華為拚自主化能突破美封鎖?

帶頭組IC設計、晶圓代工、設備、封測國家隊


美國的技術封鎖,加速了中國半導體產業自主化,由華為領軍,在IC設計、晶圓代工以及封測、設備幾大領域齊頭並進。

撰文‧王子承

美國政府全面封鎖中國取得科技先進技術的路徑後,中國半導體發展自主可控供應鏈,已是板上釘釘,勢不可逆。然而,一名台廠半導體業者率直地表示,「不管有沒有被封鎖技術,中國還是會自主發展取代海外業者。」

中國傾全國之力發展高科技,但關鍵的先進製程晶片,卻無法取得,表面上,美國政府一聲令下,中國無法向台積電、三星下單取得先進製程晶片,不過一名資深晶片設計業者認為,「這只是檯面上,檯面下中國公司還是想透過白手套下單台積電,至於晶片的封測,則不會在台灣進行。」

雖然中國設法在檯面下施展偷渡、偷下單先進製程的動作,但大語言模型對算力的要求愈來愈高,至少需要萬片、十萬片GP(圖形處理器)的部署,僅靠檯U面下的零星供應很難滿足AI發展的需求;到頭來,中國發展AI的決勝點,仍在於能否建立本土半導體供應鏈。


▲華為過去即擁有很強的IC設計能力,就算現在被美國打壓,仍能展現出堅強的韌性,持續發布新產品。視覺中國

半導體資深人士分析,現在美中在AI上的競爭,不只在商業上,更涉及軍事層面,誰先能讓武器無人化,就有優勢。而現在中國取得最先進晶片的管道被封鎖之後,被迫只能退而求其次發展次要方案,一名IP業者指認為,中國現在賭的就是大力出奇蹟,或者是靠自己努力彎道超車。

攤開中國半導體發展版圖,深入拆解就可以發現,在晶圓製造端,中芯走的是非EU(極紫外光)的「VN+2」方案(約合七奈米)。業界預估,目前中芯七奈米製程月產能只有一.五萬片,雖然量不大,但目前已經能夠供華為、海光、龍芯以及寒武紀等本土晶片設計公司使用。


華為力圖掙脫制裁
外部代工、建晶圓廠、拚先進封裝


再看中國IC設計業者中,最有能力挑戰輝達的業者,莫過於二○一九年被美國制裁的華為,以及其旗下IC設計公司海思。一名華為供應商觀察,「華為可以說是一頭巨獸,全球沒有一家像它這樣的公司,就連全盛時期的英特爾都沒有這樣全面性地發展,中國是鐵了心要栽培它當典範企業。」

一名IC業者更是情不自禁地讚歎,「華為的IC設計能力很厲害」,確實,在被美國打壓之前,華為一度名列台積電第二大客戶,如今被制裁,雖無法在台積電投片,還是採用兩面策略,一邊與中芯合作手機晶片麒麟,另一邊曾利用新加坡公司算能科技當白手套在台積電投片,量產昇騰系列AI晶片。

華為不僅積極尋求外部代工,如今甚至自建晶圓廠。韓國媒體The Elec調查指出,華為正試圖轉型或建立具有垂直整合能力的半導體帝國,所企圖掌控的晶圓廠,其產品涵蓋記憶體和邏輯晶片。一位業界人士指出,華為目前主要運行三大晶圓廠鵬芯微、昇維旭與鵬新旭,雖然產能很低,但最新的實驗線先進製程已經達到十四奈米,更有研究機構指出,明年華為握有的晶圓產能,將會超越過去的中國龍頭中芯。

除了在製程上找突破點,華為也試圖透過投資先進封裝廠盛合晶微,想要弭平與台積電CoWoS的差距。一位了解盛合晶微的半導體設備業者指出,「華為曾是台積電客戶,因此有機會了解先進封裝生產,把整套複製回中國。」

DIGITIMES分析師翁書婷指出,盛合晶微主要負責封裝華為的昇騰系列晶片,技術類似台積電CoWoS-S(採用矽作為中介層的CoWoS製程,成本較高)、良率已達七成,預計今年第四季,盛合晶微在整體先進封裝市占率將爬升到七%。

而歷經一九年的打擊,華為在半導體領域臥薪嘗膽,而且復活的證據,就是其成熟製程已經開始侵蝕台灣IC設計業者版圖,比如不需要先進製程,用量卻大的監視器用影像IC、面板使用的驅動IC。Omdia顯示高級分析師蔣與楊便指出,華為、榮耀的OLED手機驅動IC,過去都是向台廠瑞鼎下單,如今已改用自家的海思IC產品。影像IC業界也指出,聯發科投資的廈門星宸科技,過去趁著華為被制裁,搶下中國監視器市占,但現在隨著華為復活,「星宸科只能把市場吐回來。」

至於中芯、華虹等中國本土晶圓廠,雖然先進製程擴產不順,但在成熟製程市場卻已經成功攻城掠地。

Omdia半導體研究首席分析師陳建裕觀察,雖然地緣政治讓不少國際IC設計公司把訂單從中國轉往非中國地區,「但是中國大陸晶圓廠的營收仍在不斷成長,顯然,這與來自中國地區的需求有非常大的關係。」

