中国凭借三轮高达6869亿元人民币的政府补贴,以及强劲的半导体内需,正在以惊人速度追赶韩国和美国等半导体强国。与韩国专注存储芯片不同,中国正在构建涵盖整个半导体生态系统的产业链。美国对7纳米以下制程所需的极紫外光(EUV)光刻机以及人工智能(AI)加速器所需的高带宽存储器(HBM)实施出口管制后,中国加快自主研发GPU和半导体设备,以减少对外依赖。
中国第一大DRAM企业长鑫存储(CXMT)快速扩大产能,导致韩国半导体产业遭到威胁。长鑫存储已量产17-18纳米制程的DDR4、LPDDR4X等主流DRAM,并成功投产12纳米级别的DDR5、LPDDR5X(低功耗存储)。2020年长鑫存储的晶圆月产量仅为4万片,但去年已增至20万片。相比之下,韩国的总月产量约为114万片(三星电子68万片,SK海力士46万片),由此可见长鑫存储正在迅速追赶。
此外,中国企业还通过低价策略引发存储芯片价格战。目前,中国制造的DDR4价格仅为韩国产品的一半,甚至比二手产品价格还低约5%。去年7月,通用PC DRAM产品(DDR4 8Gb 1Gx8)的固定交易均价为2.1美元,今年1月已降至1.35美元,跌幅高达35.7%。长鑫存储的DDR5早期良率仅为20%,但经过持续优化,目前已提升至80%。
NAND闪存领域的技术差距也正在迅速缩小。长江存储(YMTC)本月已开始量产294层NAND闪存,而SK海力士和三星电子分别量产321层和286层产品。存储芯片的层数决定存储容量和密度,是关键竞争指标,中国企业已逼近韩国。长江存储受美国制裁无法获得荷兰ASML的EUV设备,导致产品在质量和稳定方面落后,但业内普遍认为,韩国企业仅能依靠在高端NAND市场的差异化竞争力来保持领先地位。
与韩国高度依赖出口不同,中国国内IT企业大规模采购本土芯片。华为早在2004年成立海思半导体,并成功研发自主应用处理器(AP)麒麟9000s,该芯片由中国晶圆代工厂中芯国际(SMIC)采用7纳米制程代工,最终用于华为Mate 60 Pro智能手机。华为在过去十年间已投入约1.2万亿元人民币进行半导体研发。
实际上,中国针对韩国的高端芯片也已经发起挑战。目前,韩国企业在HBM市场占据主导地位,成为英伟达、超威等AI芯片巨头的主要供应商。中国则集中力量研究HBM带宽优化技术,以提升数据传输速率。汉阳大学教授白瑞仁(音)指出,韩国的研发侧重硬件制造,而中国则更加注重系统级应用,未来中国提升HBM领域的研发能力后,全球HBM市场格局可能发生变化。
面对美国的半导体设备出口管制,中国加快推进设备国产化。上海微电子已实现90-28纳米级别光刻机量产,并启动7纳米以下EUV光刻机研发。北方华创(NAURA)主攻刻蚀与沉积设备,中微半导体则研发等离子刻蚀设备。去年中国半导体设备国产化率目标为40%,多数研发资金来自国家集成电路产业投资基金。相比之下,韩国尚无光刻机制造能力。
