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华为7纳米芯片性能低于预期…“中国半导体在美国的制裁下难以自立”

美国IT专业刊物表示:“测试结果不如3年前上市的高通芯片”… FT:“虽然投入了万亿资金打造,但在美国的制裁下半导体很难自立”

崔有植 朝鲜日报东北亚研究所所长

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▲ 12月19日,美国IT刊物《Tom's Hardware》报道了华为新型智能手机上搭载的7纳米级AP的性能检测结果。/ Tom's Hardware
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。

▲ 性能比较网站Nano Review公布的高通骁龙888和华为的7纳米AP麒麟9000S的性能比较。在普通信息处理能力方面,麒麟9000S占据小幅优势,但图像处理性能、电池寿命等大幅落后。在总分方面,骁龙888以67分领先麒麟9000S(59分)。2020年推出的骁龙888搭载于Galaxy S21上。/ nanoreview.net
“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。

▲ 《金融时报》11月30日的报道,深入分析了中国突破美国制裁开发7纳米级半导体的过程。/ 金融时报
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”。

▲ 美国商务部长吉娜·雷蒙多9月6日在白宫记者会上就半导体补贴问题发表讲话。/ 路透社、韩联社

输入 : 2023-12-26 10:12  |  更新 : 2023-12-26 11:54

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