外光刻的较不先进的芯片制造技术，同时开始限制自己对中国半导体的进口。
• 中国在出口限制生效之前成功囤积了大量浸没DUV机器。
• 包括华为技术有限公司在内的领先中国科技公司已被列入所谓的美国实体名单，这意味着美国芯片技术供应商必须获得政府批准才能向这些被列入黑名单的公司销售。
• 美国政客们决定他们需要做的不仅仅是遏制中国。2022年芯片与科学法案拨出390亿美元用于直接补助，以及价值750亿美元的贷款和贷款担保，以振兴美国的芯片制造。

美国在半导体推动中发放资金

超过600家公司争夺390亿美元的芯片法案补助金

来源：商务部

注意：金额代表可能仍会变化的初步协议，不包括一些公司将获得的贷款和税收抵免，这些是直接补助金之外的。

中国在做什么？

中国并没有闲着。华为正在全国范围内建立一个半导体制造设施的影子制造网络，这将使这家被列入黑名单的公司规避美国制裁。在2023年，华为推出了一款由所谓的7纳米技术处理器驱动的智能手机——这比美国的规定允许的更先进。

但中国的国家冠军及其主要合作伙伴中芯国际目前在7纳米技术上停滞不前。他们可能会一直保持这种状态直到2026年——这比最新技术落后几代——这对北京的雄心构成了打击。

其他国家在做什么？

• 欧盟制定了自己价值463亿美元的计划，以扩大本地制造能力。欧洲委员会估计，该行业的公共和私人投资总额将超过1080亿美元。目标是到2030年将该地区的产出翻倍，达到全球市场的20%。
• 日本和韩国正在制定计划，投入数十亿美元来提升自己的芯片行业。日本公司在芯片制造设备设计方面位居世界领先，而韩国巨头三星和SK海力士是全球内存芯片的领导者，特别是那些被Nvidia使用的芯片。
• 印度在2月份批准了价值152亿美元的半导体制造厂投资，包括塔塔集团提出的在该国建立首个大型芯片制造设施的提案。
• 在沙特阿拉伯，公共投资基金正在考虑一项未具体说明的“可观投资”，以启动该王国进入芯片领域的尝试，因为它寻求多元化依赖化石燃料的经济。
• 日本的贸易部为2021年启动的芯片运动争取到了约253亿美元的资金。项目包括在南部的熊本和北部的北海道建立两个台积电的晶圆厂，其中日本本土企业Rapidus Corp.计划在2027年大规模生产2纳米逻辑芯片。
• 德国总理奥拉夫·肖尔茨希望将其国家转变为半导体超级大国的愿望，然而，由于政治动荡和英特尔暂停对马格德堡的300亿欧元（309亿美元）投资等因素，迅速减弱。

全球芯片生产面临的最大风险是什么？

潜在的台湾冲突。

中国长期以来声称该岛是其领土，距离其海岸约100英里（160公里），并威胁要入侵以防止其正式独立。美国一直是台湾政府的主要支持者。

战争可能会使台湾芯片制造巨头台积电与其全球客户隔绝。该公司几乎独自创造了“代工”商业模式——制造由他人设计的芯片。像苹果公司这样的主要客户为台积电提供了巨大的订单量，使其建立了行业领先的专业知识，现在世界依赖于它。该公司在2022年超越英特尔，成为收入最高的公司。匹配其规模和技能将需要数年时间，并且成本高昂。