中国大陆半导体和芯片产业的那些年
—— 冷战的影子和芯片的未来
早晨醒来,窗外的阳光透过纱帘洒进房间。我站在窗前,任由阳光洒在身上,连绵的压力和焦躁仿佛也随之散去。这是忙碌周中的一隅宁静,而接下来要讨论的,是那个曾主宰中国半导体产业三十年的话题:技术封锁的背后,到底有哪些历史和逻辑?
这也算是我们聊中国大陆半导体和芯片产业历史系列的第二篇。
说到技术封锁,不能不提这两天的新闻:Biden Administration和美国商务部拟祭出了新动作,对人工智能芯片出口实施新的限制。针对先进的人工智能GPU产品,新规则将将引入三级贸易限制。包括新加坡在内的东南亚国家进入了Tier2 Country,购买会大幅受限。而中国大陆毫无疑问进入了最受限制的Tier3 Country 。
这样明晃晃地限制算力的出口,估计会让本不富裕的美国进出口数据雪上加霜。
那么,这场技术封锁到底有何根源?又意味着什么?要搞清这些问题,就不得不从《瓦森纳协定》的由来说起。
1,冷战遗产:瓦森纳协定的前世今生
(1)从“巴统”到瓦森纳
时间倒退到1949年,冷战刚开始。彼时,美国为了抗衡苏联,发起了由美国、日本、英国等17个西方国家参与的“巴黎统筹委员会”。“巴黎统筹委员会”简称“巴统”,正式名称为输出管制统筹委员会(英语:Coordinating Committee for Multilateral Export Controls,英文缩写为CoCom)。
这是一套系统化的出口管控体系,严格限制向社会主义国家,包括苏联与中国大陆出口高科技和军事相关物资。这一体系的代表性特征是“动态更新清单”:几乎所有与战略相关的技术和设备都会被添加,而这些规则的核心决策权在美国手中。
有趣的是,上世纪五十年代,美国的高科技封锁不仅针对苏联,中国甚至在某些方面被看得更为严重。比如,晶体管刚刚发明时,哪怕是中低频民用技术也完全被禁止出口。最早向中国运来的电子设备,甚至连维护用的工具箱都要美国国务院逐一审批,延误时间长达半年以上。
(2)冷战后重构的封锁:瓦森纳协定
苏联解体后,冷战中的“红色恐惧”消退,曾经的对抗机制显得有些多余。1994年,CoCom宣布解散。
然而,美国没有打算放松全球的技术管控,它需要一个新的多边工具来面对日益崛起的区域经济体,尤其是经济实力日益显现的亚洲。
1996年,在荷兰瓦森纳,美国联合包括俄罗斯与东欧国家在内的33个国家签署《瓦森纳协定》,从军工和核能的严格禁运,扩展到了包括计算机、软件、电子电路、通信技术等更广泛的领域。
随着后来印度、南非、墨西哥等国的加入,这里的成员国几乎囊括了地球上几乎所有经济大国,但唯独没有中国,当然也没有后来的一些新兴经济体,封锁的潜在对象跃然纸上。
有趣的是,当时的瓦森纳协定对于像俄罗斯这样的东欧国家,管理相对宽松,这不仅是因为冷战后美俄一度有“蜜月期”,也因为这些国家技术基础薄弱、市场容量有限。相比之下,面对快速崛起的中国市场,美国则从一开始就格外谨慎,技术封锁变得更加全面和深刻。
(3)瓦森纳协定的更新与扩展
自1996年成立以来,瓦森纳协定根据科技发展的动态趋势不断扩展封锁范围:
a),1996-2000年:初始阶段,主要针对常规武器和军民两用技术。
b),2000-2010年:随着信息技术的发展,协定逐步将电子器件、计算机、电信等领域纳入管控范围。
c),2019年12月:《瓦森纳协定》再次修订,发布了最新版《军民两用商品和技术清单》,进一步扩大了电子产品管控清单,其中明确新增了对计算机光刻软件(和半导体光刻工艺研发相关)、大硅片技术的出口管制。直接针对半导体行业。
而随着协定的调整,美国和日本等42个国家再次更改出口的管制范围。根据瓦森纳协定,成员国对中国大陆的半导体出口一般按照“N-2”原则审批,即比最先进的技术晚两代,同时审理过程中再适当拖延一段时间,那么中国大陆势必将比全球最先进技术落后三代甚至更长。由此可见,国内半导体产业将受到直接影响。
