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中芯7奈米疑抄台積電 台國防院:台矽盾出現裂痕

圖為台積電南京廠。(STR / AFP)
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【大紀元2022年08月14日訊】(大紀元記者吳旻洲台灣台北報導)外媒日前爆料中國半導體巨頭中芯國際抄襲台積電,造出7奈米製程,受到美方高度關注。台國防安全研究院分析,中國半導體企圖透過廠海戰術,分食國際市場,壓縮晶圓代工廠生存空間,並希望扶植的高端廠商能主導國際市場,若真能進入先進製程領域,台灣矽盾最核心部分將出現裂痕。

國防部智庫「國防安全研究院」近日發表即時評析,國防院網路安全與決策推演研究所助理研究員汪哲仁以「為何我們應該注意中國7奈米製程推進?」為題,分析中芯國際的製程已進到7奈米,會對台灣造成什麼樣的危害。

汪哲仁表示,中芯過去最先進的製程是14奈米,朝先進製程(10奈米以下)邁進的企圖一直很強烈,但受制於美國2020年12月底的「實體清單」(Entity List)限制,遲遲無法取得荷蘭ASML的極紫外光機(EUV)而停滯。

2020年10月有媒體報導,中芯已利用深紫外光刻機(DUV),以FinFET N+1技術,成功開發「類7奈米」晶片。

汪哲仁說,由於台積電的7奈米量產初期也是利用深紫外光刻機達成,理論上要達成先進製程並非一定需要EUV不可,只是使用DUV需要較多層的光罩,雖然DUV的光罩成本較EUV的成本低,但在多重曝光後的影像效果較差、良率較低,單顆晶片成本反而較高。

台積電董事長劉德音曾說,7奈米製程是半導體製造的分水嶺,在眾多應用的領域中(包含5G,微處理器,顯示卡、網路、遊戲、車用、資料中心),7奈米與14奈米最大的差異在於,單位面積電晶體數增加幅度大,耗能降低且最有經濟效益。

以台積電為例,2020年時7奈米單顆晶片的成本為233美元,不只低於16奈米的331美元,也低於5奈米的238美元。而在效能表現上,輝達(NVIDIA)採用台積電7奈米製程,用於人工智慧與資料中心的A100 Tensor Core 處理器,效能提高20倍,使得原先需要25組機櫃的資料中心,在7奈米的製程下,僅需要1個機櫃就能達成原先的運算效能。

汪哲仁表示,7奈米的晶片不僅價格低,運算效能高,最符合經濟效益,可大大降低AI、高速運算、5G的建置成本。

中國半導體廠海戰術 全力衝刺提高自給率

中國晶片的需求量大,但自給率低。以去年為例,中國半導體市場規模約為1,865億美元,其中陸資半導體廠占123億美元,占比僅6.6%,其餘為外資半導體廠所貢獻,而內外資在中國境內生產合計僅312億美元,自給率為16.7%。

而中共訂製的《中國製造2025》,目標是在2030年達成自給率75%。汪哲仁表示,在這種壓力下,不難瞭解為何中國在這幾年中,透過各種政策誘因大量補助半導體公司建廠。雖然在半導體廠發展中曾發生大量的「爛尾樓」案例,但並未讓中共全力扶植半導體廠的政策退卻。

他表示,過去扶植電子業的經驗,讓中共政策規劃者非常清楚,雖然中國半導體生產規模與技術落後於國外廠商,但若能透過政策扶植大量的廠商,可以造成兩種效果。第一,大量的中國廠商可以分食掉國際市場,壓縮二、三線晶圓代工廠的生存空間。

根據SEMI的統計,到2024年底,中國大陸將新建31座晶圓廠,全球最多,超越台灣的19座,以及美國的12座。

汪哲仁表示,雖然中國的這31座新廠多為成熟製程(10奈米以上),對於領導廠商如台積電、英特爾、三星的先進製程影響不大,但是中國這種「廠海戰術」對於其他成熟製程的廠商,恐將造成巨大的壓力。

他以目前電子產業有部分已經出現庫存過剩的情況為例,市場預期2023年以後將出現產能過剩的情況下,殺價競爭恐難避免。屆時成熟製程的晶圓廠,可能難以與有充分政策補助的中國半導體廠相抗衡,而部分二、三線生產商可能不得不退出市場,讓中資半導體廠坐大。

他表示,第二,若在大量扶植的廠商中,能有一、兩家廠商可以脫穎而出,有競爭力能打「國際賽事」,就有希望能夠主導國際市場。

他以過去PC與筆電領域的聯想、通訊與手機領域的華為及中興為例,都是在類似模式下發展起來的;從半導體製造來看,中芯國際將是帶領中國突破技術「卡脖子」的企業,而7奈米技術突破就是最好的證據。

汪哲仁表示,過去中國晶片設計公司受到美國的制裁,無法利用台積電先進製程來推出產品,若現在中芯能將7奈米製程推展至其他的中國廠商的產品,則可讓中國在AI、高速運算、5G等領域有相當大的進展,能讓中國實現由「製造大國」邁向「製造強國」的目標。

台灣矽盾遭侵蝕 經濟與軍事威脅提升

他表示,若從台灣「矽盾」的角度來看,過去半導體無論是成熟製程或先進製程,都是大陸所必需的重要零組件,都能夠提供某種矽盾的效果。若大陸積極擴廠,對台灣的成熟製程依賴越來越小,代表矽盾的面積越來越小;若中國真能進一步站穩在先進製程的腳步,代表台灣矽盾中最核心的部分已經出現裂痕。

中共已訂出2027年前達成基於「信息化」(資訊化)、「智能化」(智慧化)和「機械化」的「完全現代化」的建軍百年目標,這些有待中國在人工智慧、量子計算、高超音速等領域的突破,而這些突破都需要先進晶片的協助。

汪哲仁表示,雖然台灣目前對中芯在7奈米的出貨量、良率、價格等資料知之甚少,甚至是否有其他的應用也不清楚。但是7奈米製程的推進,可望讓中國在人工智慧與高速運算上有所突破,也連帶讓中共在經濟與軍事上增加對台灣的威脅,值得台灣警惕。

責任編輯:玉珍

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