日本要對中國晶片“卡脖子”,也想“放水”
美國對大陸半導體「卡脖子」眾所周知,日本、荷蘭緊追在後。
概括下來,就是聚焦先進晶片和先進晶片對應的製造設備的出口管制。一開始,各方對於先進晶片的定義還是有分歧的,隨著美國的不斷施壓,目前各方標準基本上趨於一致,這個我們在《美國極限卡脖子:13家中企遭拉黑,不止光刻機》一文中也作了詳細說明。
舉個例子,關於先進製造設備,劃定的標準是波長193nm、解析度小於45nm的DUV設備,套刻精度≤2.3 。對應到特定的設備型號,例如ASMLNXT:1980i和Nikon的NSR-S636E DUV光刻機。
過去,美國及其盟友,像日本、荷蘭對中國大陸的出口管制,類似集合與子集的關係。美國出口管制是一個大集合,其盟友的出口管制是其中的子集,但執行上會偶爾放水突破。
美國管制以長臂管轄著名,其中最嚴格是規則之一是物項比例為0的「外國產品直接規則」條款,意思就是-只要相關設備只要涉及到美國的技術,超過0%就要接受美國的出口管制。
現在,各國不僅在對齊美國的出口管制標準,也在不同程度的加碼,例如荷蘭已經將光刻機的許可標準從1980i,直接擴大到1970i這種更早的型號,9月7日生效。日本則是在去年23項半導體設備出口管制的基礎上,進一步新增了5種半導體相關產品進行出口管制,9月8日生效。
日本對大陸晶片管制再升級
前面簡單鋪墊了一些美國及其盟友出口管制的關係、邏輯,接下來可以看看,日本最新增加的5項出口管制是什麼?
幫大家找了一下原文的翻譯,大致如下:
- 包括低溫互補型金屬氧化物半導體積體電路(CMOS)
- 掃描電子顯微鏡(用於半導體元件/積體電路的影像擷取)
- 量子電腦
- 產生多層GDSⅡ資料的程序(用於上述掃描顯微鏡相關技術)
- 設計和製造GAAFET(全環繞閘極電晶體)結構的積體電路所需的技術
5項條款大致可以分為3類:量子計算、尖端半導體、特定半導體。
其中,低溫互補型金屬氧化物半導體積體電路(CMOS)和量子計算機,都屬於量子計算這一類。尤其是低溫CMOS,價值在於降低量子位元介面晶片的功耗,可以幫助量子電腦進一步整合、小型化。
設計與製造GAAFET結構積體電路所需技術,就屬於尖端半導體這一類,通俗說法就是3nm、2nm相關設計軟體和製造設備,例如三星,3nm節點才採用GAAFET結構,而台積電則要等到2nm節點才會應用,當然如果你有特殊的魔法,5nm、7nm何嘗不能直接上GAAFET結構。
掃描電子顯微鏡、產生多層GDSⅡ資料的程式可以歸類為特定半導體這一類。其中掃描電子顯微鏡主要用來做晶片測試,但在特殊情況下,也能夠用來搞逆向工程,輔助生產5nm、7nm製程晶片,而GDSⅡ版圖設計軟體在特殊情況下,也可以輔助7nm、5nm製程晶片生產。
概括地說,過去多國的聯合出口管制都是直接針對具備先進晶片製造能力的技術,現在逐步延伸到輔助先進晶片製造的傳統設備和技術。
而根據日本出口管制規則,被納入出口管制範圍後,這些技術在面向所有國家和地區出口時均須事前獲得許可,但日本對美國等其他國家,通常會授予許可證,上述修改被認為是針對中國大陸。
所以,你可以將這種行為理解為,這是對大陸出口管制的進一步升級。
被美國「毒打」的日本晶片產業
我想應該有很多人好奇,日本、荷蘭能對美國的出口管制說不嗎?顯然不能。
日本半導體,二戰後在美國扶植下從無到有,日本是政府驅動型的產業政策,對外積極出口,對內採取激勵措施,上世紀七十年代迅速崛起,與美國旗鼓相當,並在八十年代初期令美國產業無力抵擋。
1985年,NEC成為全球最大的半導體企業,彼時東芝、日立佔據全球半導體企業前三名。