d),在俄乌冲突的背景下,2024年初,美国与欧盟便在美国-欧盟贸易与技术委员会(TTC)内,激烈讨论了如何在“没有俄罗斯”的情况下,推动更精细的技术出口管制。2024年1月,TTC的对话框架内,美国与欧盟再次明确提出:是不是可以把俄罗斯“踢出局”,然后将出口管制政策更加精确地施加于中国等新兴技术大国。
2024年9月6日,美国商务部工业与安全局(BIS)推出了一项名为“瓦森纳减一”的新多边出口管制框架。试图将俄罗斯排除在外,进一步强化对中国的技术封锁。这项举措的核心在于,允许美国与其在技术上有共同立场的国家出口特定商品,同时通过“许可例外”来进一步加强出口管制。
可以这么说,瓦森纳协定就像是封锁技术发展的一张“活动地图”,永远站在变化的科技顶点,精准地打击想要追赶的国家。而在历史上,不少针对性封锁的案例都充分证明了其效果。
2,技术封锁的硬伤:中国半导体的成长阵痛
(1)设备、技术的窒息
上世纪九十年代,依托“909工程”,中国建成了以上海华虹为核心的微电子生产基地,这是中国大陆首次真正尝试发展现代化半导体制造工艺。然而,在生产最核心的设备采购上屡屡受阻。例如,当时最关键的光刻机和离子注入机供应商——荷兰ASML与美国应用材料公司,由于瓦森纳协议的限制,始终不对华出口先进版本,迫使华虹落后全球主流水平至少两代以上。
(2)不断追赶中的种种险阻
举个例子,2001年,中芯国际准备引入双电子束设备进行高精度生产工艺,但在几乎签署合同的前一天,美国政府突然冻结许可,中芯国际只能通过更昂贵且更低效的传统方法替代,生产效能受制。而类似事件在2000年至2015年间发生了十余次,几乎每一次都严重削弱了中国企业的竞争力。
(3)不一样的反击:中国式破局
尽管如此,中国并未因此一蹶不振,反而开始构筑自主创新体系,比如近年来兴起的功率半导体(宽禁带材料如碳化硅和氮化镓)、存储芯片(长江存储)以及自主EDA设计工具,均突破了过去在技术链条上完全依赖海外企业的现状。
当然,回过头看,当中国大陆半导体和芯片行业的先驱在为缩短技术差距而筚路蓝缕,反观未受《瓦森纳协定》束缚的日韩和中国台湾地区,均分别站上芯片细分领域的巅峰。
3,动态突围:中国的多向思路
说白了,封锁这事儿本质上很离谱:作为全球第二大经济体,又是世界上最大的高科技消费市场,中国大陆居然被美国领头的另外四十个经济体联手技术封锁。毫无疑问,中国大陆和美国在全球语境下的话语权差异确实非常大,但这种局面怎么看都很不正常,对吧?
再说回瓦森纳协议的历史——这是冷战结束后90年代的产物。巧的是,那时候全球半导体产业链刚好开始走上正轨。一个是冷战思维下的封锁体系,一个是信息革命催生的新经济,这俩天生就“水火不容”。如果你关注科技行业,应该见过不少评论说中国要全面独立,脱离美国,甚至摆脱全球合作的声音。但说实话,这种极端主张反而正中“瓦森纳体系”的下怀。
在科技领域里,“独立自主”和“国际合作”从来不是对立的。过分追求独立,会像苏联的半导体产业那样,因为和市场脱节陷入孤岛;完全依赖市场,又容易被“卡脖子”。中国的正确出路在于——在动态平衡中找到突破点,一边积累实力,一边悄然改变规则的游戏方式。
所以,咱们先别急着抱怨对抗,思考清楚问题才能更好解决问题。我们面对“瓦森纳体系”的策略可以总结为三条:
* 研发“技术迭代”逻辑:主动规避先进制程技术的完全依赖,在中低端技术上大规模取代海外产品,同时超前布局如光子芯片等新兴技术。
* 强化市场联动:凭借自身庞大的消费市场与欧洲、日本等保持高黏度的技术合作,比如中欧在碳化硅领域的联合开发就已成为典型案例。
* 全球价值链转化:逐步从代工、制造等低端链条向设计、IP积累转移,这一点从华为、中芯国际在芯片架构设计上的突破即可见端倪。
回到开头的问题,中国在全球半导体产业中的道路注定不会平坦,但所谓的"瓦森纳体系"与其说是一种禁锢,不如说是为我们列出的一份“追赶的清单”。掌握这个逻辑,用战略耐心破局,正是通向真正技术自主的唯一答案。
或许有一天,当我们站在技术高地时,会想起这条路上的坎坷。到那时,面对曾经留下伤痕的技术封锁“铁鞭”,我们可以更加自信地说:中国从未止步于追赶,我们一直在超越。
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