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華為單靠國產芯片 無法贏5G戰 基礎設計成致命傷 晶圓製造落後10年

By on June 3, 2019

原文刊於信報財經新聞

華為嘗試以國產貨替代美國晶片及技術，當中以晶片設計及製造難度最高。（路透資料圖片）

華為嘗試以國產貨替代美國晶片及技術，當中以晶片設計及製造難度最高。（路透資料圖片）

華為深陷中美角力漩渦，5月底遭美國列入出口管制實體清單全面封殺，嚴重打擊環球供應鏈體系，美國科技企業接連煞停與華為的業務，華為的「備胎」（後備）計劃突然浮上水面，嘗試以國產貨替代美國晶片及技術，當中，以晶片設計及製造難度最高。分析認為，中國半導體產業落後多年，華為旗下海思半導體僅於部分手機晶片範疇接近國際水平，其餘半導體設備、材料、設計工具均依賴進口，無論手機或電訊設備均難以完全以國產化零件取替。

半導體產業主要分為晶片設計、晶圓代工、封裝測試3個環節，涉及六大供應鏈產業，包括晶片設計公司、晶圓代工廠、封裝測試廠、半導體材料廠、半導體設備公司、設計工具公司（EDA軟件），而中國在其中3個業務上幾乎完全失勢。當中不少頂尖技術來自美國，如大型通訊設備晶片商高通、Intel、Synopsys等，日本、台灣、荷蘭則分別以半導體材料、晶圓代工及半導體設備產業聞名。

旗下海思採ARM架構

華為於2004年建立海思半導體，主要產品為手機晶片、服務器晶片、基站晶片、基帶晶片及AI晶片等，以麒麟系列最為人熟悉。從晶片設計的層面而言，易方資本高級分析員關博文表示，中國的數碼集成電路設計做得較為出色，例如海思的手機基帶晶片、CPU；不過，弱項在於模擬集成電路設計，包括數碼與模擬訊號的轉換器、電源功率器件，目前中外差距正在縮小，但技術提升難度非常大，因為要依靠工程師、設計師的經驗。

與其他手機晶片設計公司一樣，海思半導體的處理器是建基於美國晶片設計商ARM的架構。

ARM上月底已向員工表明須停止與華為一切業務合作，以遵守美國的規定。關博文稱，中國沒有底層架構，即基礎設計方案。他形容為「砌Lego」，指引玩家砌出最基本的架構後，「在這上面再去設計你自己的方案」。

中國半導體產業落後多年，華為旗下海思半導體僅於部分手機晶片範疇接近國際水平。（中新社資料圖片）

中國半導體產業落後多年，華為旗下海思半導體僅於部分手機晶片範疇接近國際水平。（中新社資料圖片）

半導體設備材料均欠奉

在半導體製造方面，晶圓生產技術延續摩爾定律，不斷挑戰尺寸極限，晶圓代工廠龍頭台積電的7nm晶圓去年已經發展成熟，而中芯國際（00981）的14nm晶圓於今年上半年才正式投入量產。北京蘭璞資本創始合夥人、前Intel中國董事總經理黃節早前出席活動時指出，內地在晶圓製造的技術落後三代，大約為10年。

富瑞電訊及電訊設備研究主管李裕生亦提到，電路縮小過程需要長期反覆，每試一次需時數月，台積電累積了30年技術，內地正加快追趕。

至於周邊產業，中國在半導體設備、材料、設計工具幾乎完全缺席。關博文說，最先進的光刻機只得荷蘭擁有，美國及日本均沒有；設計工具則由美國Synopsys及Cadence兩家公司為主打。他又解釋，晶片製造工序繁多，「每一道工序都有自己的製造能力是不可能做到」。

李裕生認為，華為事件將成為一場持久戰，海思雖然擁有設計能力，並推出自己的5G晶片，但仍需要高通授權相關技術才可以做到，始終高通掌握無線傳輸最領先的技術。「若美國出口禁令阻止專利授權，華為難以在合法的情況下自行設計晶片。」

倘禁用高通專利廢武功

概括而言，黃節相信，中國半導體產業在中低端及手機基帶的晶片設計、封裝測試方面已接近世界水平，但代工晶圓差距約三代，半導體設備、材料及設計工具基本上需依賴進口，華為難以全部靠「備胎」生存。行業難度在於資金、人才、知識產業需求大，技術發展迅速，製造工藝要求極具挑戰。

半導體產業需要長時間技術及專利累積，關博文補充，專利分散於歐、美、日，沒有國家擁有全產業鏈，但各國具備不可或缺的技術，現時中國看來還欠奉。

中金估計，華為事件長遠會加快半導體行業國產化，並促進政府加大扶持力度。

華為於2004年建立海思半導體，主要產品為手機晶片、服務器晶片、基站晶片、基帶晶片及AI晶片等。（路透資料圖片）

華為於2004年建立海思半導體，主要產品為手機晶片、服務器晶片、基站晶片、基帶晶片及AI晶片等。（路透資料圖片）

採訪、撰文：卓茗

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