日本在半導體、鋼鐵、家用電器、汽車等許多領域都對美國企業構成極大威脅,所以美國決定遏制日本。
為配合美國降低貿易逆差、保護美國國內產業,1985年日本不得不同意日元升值,隔年又簽訂《日美半導體協定》,日本主動削減出口,隨後日本節節敗退,半導體市場被美國扶植的韓國企業逐步蠶食,主戰場是DRAM記憶體晶片。
到1992年,韓國三星奪取全球最大記憶體晶片製造商地位,日本企業地位逐步瓦解,日本半導體產業全球地位邊緣化,再加上二十一世紀以來日本內部大公司的整合併購,部分被資金雄厚的美國資本鯨吞。 1988年,日本半導體企業全球市佔率約50%,如今已低於10%。
上世紀最後十年,隨著全球半導體企業聚焦到下一代光刻機製造,日本的尼康和佳能地位領先,美國在本土光刻機企業沒落的情況下,全力支持荷蘭的ASML ,為其提供技術和市場,最終成為壟斷地位的光刻機企業,日本企業徹底失去了全球領先地位。
也因為這段歷史,2022年以來美國對荷蘭施壓要求限制光刻機對華出口,ASML雖左右為難,但不得不聽從。
由於各種歷史原因,晶片設計這一利潤最高的領域日本企業整體缺位,但它們的優勢在於設備、材料如光刻膠這些需要長期積累,短期見效慢的領域。在這方面,日本企業、產品早已深度融入半導體全球產業鏈,與歐美亞企業有千絲萬縷的經濟、技術合作。
從日本企業在全球產業鏈的比重看,日本與美國是全球半導體設備最大的供應商,這就很好的解釋了「瘦死的駱駝比馬大」。
根據半導體市場機構Trend Force引用日本半導體協會的數據,2024年1-4月日本半導體設備累計銷售額達13,870.79億日元,較去年同期增長9.4%,創下該時期歷史新高。日本在全球半導體設備的市佔率(以銷售額計算)為30%,僅次於美國,位居全球第二。
在美國的控盤之下,日本已經在半導體設計先進製造這些領域失位,如果不跟隨美國的策略,日本現在還能維持一路高歌且碩果僅存的設備和材料產業,無力承受美國的報復。
日本想抓住話語權
美國扶持日本半導體產業,也「毒打」過日本的半導體產業,但這並不影響日本跟隨美國出口管制的這條主線。
上世紀五十年代,日本就加入巴黎統籌委員會,對蘇聯等進行產品與技術管制。 1987年,日本東芝公司將先進工具機出口蘇聯帶動蘇聯軍事工業進步引起美國強烈不滿,此後日本政府在出口管制領域對美國配合度很高,日本的跨國企業也大都建立和與美國接軌的出口合規體系。
自2019年以來,美國把出口管製作為遏制中國大陸科技發展的主要工具,反而為日本、歐洲企業帶來巨大商機,加上大陸半導體產業在2020和2021年的興盛發展,日本對華出口在2021年達到高峰。根據海關數據,2021年日本對大陸半導體設備出口近120億美元。
這自然引起美國政商界的強烈不滿,2022年起美國積極推行出口管制的多國協調機制,美國希望日本、荷蘭、韓國等國配合美國就美國意圖管制的物項和技術進行聯合封鎖,一方面確保對中國大陸管制的實效,一方面防止日本、荷蘭等國吞食美國企業因出口管製而退讓的市場。
特別是2022年10月以來,美國對中國大陸積體電路先進製造進行全面限制,大陸晶片代工企業獲得美國產的先進製程設備需要許可證,而大部分許可證申請都不被批准,美國在半導體設備方面同步對日本施壓。
面對美國的壓力,2023年3月,日本政府公佈規則草案,擬將23種高性能半導體製造設備進行出口管制,並於當年7月正式生效。受管制產品包括3項清洗設備、11項薄膜沉積設備、1項熱處理設備、4項微影設備、3項蝕刻設備及1項測試設備。與美國的管制內容高度一致。
