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中国科技企业华为8月29日突破美国半导体制裁，推出了搭载7纳米级AP（应用处理器）的最新智能手机，令全世界为之震惊。很多国内外媒体报道称，美国制裁的壁垒倒塌了，中国实现了半导体自立。AP是发挥智能手机大脑作用的系统半导体。


三个月后，美国IT专业刊物公布了该AP的性能测试结果。检查结果显示，该AP的性能和电力效率大大低于在制裁之前的2020年华为委托台湾台积电制造的5纳米级AP，意味着甚至低于3年前的产品。


作为衡量经济性标准的“收率（制造品与合格品的比率）”也在30%左右。这意味着，和主力产品收率超过90%的三星电子或台湾台积电，华为制造性能低下的产品至少要多花2倍以上的费用。美国商务部负责出口管理的助理部长特阿·肯德勒在美国众议院听证会上表示：“华为芯片的性能和收率方面低于市场标准。性能不如多年前安装在自己公司产品上的芯片。”


 图像处理能力、电池寿命下降


美国IT专业刊物《Tom's Hardware》12月18日报道了华为最新智能手机Mate 60 Pro的“麒麟9000S”AP和制裁前委托台湾台积电生产的“麒麟9000”的性能比较结果。性能比较网站“Nano Review”使用多个性能检测程序进行了测试。


比较结果显示，在普通信息处理能力方面，“麒麟9000S”与此前的“麒麟9000”相似或部分更优。但根据测试程序的不同，有时图像处理能力落后20-33%左右，能效也下降了10%左右。Nano Review还比较了“麒麟9000S”和搭载于三星Galaxy S21上的的高通骁龙888，结果类似。3年前推出的骁龙888性能更优于“麒麟9000S”。


如果显卡性能和电源效率下降，就很难玩高性能手机游戏，电池也会消耗得更快。就是说，在中国国内可以宣扬爱国心进行销售，但在海外就不是三星电子或苹果的竞争对手了。

“工艺复杂，次品率达70%”


麒麟9000S是中国半导体委托生产企业SMIC用7纳米工艺制造的。要制造7纳米级以上的尖端半导体，需要荷兰ASML公司提供的极紫外光（EUV）光刻机。这是在硅晶片上投射极紫外光，刻蚀纳米级微电路的设备。


由于受到美国的制裁，中国无法购买该设备，因此采用了以前一阶段的设备——深紫外光（DUV）光刻设备制造7纳米芯片的工艺。SMIC聘请的台湾台积电出身的技术人员主导了这项技术的开发。问题在于想用DUV制作7纳米半导体，工艺非常复杂。《金融时报》（FT）报道称，用EUV制造7纳米半导体时，工序有7个步骤，而使用DUV，需要34个步骤的工序。

更大的问题是次品率高。《金融时报》援引业内消息人士的话报道称：“在试生产阶段，‘麒麟9000S’的收率为30%。”简单来说，就是做100个，只有30个左右是合格品。华为新款笔记本电脑中的5纳米级CPU（中央处理器）也存在类似“麒麟9000S”的问题。

虽然最终目标是AI芯片自给…

如果工艺复杂，收率低，生产成本就会上升，盈利性就会下降。因此，中国政府正在向SMIC和华为投入巨额资金。华为去年从政府获得的补贴高达9.48亿美元（约合1.23万亿韩元）。SMIC过去3年获得的政府补贴也达到68.8亿元（约1.25万亿韩元）。


中国投入万亿韩元资金，致力于半导体自立是有原因的。中国去年半导体进口额为4300亿美元，是原油进口额（2200亿美元）的两倍，自给率不到17%。想跃升为高附加值制造业国家，就必须大幅提高半导体的自给率。


习近平多次要求中国半导体产业自力更生。即使是为了习近平的面子，中国半导体行业也要摆出自立的模样。


可以说中国的最终目标是获得在军事上至关重要的人工智能（AI）芯片。美国最近严厉控制AI芯片的对华出口。中国的意图是不管花多少钱，都要自主开发AI芯片，与美国对抗。

“库存配件、材料两三年内将告罄”


问题在于以这种大跃进运动的方式是无法培育半导体产业的。2020年美国开始对半导体实施制裁后，中国最大限度地购买了DUV设备的新产品、二手产品、各种零部件和原材料等。用这样收集来的设备和原材料制作出了7纳米级半导体。


但从明年开始，由于美国、荷兰和日本参与对华半导体制裁，DUV设备、零部件和原材料供应等将全面中断。即使发生故障，也无法提供部件或进行售后管理（AS）。《金融时报》报道称，此前购买的零部件和原材料的库存会在两三年后耗尽。除非美国解除制裁，否则中国的半导体自立实际上会是“不可能的挑战”。