内容摘要:

本报告以拜登政府新出台的对华出口全面管制政策为研究对象,从半导体技术供应链的角度,指出新管制政策意图从四个方面对中国进行卡脖子。根据新管制政策的内容,报告分析了政策背后拜登政府对于中美在半导体产业上的博弈、中美关系和人工智能的未来等三个关键问题的认识。最后着眼进一步提高新管制政策执行成效,报告指出了当前仍然存在的六个方面挑战。本报告认为,拜登政府的新管制政策,彻底改变了近几十年来的对华半导体政策,表明美国政府的干预达到了前所未有的程度,目的是通过卡脖子彻底绞杀中国的高科技产业。

2022年10月7日,随着《芯片与科学法案》的通过,拜登政府宣布了新的全面管制对华出口人工智能和半导体技术的政策。这项政策是对9月初公布的对华出口高端芯片禁令的延续和补充,彻底改变了美国近几十年来以市场驱动和自由放任为主导的对华半导体政策,使美国政府的干预达到了前所未有的程度,对于中美关系具有里程碑意义。其最突出的特点就是,美国将坚定地保持对全球半导体技术供应链中“卡脖子”技术的控制,目的是通过卡脖子彻底绞杀中国的高科技产业。

1 新管制政策的四个卡点

1.1切断中国获得高端芯片的渠道,卡断中国人工智能和超级计算产业的脖子

中美高层都认为,人工智能技术的领先水平,对于未来全球军事和经济力量的竞争至关重要。中国在人工智能研究、人工智能商业化和人工智能军事技术方面处于全球领先地位。中国的“军民融合”战略旨在确保中国最好的商用人工智能技术始终为军方所用,并确保军方与工商业深度交织。因此,美国的制裁和出口管制必须同时针对中国工商业,才能对中国军方有效。

关于对华高端芯片管制政策,美国商务部此前采取的措施是设定芯片的性能阈值,即必须是超强的并行处理器(每秒运行300兆次或更快),且具有极快的互联速度(每秒600Gb或更高);凡是超过性能阈值的芯片,商家须向美国商务部申请出口许可证。原有政策针对的是英伟达和AMD销往中国的高端人工智能芯片,但新管制政策已更改为“推定拒绝”原则,这实际上相当于出口禁令。

美国在高端芯片上的竞争优势,不仅仅在于拥有先进的制造技术,还在于拥有与之相匹配的软件系统。以英伟达为例,该公司既能制造高端人工智能芯片,还拥有基于英伟达标准的CUDA软件生态系统。如果中国或任何非美国的人工智能公司联合起来,建立起替代CUDA的生态系统,将严重损害英伟达在中国以及在全球的销售。

1.2禁止中国获得美国制造的芯片设计软件和半导体制造设备,卡断中国国内设计人工智能芯片的脖子

拜登政府认为,仅仅对华禁售高端芯片是不够的,美国还应援引“外国直接产品规则”,禁止全球任何半导体制造公司向任何寻求为人工智能或超级计算制造高端芯片的中国芯片设计公司提供服务。具体而言就是要利用两个方面的主导优势来卡住中国的脖子:

一是美国在EDA(电子设计自动化)软件市场的主导优势。现代芯片可在每平方英寸的硅上容纳数百亿个晶体管。只有借助EDA软件,设计者才能为芯片绘制出超级复杂的图纸。在此领域,明导国际、楷登电子、新思科技等三家公司处于世界领先水平,其总部均设在美国,这是美国卡住中国脖子的有利条件。

二是美国在半导体制造设备方面的主导优势。美国制造的设备是世界各地所有半导体制造业务中不可替代的组成部分。对于美国商务部禁售EDA软件的禁令,新管制政策增加了强有力的执行工具:中国公司使用非法盗版或在禁令生效前合法购买的美国设计软件,所完成的先进人工智能和超级计算芯片设计,不得外包到中国境外进行制造;对于被列入清单的大约28家中国机构,则完全禁止其外包制造任何类型芯片。

