IGBT持续缺货的三个原因
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查看全文基于“非美化”要求,中国必须冒投资打水漂的风险进入芯片全产业链。中国汽车产业技术升级,到头来必须依赖中国技术的整体自主化。
作者丨孟华
编辑丨田草
出品丨汽车人全媒体
据传闻,美国商务部将在近期宣布限制芯片出口中国的一揽子新规。
据《汽车人》分析,这套“在路上”的新规,不是新的加码,而是今年8月起一系列总统令的具体落地措施。
限制范围扩大,力度增强
相比前年和去年,在今年7、8、9月,美国连续扩大了对中国芯片产业打击范围,强化了打击力度。
总体说来,对华限制集中在三个主要方向:一是EDA芯片设计软件;二是芯片制造环节;三是9月初定下来的新方向:14纳米以下AI芯片本身。
前两者属于芯片研发制造工具,后者则针对芯片及系统级产品。
预计新规将正式对先进制程生产技术出口加以限制,并限制超级计算和AI涉及的芯片出口。
当然,新规必然设置豁免条款,由商务部来批准具体企业提交的申请,也将设置缓冲期,以便走完已签署的商务合同。
8月26日,美国商务部以信函方式,要求限制的英伟达A100/H100 GPU芯片和AMD的GPU卡MI250,也将包含在新规内。
从“指导”具体企业,到行业禁令,范围无疑是扩大了。
同样根据9月初英伟达获得的美国政府授权,允许英伟达2023年3月1日前进行“必要的出口”,允许英伟达在2023年9月1日前透过香港办事处,继续履行A100和H100订单。
为了赶在美国政府的管制令(叠加缓冲期)之前,英伟达已经在9月中旬向台积电下了“超级急件”代工订单,这批订单将在10月底至11月初开始交付。虽然这意味着代工厂将收取多达50%的加急费,但也好过对客户违约。不用说,这些客户都是中国企业。
A100及算力更强大的H100,主要客户是数据中心、边缘计算、能源、汽车、超算等领域。宝马集团生产部、德国AI研究中心,以及国内大量云服务、自动驾驶方案企业和大型科研机构、院校,都在使用这两种芯片。
所有这些举措,都以限制中国获取先进半导体技术、打压中国提高AI和云计算能力为目的。
这是中美国力竞争的一部分,很多人关注美国手段的非正义性和非正当性。美国对这些泛道德化的指控(大部分集中于国内)并不在意,他们只关心拖慢中国的脚步,为此不惜自己相关利益受损。
此举是中美技术脱钩的一部分。现在当然不是终点,后续还有一系列跟进“堵漏”措施,务求锁死中国芯片产业向上突围的路径。和以往一样,只要中国有的,美国就不会禁运,譬如比A100低一档的A40(图形)/A30(AI)等芯片,照样可以出口。
而技术脱钩带来一个显而易见的副作用:中美供应链开始解耦,这是全球化崩溃的另一个征兆。
汽车产业受到深远影响
不管中国企业用户如何囤货、寻求替代,或者尝试黑市交易,都在几年内改变不了中国没有高端芯片(小于14纳米)的生产能力的问题。现在就连设计能力,也快被打掉了。
如果扩展到中端芯片,汽车依赖的云计算、智慧城市,以及汽车生产所用的工业机器人,都将遇到重大困难。
具体到汽车应用上,这类AI芯片有什么用?不管是英伟达的A100和H100,还是AMD的MI100和MI200,其实都属于GPU芯片,主要作用是图形的显示与处理。在汽车行业,它们主要用于自动驾驶训练集群建设,以及相关数据中心的搭建。
也就是说,这是部署于云上的算力,而非放在本地(车载)。
美国有关芯片的限制,还有一个很大的负面作用媒体很少提到,就是让中企丧失了跟踪先进技术的能力。这将导致技术代差,也是美国很看重的目标。
9月份,英伟达发布了新一代Thor芯片,这个以“雷神”为名的Soc(系统级)芯片,可能改变了自动驾驶、智能座舱的研究方向。
现在车企,在本地(车载)部署的自动驾驶芯片大多是Orin,而座舱流行用高通8155。有了“雷神”,就可以将两大应用(自动驾驶和座舱)集中在一个AI计算机(以Soc芯片为核心)上,“雷神”可以同时运行Linux、QNX和Android这三种分别代表了自动驾驶、功能安全和智能座舱的系统。
算力更强、多系统服务,怎么就颠覆了车载芯片行业的现状了呢?
当前自动驾驶最大的问题是算力限制。要识别的道路图像太多、传感器融合算法负担太重,导致现在自动驾驶公司把主要精力都放在开发新算法上,旨在更少占用算力。
Thor芯片意味着两年后给8倍算力,不够的话可以部署两枚。这意味着,算法优化路径没用了。大家应该转到算法精度迭代上来,提高辨识和决策的精度,后两者关乎直接提升自动驾驶体验。
硬件公司主导的算力解放,导致算法公司(也就是自动驾驶软件公司)尴尬,也导致自研专用芯片的一众车企尴尬,还导致专门设计座舱芯片的公司尴尬(比如高通)。
英伟达提供了相应的软件开发套件,如果再搞点开源自动驾驶算法,就把硬件、生态和算法都配齐了。自动驾驶公司将没有活路,座舱功能也被捆绑,车企还有什么必要采购两套系统呢?
