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林修民 半導體看天下》美國史上破天荒 首對純民用的半導體管制措施

美國商務部新規定在2024年11月11日起,所有來自中國關於圖形處理單元(GPU)、AI與先進駕駛輔助系統(ADAS)使用的7奈米晶片在台積電下單前都必須先取得許可。但本次新的管制是美國首次將管制對象瞄準純民用的ADAS,這應該是歷史上美國第一次對純民用的應用半導體做出全方面位的管制。

◎林修民

根據新聞媒體SEMICONVoice的報導,美國商務部新規定在2024年11月11日起,所有來自中國關於圖形處理單元(GPU)、AI與先進駕駛輔助系統(ADAS)使用的7奈米晶片在台積電下單前都必須先取得工業與安全局(BIS)的許可。此消息隨後引起各大新聞媒體的跟進,甚至有些已經誤認為是7奈米以下全面斷供。

美商務部令台積電、三星停供中國7奈米AI晶片

外媒棒導美商務部令台積電停供中國7奈米AI晶片。(彭博檔案照)外媒棒導美商務部令台積電停供中國7奈米AI晶片。(彭博檔案照)

此規定不只適用於台積電、三星隨後也傳出消息跟進,目前全球僅intel 與上述兩家有辦法提供7奈米以下的晶片,由於美國intel更不可能違反美國商務部的規定,預計這個措施將會對中國半導體晶片設計業產生重大打擊,但並不會影響台積電的未來發展。

為什麼是GPU、AI與ADAS?

雖然有上述三種項目,但其實以計算架構而言,這三項都是同一種硬體架構。GPU過去因為具有同時處理像素(Pixel)與向量(Vector)的能力,與AI的神經網路具有相似的硬體架構。隨著AI應用的重新被發現,被作為AI運算的處理器。這也是輝達(Nvidia)近年能夠這麼紅的原因。

從字面意義我們可以知道ADAS完全用於消費車用電子,而其被列管制是ADAS能夠作為輔助駕駛、甚至無人駕駛的主要原因是因為車況影像辨識,從車用鏡頭中判斷影像白色物體究竟是前方的白色標線還是前方白色汽車,所以基本上ADAS就是AI應用的一種,故也作為被管制的一環。

美國首次將純民用種類列入資通訊半導體管制

自從川普2018年開啟對中興通訊資通訊、繼而福建晉華、再到華為以及後續到現在無差別以種類區分,美國基本上就是以中國廠商以軍事、或是軍民兩用產品種類作為貿易管制的對象,無涉於純民用應用。

但本次新的管制是美國首次將管制對象瞄準純民用的ADAS,這應該是歷史上美國第一次對純民用的應用半導體做出全方面位的管制。

美國之所以史上破天荒首次祭出此管制手段,筆者認為應該是回應前陣子發現華為海思居然以多重白手套詐騙台積電的回應,如果其他第三方公司以民用AI、或是汽車電子名義作為掩蓋華為晶片的名義在台積電下單,那全面審查中國上述種類民用晶片的需求必定是美國政府新的回應政策。

中國高階晶片供應的缺口將由其他競爭者補上

許多國外法人與投資者都擔心是否美國的新禁令會對台積電造成影響,答案其實是不會。因為晶片只是中間財,真正驅動晶片需求的是來自終端消費者對於資通訊產品如電腦、手機與AI應用。只要來自終端消費者有需求的一天,不管中間是哪家供應商,最後都是台積電供應。

林修民 半導體看天下》美國史上破天荒 首對純民用的半導體管制措施2000年1Q全球手機市占品牌的分析
From Dataquest


1Q2000年手機市占率為例

表一是Dataquest所調查的2000年1Q全球手機市占品牌的分析,在那個中國剛加入世界貿易組織(WTO)年代,我們可以看到幾乎跟現在(2024年2Q)完全不一樣的品牌手機銷售內容,當年沒有任何一家中國手機品牌。

1999年跟現在相比,只有韓國三星手機直到現今還活得好好的,而目前前10大手機只有蘋果和三星這兩個非中國品牌手機,其他8個都是中國品牌手機。

1999年前十大手機,除了韓國三星外,還包括美國的高通、摩托羅拉(現已賣給中國廠商),歐洲有諾基亞、愛立信、西門子、阿爾卡特與飛利浦,甚至還有日本的松下(Panasonic) 以及三菱(Mitsubishi)。

這20多年的洗牌變化,顯示手機品牌的變化並非一成不變,如果品牌競爭力不足,隨時就會有新的品牌補上,只要消費者對手機此類應用的需求還在,整體的出貨量還是會穩定成長,並非某一個品牌甚至某一個國家必定獨占。

目前高階手機晶片市占分析

與上述手機同樣的情況也發收在晶片上,本文以手機晶片做為比喻。因為手機晶片與目前最紅的AI(伺服器)晶片一樣,通常都需要比較先進的半導體製程。以此來解釋高階晶片的出貨分布情形。


圖一是Omidia公布的2020年手機晶片市占率分布。我們可以看到在2020年9月的華為海思出貨大限之前,華為手機晶片佔全球市佔為12%。

但只經過4年到了2024年2Q的現在,根據CounterPoint公布的調查,華為海思晶片的全球市佔率已經降到4%。即使有了中國中芯宣稱7奈米的晶片幫忙。華為海思的自製晶片仍然掉至原有的1/3,主要原因即是美國制裁與中國本身半導體製造能力不足。

圖一、From Omdia圖一、From Omdia

圖二、From Counterpoint圖二、From Counterpoint

2020年起隨著華為海思市占下降、台積電營收步步高升

2020年美國對華為下達全面審查的禁令後,許多對半導體產業認識不足的媒體人一昧質疑華為因占台積電營收比率高達20%,而懷疑台積電前景,甚至開啟台積電赴美是美國「綁架」台積電等疑美論,

而筆者當時就發文認為這應該解釋為台積電赴美打大聯盟,從2020起到現在,事實證明,隨著華為海思晶片在全球市占降低,台積電過去四年來的營收反而步步高升,絲毫沒有受到華為海思晶片無法出貨的影響。

美國的下一步?

中國半導體公司必須體認到全球以台美日歐為首的自由陣營,共享人權的價值是經由遵守法治維持。法治是自由社會的基石,與中國環境中、黨高於法律(法院),黨指揮槍等軍民融合體制是完全不同,在中國社會中,一切以黨為依歸,但在美國、遵守(出口)法律的管制是所有要跟自由陣營做生意的鐵律。

如果中國的半導體公司再繼續無視美國出口管制的法律,企圖利用各種偽造方法欺瞞台積電或是美國政府,只會讓美國失去對所有來自中國民用半導體公司的信心。

會使用到7奈米以下先進製程的應用,除了上述AI外,還包括手機應用處理器,與伺服器處理運算晶片,如果中國資通訊廠商繼續把美國出口管制當空氣,美國下一步開始連同管制中國所有的手機晶片公司,甚至伺服器處理晶片,那筆者也不會意外,那天就是中國所有先進民用應用晶片的末日。

(作者為科技專欄作家)

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