被美國扼頸 中共灑錢也難推進下代晶片技術

8月12日，美國商務部工業和安全局（BIS）宣布，對符合「新興和基礎技術」標準的四項技術建立新的出口管制：氧化鎵和金剛石、電子電腦輔助設計（ECAD）、壓力增益燃燒（PGC）。

其中最為令人矚目的是ECAD出口禁令，商務部聲明中說：「ECAD軟件被軍事和航太國防工業用於設計複雜的集成電路的各種應用中，GAAFET工藝是擴展到3納米及以下技術節點的關鍵。」

商務部負責出口管理的助理部長西婭‧D‧羅茲曼‧肯德勒（Thea D. Rozman Kendler）說，商務部正在保護本次規定中所確定的四項技術，通過多邊機制實施管控，防止其被邪惡最終使用。

甚麼是EDA？

ECAD或稱為EDA，即電子設計自動化（Electronic design automation），是晶片設計必不可缺的一個軟件工具，涵蓋了功能設計、布線、驗證等環節。

根據大陸行業報告《2022中國EDA行業概覽》，EDA屬於集成電路產業鏈的上游，是晶片生產的第一環，門檻高、難度大，不存在替代品，沒有EDA就沒有現代晶片產業。

有專家估計，如果設計一款5nm晶片產品，使用EDA軟件成本為4,000萬美元左右；如果不用EDA，成本可能高達77億美元。

目前，這個行業市場高度集中，Synopsys（新思科技）、Cadence（鏗騰電子）、Mentor Graphics（明導國際，2016年被德國西門子收購），國際三大巨頭控制著80%以上的市場。

集成電路晶體管數量每18個月就會增加一倍，不同的製程階段，有不同的EDA工具，22納米至5納米製程，主流工藝架構是FinFET。GAA屬於下一代晶片工藝，是2納米製程以下的主流工藝架構。

美國商務部工業和安全局宣布從8月15日開始，將金剛石、氧化鎵兩種半導體材料、用於3納米以下半導體EDA軟件、壓力增益燃燒技術加入到商業出口管制清單。圖為美國商務部長吉娜‧雷蒙多。（Jemal Countess/UPI/Bloomberg via Getty Images）

三大巨頭產品都支持的最先進工藝，能達到2nm（納米），而中國國內華大九天僅一款產品支持5nm，思爾芯的EDA產品僅支持10nm製程，其它僅支持28nm製程，與國際工藝相差甚遠。

根據美國科技新聞網站Protocol的信息，在最近提交給美國證券交易委員會的季度文件中，Cadence第二財季有13%的收入來自中國，Synopsys有17%的收入來自中國。但這些文件中並沒有說明Cadence或Synopsys的收入中，有多少來自GAA工藝軟件。

有分析認為，由於中國公司還在突破5納米和7納米製程，美國斷供EDA短期之內對中國影響不大。目前，涉及GAA工藝進行晶片生產的，主要是三星和台積電，當這兩家公司與中國公司在GAA工藝上進行商業合作，就會受到限制。

限制中共研發下一代晶片技術

美國GAA工藝的EDA出口禁令，主要是限制中共發展下一代晶片技術的能力，同時擴大中國晶片行業與國際之間的差距。

因為最新的GAA工藝EDA軟件，一方面能夠提高計算能力，一方面能降低能耗，是所有晶片製造商無法繞過的一個門檻，對廠家之間的競爭非常關鍵，能夠擴大台積電或Intel等廠家的競爭優勢。

美國EDA出口禁令在中國大陸引起了廣泛討論，有評論認為：「美國該政策限制就是3nm以下研發設計軟件的售賣，不僅從光刻機製造和交付上，也從設計源頭上對中國自主晶片設計生產進行封殺。」

戰略與國際研究中心（CSIS）的高級顧問威廉‧萊因施（William Reinsch）告訴Protocol說：「（中國）正在談論的（晶片自主），確實是對美國技術優勢的一種直接挑戰。我認為拜登想出了應對這種挑戰的最好辦法是跑得更快，這是方程式中更重要的部份。但在國際政治和經濟方面，沿途絆倒他們是可以的。」

一位Nvidia設計專家對《南華早報》表示，「與全球同行相比，中國在EDA軟件方面有很大的差距，Synopsys和Cadence已經花了至少30年的時間，建立他們在這個領域的專業知識，中國在短期內趕超的可能性很小。」

這也是美國對中共技術限制的一次重大升級，到目前為止，這些限制主要集中在晶片製造設備上。

比如，不久前設備製造商KLA和Lam Research透漏，已接到美國商務部的通知，美國正在擴大向中國出售能夠進行14納米製造邏輯晶片工具的禁令。

8月9日拜登簽署的《2022年晶片和科技法案》（CHIPS and Science Act），晶片公司若獲得美國政府補助，未來10年將不能擴大在中國或其它受關注國家的先進晶片生產。

2022年8月9日，總額高達2,800億美元的《晶片與科學法案》經拜登簽署生效，為美國國內半導體行業提供巨額資金的激勵措施，並資助科學研究。（Chip Somodevilla/Getty Images）

美國安全和新興技術中心（CSET）2021年發布的一份《確保半導體供應鏈的安全》（Securing Semiconductor Supply Chains）報告，報告說：先進的晶片業產業鏈一直掌握在美國及其少數民主盟友手裏，中國（中共）歷來被排除在外。中國（中共）一旦成功製造出最先進的晶片能力，會給美國和國際秩序的安全帶來風險，中國（中共）可能會以危險和破壞穩定的方式，使用這些技術（如啟動軍備競賽）或侵犯人權和民主價值觀（如加強監控和其它專制主義友好技術）。

在CSET報告中，詳細描述了減緩中國（中共）發展先進晶片的「卡脖子點」，報告共設立了3個目標（減緩中共建造晶片廠、減緩中共提高晶片設計能力、控制晶片）和8項措施（控制先進的光刻機、晶片材料、晶片設計EDA、晶片出口等），這些工具可以進行自由組合，確保中國（中共）無法建立起能夠抗衡西方的本土晶片能力，而美國和民主盟友能夠加強這種能力。