这就是“以硬制软”,力大砖飞,以硬件暴力压制了软件技巧。如果中国不搞硬件,或者只搞点边缘化的所谓“软硬一体”系统,那么结局,就是始终被掌握先进硬件科技的美国压制。
中美芯片竞争的走向
反过来看,禁运(包含技术转移限制)也给了中资芯片企业一点希望,但取决于中资芯片能否支棱起来。
这也是老生常谈,以前中国芯片比英伟达性能落后30%,就算便宜再多,车企也绝不会考虑前者,所以中资芯片都靠补贴和国企订单支撑。
现在先进制程禁运(早晚走到全面禁运,视乎中美关系的恶化趋势),大陆客户都要组建“非美”供应链。哪怕供应商水平再差,也要给点单子,就是防止后者突然死掉。
有了订单,芯片公司才有活路,才有进一步投入研发的本钱。这么简单的道理,也适用美企。今年1-8月,中国进口了1.5万亿人民币的芯片,这是全球独一无二的大市场,因此也是美国商务部保留豁免通道的理由。
如果一下子彻底断掉,短期内会让英伟达丧失30%-35%的市场,但利润可能损失60%以上(芯片成本同样取决于规模效益)。搞过头了,英伟达的研发投入将会不足,对保持技术领先不利。
从更广的视角看,过去30年,全球芯片产业发生了剧变。美国不再生产世界上最先进的半导体,并失去了生产关键供应链投入的能力,如光刻工具、基板和一些特殊化学品。
今天,美国只制造了全球芯片产能的10%,并只提供了全球封装、组装和测试产能的3%。超过2/3的先进芯片是在中国台湾制造的,而且自2020年以来,某些成熟节点的新产能已经增加了近75%。
目前,芯片产业正在经历终端高阶需求暴涨的阶段,很大程度上由汽车的新能源化、智能化引导的。
这导致了芯片公司的分化,一部分是“无工厂”型芯片设计企业;另一部分专注于代工。后者为了保持先进制造能力,投入变得越来越大,这也成了行业护城河。
美国芯片法案的目标,就是解决美国芯片生产的困难(主要靠补贴),使新增的先进产能放在美国。
美国在芯片制造上很脆弱,因为10年来流失了太多的技术能力和人力资源。但同时,设计、研究和开发方面仍然很强。美国是世界上芯片设计和设计自动化工具的领导者,占据了芯片设计价值的大概一半,美国正在利用这些优势打压中国。
这也引出了美国系列芯片政策的另一个目标:挽救正在失去领导地位的美国芯片产业。
在全球范围内,原型设计和验证成本正在上升,导致投资者不愿意投资早期项目。超越当前设计的创新、高额的开发成本和不可靠的回报,带来了不可预见的风险,这是摩尔定律失效的一个原因(另一个原因在于物理法则的限制)。
而中国这边,说简单点,基于“非美化”要求,必须冒投资打水漂的风险进入芯片全产业链。英伟达不管如何努力“确保用户需求”,美国禁令带来的副效果,也让中资用户无法继续信任英伟达(这与英伟达本身的商业操守无关)。
芯片的长期竞争力,需要一个强大的生态系统支持研发和生产。这个生态系统包括生产、创新、熟练工人和不同的中小型供应商,通常需要在特定的地理区域内将资源放在一起,而且要有就近的市场,作为投资回报。
中国不缺市场,不缺研发资金,现在意愿也有了,硬件路径被卡死,并不能让中企放弃升级。
美国不能指望重新创造已经失去的东西。芯片项目成功有赖于认知更新,这是重建美国实力的希望。而美国推动的禁运,同样降低而非提高了中企进入该行业的壁垒。
这是时代的宿命,即中美两国都在强化自身国力,同时又通过力量投射,去影响对方。只不过美国的技术优势,让其有更多出招的机会,中国则立足于防御和内向建设。后者是无奈之举,没有其他选择。
美国出手斩断供应链所有涉及美国技术的环节很容易,完全堵上漏洞就不那么容易了,因为这可能导致自身利益重大损失。美国政策设计,基本上是在两者之间找平衡。
问题是,供应链斩断了之后,美国也失去了对中国市场的影响力。历史上,没有一个大国是被禁运搞垮的,短期痛苦不代表没出路。中国汽车产业技术升级,到头来必须依赖中国技术的整体自主化。
工业、车用领域的IGBT需求仍然吃紧,根据市场消息,5月安森美的IGBT供应紧缺,交期仍在40周以上,无明显缓解。 国际电子商情30日讯 据富昌电子日前公布的《2023Q1芯片市场行情报告》指出,意法半导体、英飞凌、仙童半导体、Microsemi、IXYS的IGBT交期与2022Q4的交期一致,最长在54周
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