这些强制措施与美国针对华为海思芯片采取的措施非常相似,其目的是要让这大约28家中国芯片设计和超级计算机构停摆歇业,但目前尚有寒武纪等能力很强的中国人工智能芯片设计公司未被列入清单。同时,中国也可能采取“完全中国式的”半导体供应链策略来摆脱卡脖子困境。

1.3禁止中国获得美国制造的半导体制造设备,卡断中国制造先进芯片的脖子

美国在半导体制造设备的许多类别中都处于世界主导地位,几乎无人不严重依赖于美国设备。根据新的管制政策,美国将大幅限制向中国所有地区供应先进的半导体制造设备;对于制造先进芯片的中国公司(如中芯国际、长江存储),半导体制造设备禁售范围更广,包括了检验和计量设备。新管制政策已超越了美国的传统政策,不再只是寻求保持在两个半导体技术节点领先中国,而是试图降低中国的技术成熟度,使其低于当前水平。新管制政策的做法类似于对人工智能芯片的禁售限制,针对不同类型芯片制造技术设定了相应的性能阈值:针对逻辑芯片,美国对鳍式场效晶体管制造设备提出了许可证要求,这将几乎影响所有16纳米及以下制程逻辑芯片的生产。对于中国国际这样超过性能阈值的公司,美国甚至禁止出口较老、不太先进的设备,其目的就是让其14纳米生产线彻底退出市场。对于后继更为先进的全环绕栅极晶体管制造设备,中国也将面临广泛的采购限制。

针对DRAM(短期存储芯片),美国限制销售适用于18纳米及以下制程芯片的制造设备。针对NAND(长期存储芯片),美国限制销售适用于128层及以上制程芯片的制造设备。这些限制将对长江存储等中国内存芯片公司构成直接威胁。与逻辑芯片一样,对于已经达到或超过性能阈值的中国芯片工厂,新管制措施将实施更为广泛的设备销售限制。中国企业极其难以规避这些设备出口管制,这对中国先进芯片制造商来说将是毁灭性的打击。

1.4阻止中国获得美国制造的零部件,卡断中国发展自己的半导体制造设备的脖子

设计和制造半导体制造设备,是最复杂、最昂贵、最困难的工作之一,也是美国在半导体供应链瓶颈中最持久的竞争优势。为了防止中国启动应急计划,开发自己的半导体制造设备,拜登政府增加了许可证限制,旨在阻止“商业管制清单”上任何用于该目的的组件或项目出口。

2 拜登政府的三个关键认识

新管制政策表明,美国正以空前的规模运用其技术和地缘政治力量,将其在全球半导体供应链中占据主导的卡脖子技术武器化,这反映出拜登政府的三个关键认识:

其一,中国愿意采取非常措施以逃避出口管制,摆脱对美国半导体供应链的依赖。美国新管制政策中的四个卡点,既环环相扣,也是非常之举。新管制政策不仅阻止了相关产品的销售,而且有效禁止了美国个人和公司为此类出口提供便利或转让任何相关技术资料;对于中国的人工智能和半导体产业,美国则采取了折中措施。

其二,美国针对中国的目标是有限的,并不是意图迫使中国陷入经济衰退和通胀螺旋。为了保持和扩大美国在半导体领域的领导地位,美国政府现在和将来都需要采取行动。作为拜登政府的一项半导体旗舰政策,最近通过的《芯片与科学法案》承诺为美国半导体研究、开发、制造和劳动力发展投资527亿美元。

其三,有关人工智能的变革潜力及其对国家安全的影响,是真实可信的。目前,对华禁售的先进人工智能芯片,其性能基准只占到整体市场需求的一小部分,但拜登政府仍将保持该基准不变,以将中国排除出人工智能的未来。

文章来源|CSIS

编译|智能society

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