近期,華為再次掀起半導體業界的波瀾,市場傳聞華為即將推出自家設計並製造的5奈米晶片。消息若屬實,將成為中美科技戰中一個關鍵的轉折點。台灣專家沙盤推演,深圳似乎正在祕密部署一個先進製程的「晶片網絡」。
在中美科技戰的角力擂台上,華為這位拳手似乎總在演示何謂「拳頭魔法」。眾所周知,華為在2019年被美國商務部置入實體清單內,2022年10月又發布一道針對中國大陸半導體產業的出口禁令,自此14奈米以下的先進技術無法輸出到大陸。
但就在2024年4月,華為推出高階旗艦機款Pura 70系列手機,官網現貨立刻被秒殺。日本半導體調查企業TechanaLye隨即拆解新機,檢視其中的SoC晶片,判定為7奈米工藝製造,而且還跟先前台積電為華為代工,以5奈米技術量產製造的麒麟9000晶片相比較,結論竟是:「二者性能差距不大。」
類似的劇情,不禁讓人驚呼歷史再度重演,因為2023年8月,頒布出口禁令制裁華為的美國商務部長雷蒙多(Gina Raimondo)訪問中國大陸,期間華為便無預警推出Mate60手機,經加拿大科技公司Techinsights鑑定,結果是一顆基於 7 奈米技術節點的晶片。自此各界普遍認為,華為或多或少掙脫了美國商務部的禁令束縛。
華為突破關鍵在光刻機
華為兩度揮拳,皆精準命中對手痛點。究竟,華為是如何在美國的技術封鎖下取得這一成果?
國際關係學會科技與國關研究委員會召集人烏凌翔,從「科技力」的視角,觀察預測中美大國競爭的未來走向指出,華為突破的關鍵,就在晶片的製造設備上,特別是光刻機(又稱曝光機)。
由於美國的制裁,華為無法獲得荷蘭ASML公司的極紫外光(EUV)光刻機,這是製造5奈米及更先進製程晶片的關鍵裝置,也正是中國大陸被美國「掐到脖子深處」的要害。
大陸買不到EUV光刻機,境內也沒有任何一台EUV,便決定自行製造,但從無到有製造光刻機極不容易,這是華為前黨委副書記口中的「比造原子彈還難10倍以上」。
根據美國半導體協會與波士頓諮詢集團的合寫報告,提及一台光刻機共有約10萬個零件,由全球約5000家零件供應商「共襄盛舉」,荷蘭本地企業提供其中的32%,德國公司等提供14%,剩下的54%,美國跟日本各提供一半,完全沒有任何大陸廠家參與進入這個供應鏈。
「換言之,現在中國要靠一己之力,建立整個光刻機的生產線加供應鏈,又有美國在旁虎視眈眈,隨時可能來一道出口禁令來掣肘,挑戰很大、很大,」擁有美國密西根大學電資碩士、台大政治系博士學位的烏凌翔說。
華為被改造為晶片戰的武器?
「的確很難,但還是要做,而且已經在做了,」烏凌翔發現,2024年9月10日上海微電子申請了EUV專利,專利名稱為「極紫外幅射發生裝置及光刻設備」,推斷應為光刻機的光源組件。
不過,烏凌翔認為,華為此次利用的並非極紫外光EUV,而是較次一級的深紫外光(DUV)光刻機,成功製造出先進晶片。雖然華為目前還不具備製造5奈米晶片的新一代曝光技術,但在美國技術封鎖的大背景下,同樣引人注目。
再引述《彭博社》一篇〈華為嘗試以蠻力方法來製造更先進的晶片〉的內幕報導,文中所謂的「蠻力方法」,就是指使用DUV光刻機,通過多層圖案技術(Multi-Patterning)來實現類似於EUV的效果。
烏凌翔指出,本來用EUV製造先進晶片,比較容易,良率比較高,但華為現在買不到,只好把DUV的功能發揮到極致:「如此一來,就可以製造5奈米晶片了。」
而在《彭博社》另一篇〈中國祕密將華為改造為晶片戰的武器〉中,更揭露這項技術是華為與深圳市政府合作的成果,並且已於2023年底獲得專利。這項合作由華為提供技術與人力,深圳市政府旗下的「深圳市重大產業投資集團有限公司」(下稱深重投)提供資金,成立了多家公司,分工發展製造晶片所需要的技術與機具,包括但不限於光刻機。
國際媒體聲稱的「神祕晶片網絡」,軟硬體公司皆有,其中還特別標明了新凱來(SiCarrier)這間公司:「華為與之互換了人員與專利」。SiCarrier又再下轄3間子公司,分別是生產光阻劑的「Conerstone」,做光學設備的長光集智光學科技(ZETOP),以及製造晶片設備的「UEASEND」。目的就是要突破美國迫使大陸「境內造不出」先進晶片的戰略限制,但以上這些公司都很低調,很多連官網都沒有。
烏凌翔從「科技力」視角,觀察預測中美大國競爭的未來走向。
外傳政府砸300億美元,成就半導體大業
國際媒體並猜測,華為已獲得 300 億美元(約新台幣9676億元)的政府資金,用於在大陸各地祕密建造半導體製造設施,以逃避美國的半導體制裁,其中收購了至少兩家現有工廠,並正在建造至少三家工廠。美國半導體產業協會則估計,到 2030 年,中國大陸至少有 23 座晶圓製造廠在建,計畫投資超過 1000 億美元(約新台幣3.2兆元)。
華為在技術上的進步速度,大大超出了外界預期,難免讓美國科技封鎖的效果遭到質疑。華為即將推出5奈米晶片產品,這一消息不僅是大陸半導體產業的重要里程碑,未來華為也很有可能繼續在自造晶片上進一步深耕,為全球科技競爭格局增添了更多變數。