美国准备实施新限制，中国人工智能半导体芯片研发面临障碍
随着美国准备发布新法规，限制韩国向中国公司出口先进存储芯片，中国研发国产人工智能（AI）半导体芯片的努力面临更大挑战。
业内专家表示，如果美国的新限制措施导致韩国高带宽存储器 (HBM) 芯片供应中断，中国大陆将面临困境，因为缺乏国内替代品。HBM 芯片是一种采用先进封装技术垂直堆叠的动态随机存取存储器 (DRAM)，在现代图形处理单元 (GPU) 和人工智能加速器的运行中发挥着核心作用。
据路透社报道，华盛顿政府正在考虑制定新的出口法规，限制向中国出口先进芯片，这导致一些中国人工智能芯片制造商无法从外国供应商获得 7 纳米晶圆代工服务，而这是开发先进人工智能半导体的关键因素。
据台湾市场研究公司TrendForce的报告显示，韩国两大内存芯片巨头SK海力士和三星电子占据全球HBM芯片市场，预计到2023年，两家公司各自占据约48%的市场份额。目前，中国严重依赖韩国的内存芯片供应，受益于先进AI芯片需求的旺盛，三星和SK海力士在中国大陆市场的销售额在今年上半年大幅增长。
加拿大研究公司TechInsights的高级分析师Jeongdong Choe表示：“如果中国无法进口HBM芯片，他们将在中短期内遭受严重损失。”他还强调，中国使用的大部分HBM芯片，尤其是HBM2和HBM2E生产线，都由两家韩国巨头——三星和SK海力士供应。
尽管获得了政府的大力资金支持，中国领先的 DRAM 制造商长鑫存储科技（CXMT）仍未实现 HBM 芯片的量产。尽管自 2023 年以来一直努力缩小差距，但 CXMT 的技术仍然落后韩国竞争对手至少两代。
据美国投资银行摩根士丹利分析师 Shawn Kim、Duan Liu 和 Michelle Kim 11 月 25 日发布的报告称，制造商 CXMT 目前正在与国内一家芯片测试和封装公司合作，开发第一条国产 HBM 芯片生产线。
分析人士表示：“自2022年以来，这两家中国公司在全球注册了100多项与HBM芯片开发相关的专利。然而，商业化仍然遥遥无期，而且由于美国法规的压力，技术准入受到限制，产品面临竞争力下降的风险。”
与中国领先的半导体代工厂中芯国际（SMIC）类似，长鑫存储也面临着美国在先进芯片制造设备进口方面的严格限制。为了遵守这些规定，长鑫存储只能使用17纳米和18纳米工艺技术来生产DRAM和移动DRAM芯片。
与此同时，美国、韩国等竞争对手则走得更远，进入10纳米以下的先进技术节点，在制造能力和产品性能上与中国形成了显著差距。
TechInsights 的 Jeongdong Choe 表示，长鑫存储目前正在开发其第二代 HBM2 芯片。然而，预计中国要到 2025 年甚至更晚才能实现量产。他还强调，即使长鑫存储能够实现大规模生产，其良率也可能在 30% 左右甚至更低，这一数字在全球市场上难以竞争。
与此同时，SK海力士于2013年率先推出全球首款HBM芯片，并于2018年推出了HBM2系列。就在两个月前，该公司继续保持领先地位，发布了12层HBM3E芯片，这是第五代产品，预计将在2025年成为主流。
值得注意的是，半导体厂商Nvidia的B300、GB300等新一代GPU产品线有望集成这一先进配置，从而强化SK海力士在高性能内存芯片领域的地位。
然而，长鑫存储仍被视为中国在DRAM内存芯片领域最大的希望。摩根士丹利表示，长鑫存储取得了显著成绩，其产能已从2022年的每月5.7万片晶圆提升至今年第四季度的每月21万片晶圆，占全球DRAM芯片产能的11%以上。这一成就标志着长鑫存储努力缩小与国际竞争对手的差距迈出了重要一步。