日本的規則表面上並非針對特定主體,適用於所有國家和地區,但主要客戶大都在大陸,需要逐一許可,其目的是配合美國的出口管制。
2024年的修訂於9月8日生效,具體管制產品有的與美國的出口管制物項內容完全一致,有的如顯微鏡相關物項則是日本的優勢特色產品,也反映了美日協調的結果,日本不但需要與美國產品限制保持同步同調,有些人無我有的物品,也被要求限制,形成一個閉環。
和設備商的朋友私下交流過,將管制與美國對齊,也是拿回出口管制主動權和話語權的關鍵措施之一。
這種明面上的出口管制,看似收緊,實際上是一個正面的訊號。過去相關設備,如果日本、荷蘭沒有管制,但美國有明確的標準,那相關出口就要向美國申請許可,如果美國不放行,對本國企業的出口是不利的,而美國和盟友之間有慣例,原產國如果實施管制,作為盟友的美國就不會插手。
換句話說,日本、荷蘭這些企業對半導體設備實施出口許可限制,那麼許可、不許可,權限都在自己手上。
管制策略:先緊、後鬆、再放水
2019年來美國對中國大陸半導體產業逐步推行出口管制,日本和歐洲企業從中受益明顯。
根據《日經亞洲》報導,日本財務省的統計顯示2024年1月至3月,日本出口的半導體製造設備有一半銷往了大陸。 2024年1月至3月,半導體製造設備、零組件和平面顯示器製造設備對大陸的出口額年增82%,約33.2億美元,創下2007年來最高紀錄。其中,日本半導體製造設備對中國大陸出口的比例已連續三個季度超過50%。
從數據來看,日本是中國大陸半導體產品的第二大供應商,大陸地區則是日本半導體製造設備的第一大出口地。
歷史上,日本半導體在與美國競爭中失利後,部分企業來大陸投資,華虹NEC就是上世紀九十年代的嘗試。
以消費性電子為例,日本的車用晶片、功率半導體、感測器仍居於全球一線,中國大陸是其主要市場之一。日本的半導體材料和設備累積深厚,廣為半導體製造業使用,是大陸半導體製造業不可缺少的上游供應。這點在半導體材料領域更為明顯,日本企業佔半導體材料超過50%市場份額,部分材料佔有市場控制地位。
換言之,日本在個別材料是可以影響全球產業鏈的。 2019年7月,日本限制對韓國出口三類半導體材料,含氟聚醯亞胺、高純度氟化氫和光阻。
日本企業擅長的半導體設備類別多市場不大,而美歐企業在光刻機、蝕刻設備等較大的市場佔優,所以日本企業對大陸市場依賴度很高。
可以說,日本和中國大陸的產業有巨大的互補性,在中美半導體競爭的大背景下,一定程度上,日本與歐盟企業有很大競爭性,爭奪大陸市場,而大陸市場巨大資金充足,日本與當地互補性更強,合作空間龐大。
把客戶金主往“掐死”,不符合日本半導體產業的利益。
日本企業面臨的窘境是,一方面與美國同行競爭激烈,一方面又依賴大陸的進口市場,在美國要求日本加入其全球遏制戰略下,左右為難。
面對中國大陸這個最大的出口市場,日本的出口管制在操作中預計更可能會採取前緊後鬆的態度,隨著美國管制的步調,適時頒發許可證,維持對大陸的出口。
而從整個產業的大背景來看,美國對中國大陸先進製程的管制從2022年10月至今已經近兩年,當時14nm晶片還是較為先進的技術,如今7nm已經非常普遍,大陸企業設計的5nm晶片也已經不少,這其中包括蔚來、理想、小鵬等一系列的智駕晶片,都是到台積電代工。最終美國是否依舊嚴卡14nm這個紅線,未來可能有較大變數,也給了日本、荷蘭設備企業第一線機會。
大家也可能會關心如何去反制?
由於我們對日本半導體產業的卡脖子產品比較少,直接報復的可能性較低,可見的手段包括對日本企業購買中國大陸稀土拒絕頒發許可證。但從降低對大陸半導體產業損害的角度來看,我們更有可能對特定領域,例如農產品、水產品施加關稅反制措施。 ( 騰訊科技 )