陳建裕點出,「local for local」正在成為晶圓代工的趨勢。中國IC設計產業正快速蓬勃發展,隨著其設計能力的提升,能攻下更大的市占率,並積極轉而下單給中國晶圓代工廠,他預測,二五年中芯和華虹等業者成長率,會高於整體產業平均。


應材大將回國創業
「貿易戰反讓中國設備廠快速成長」


中國晶圓廠體系的蓬勃發展,也帶動本土設備廠崛起,造就了北方華創、中微半導體、上海微電子以及盛美半導體等廠商的出現。根據調研機構SemiVision提供的資料,這幾家廠商在光罩寫入機、溼製程、蝕刻以及原子層沉積和氧化擴散系統等設備市占率,在全球都達到三%到一○%的水平。

一名台灣半導體設備業者嘆道,「中國追上只是時間的問題,地緣政治會更加速時程。」該業者回憶,中系業者一開始是從國際大廠二手維修機台切入,很快就敢以自有品牌,賣進中國晶圓廠。

中國市場的龐大商機,吸引不少在國際設備大廠歷練、譬如應材的中國員工回國創業,加上政府大力要求本地晶圓廠扶持本土設備廠,提供本土廠商更多練兵機會。另一名與中國有業務往來的半導體設備業者就坦言,「這幾年拜中美貿易戰之賜,中國設備公司爭取更多客戶端驗證的機會,是中國設備廠能快速成長的原因之一。」

比如中國半導體設備龍頭北方華創,生產的機台價格很有殺傷力,更已打進中國五奈米供應鏈。不過有設備業者則直言,中國設備廠產品較難賣到國外,台灣的台積電、聯電更是未採用。

封測也是中國半導體發展的一大投資重點。近年來,各國封測廠陸續撤出中國,本地業者買下廠房後,直接改掛本地名號,無形中也增加中國市占率。根據TrendForce調研的數據顯示,去年全球十大封測廠中,已經有四家中國公司,合計市占近三成。

其中,中國封測龍頭江蘇長電,二四年營收規模約五十億美元,市占率已高達十二%,IDC資深研究經理曾冠瑋指出,長電的產品線覆蓋完整,不但中國客戶基礎深厚,與國際客戶關係也穩定,而且先進封裝技術布局得也早,近年更透過併購星科金朋,擴大版圖。

不過,一家中國事業不小的設備業者表示,「自從美國箝制中國取得高階AI晶片後,中國封測廠看著高階晶片乾瞪眼,就只能經營低階市場。」就算華為、寒武紀等本土AI晶片廠商努力在中芯投片,能夠產出的晶圓也有限,短期內中國在大尺寸的AI晶片先進封裝上,恐怕難有太大的進展。

DRAM產能追平美光
長江存儲、長鑫存儲恐成價格殺手


反倒是設計、製造難度,都比邏輯晶片簡單的記憶體,中國目前取得不小成績,技術已經不輸外商。NAND Flash大廠長江存儲市占率已經達到近一成,一度有機會賣進蘋果iPhone。而DRAM大廠長鑫存儲近年大舉擴產,產能更是一舉追平全球第三大的美光,市占來到全球一○%。分析師私下憂心指出,長江存儲、長鑫存儲未來可能變成價格殺手,並且接下來還將在AI晶片的關鍵高頻寬記憶體(HBM)上聯手,目標是補足現在華為最缺的HBM晶片。

除了在硬體製造全面進攻,中國現在也全力投入過去被外商壟斷的電子設計自動化(EDA)軟體工具,來協助晶片設計,目前最具代表性的業者首推華大九天。台灣業界透露,華大九天在台灣有不少客戶,二○年更買下台灣穎想的EDA軟體,強化開發技術。

不過台灣EDA業者指出,華大九天目前距離全球前三大廠還差得遠,尤其缺少台積電先進製程的參數,等於斷了華大九天未來的路,「但這只會促使中國加快EDA國產化速度,減少對外依賴。」


土法煉鋼仍帶威脅
面板、太陽能板前車之鑑台廠不進則退


一名資深IC業者指出,中國雖然想靠自己發展AI晶片產業鏈,「但土法煉鋼自己發展,就是會比美國或是其他國家發展來得慢,而且中國IC設計公司沒有CUDA、NVLink等相關軟體技術,在AI發展所重視的功耗、硬體轉換挑戰很大。」

儘管本土化進展困難重重,但中國提高半導體自主化已經是勢不可擋。一名與中國有生意往來的半導體業者憂心表示,中國使盡洪荒之力追趕,台灣半導體產業必須跑得更快,跑到它們前面才有機會。「製程必須不斷往前推進,若無法超前,等於不進則退,終將被追上,面板、太陽能板的前車之鑑近在眼前。」台灣半導體產業若規格無法持續升級,中國威脅很快就鋪天蓋地而來。 閱讀完整內容
今周刊2025/9月 第1499期

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