美国盯上成熟制程芯片背后,中国正在推动一种破坏式创新

12月22日,即将卸任的美国商务部长雷蒙多在接受《华尔街日报》采访时表示,美国在芯片竞争中试图阻止中国是愚蠢的,是“徒劳无益”或“白费力气的事情”。

但就在今年3月,雷蒙多还公开表示要不惜一切代价阻止中国,加大芯片出口管制力度。为何一年之内她会出现截然相反的表态?

要知道,当年他们内部是高度统一口径一致同意对中国芯片制裁时,美国更关注先进制程芯片。所谓先进制程芯片可以称之纳米数更低的高端芯片,而成熟制程芯片一般是指中低端芯片。美国每次的措施在从不同维度限制中国获取先进制程芯片,但现在他们把目光放到了成熟芯片领域,发起301调查,美国发现一个真相,三分之二的美国产品使用了中国成熟制程芯片。

但根据玉渊潭天的调查发现,中国对美国的出口芯片变化不大,这起调查的背后,是美国对成熟芯片制程的认知变了,认为成熟芯片不是过时技术,而是使用了包括碳化硅等新技术。这类芯片也会不断改进并满足新的要求与应用。因此,美国开始意识到,先进制程芯片与成熟制程芯片的区分是错误的。

美国所担心的碳化硅,其实是一种先进的半导体材料,它为半导体技术的突破性发展提供了巨大的潜力。在半导体领域,由于碳化硅具有优异的物理和化学特性,如高熔点、高电子迁移率、高耐热性和较低的能带间隙等,使得碳化硅芯片在高温、高压和高频率下都能表现出不错的性能,这有助于提升芯片的运行速度、降低功耗并增强稳定性。

碳化硅芯片的独特性能使其能够应用于电力电子、汽车、航空航天等极端环境下的领域。在汽车领域,碳化硅芯片可以用于制造更高效、更可靠的电动汽车驱动系统和电池管理系统;在航空航天领域,碳化硅芯片能够承受高温和辐射等恶劣环境,确保系统的稳定运行。

而国家第三代半导体技术创新中心历经四年自主研发,成功突破了沟槽型碳化硅MOSFET芯片制造的关键技术。

事实上,从美国的认知来看,我们大致能推测,他们或许意识到,中国使用了碳化硅等技术的成熟制程芯片其实是一种破坏式创新。

在《创新者的窘境》这本书中,提到的破坏式创新一直以来对美国企业界有深远的影响,因为很多领先的科技企业恰恰就是败给了破坏式创新。

它指出,为什么8英寸硬盘的领先制造商(昆腾公司和舒加特公司、priam公司)会如此轻易错过5.25英寸硬盘带来的发展机遇?是因为他们每一家公司都在不断提高市场层次,追求更高性能的市场定位。

而它们的客户需要的也是性能更强大而不是体积更小巧的硬盘。这些硬盘制造商似乎被他们的客户误导了。到了1992年,具有明显破坏性特征的1.8英寸硬盘横空出世,1995年,在销售额为1.3亿美元的1.8英寸硬盘市场中,新兴企业占据了98%的市场份额。而在1.8英寸硬盘市场中,应用这种硬盘的最大市场并非计算机市场,而是便携式心脏监护装置市场。

这一种向高端市场移动的理性模式,却使得低端价值网络形成了一个竞争真空,吸引技术和成本结构与这个价值网络更加匹配的新兴企业参与竞争。这种低端市场竞争出现巨大真空的情况就曾经发生在钢铁行业,当时采用了破坏性小型钢铁厂流程技术的企业利用这一真空,顺利进入低端钢铁市场,并以此为据点,开始不断向高端市场发起猛烈的冲击。

回到芯片市场,熟悉的一幕似乎正在上演。美国的芯片企业不断在追求性能更高的先进制程技术,引得业界竞相追逐。从早期的55nm、28nm,到14nm、7nm,再到目前广泛讨论的5nm、3nm,以及台积电正全力推进的2nm。

但是美国芯片企业不断向高端市场移动,并且限制中国追逐先进制程芯片的时候,由此产生的一个影响是,在应用市场最广泛的中低端市场领域,出现了一个与美国芯片企业无法进入与主导的低端价值网络,形成了一个竞争真空,中国成熟制程芯片正在逐步主导这个市场。

而根据美国CSIS的报告指出,大多数汽车、飞机、家用电器、宽带、消费电子产品、工厂自动化系统、军事系统和医疗设备,都依赖基础半导体也就是成熟制程芯片。

而现在中国成熟芯片在全球市场的份额逐年增长,今年前11个月中国芯片出口额达到1.03万亿元,增长20.3%。预计到2027年将达到37%。此外,中国芯片制造商的产能扩张速度惊人,2024年中国芯片产能将同比增长13%至860万片/月,这一增速远超全球平均水平。在东亚,中国的芯片出口已经超过韩国和日本,排第一。

一个信号是,日本企业竟然抢购中国企业制造的芯片!放在在四五年前,这简直是不可思议。

成熟芯片市场不断扩大的结果是,中国在这一领域的技术与成本与价格竞争力会越来越强,话语权越来越强,加上中国成熟芯片的碳化硅芯片工艺不断发展,经过长时间的市场验证,技术会越来越成熟,生产成本较低,稳定性高,聚焦于中小容量的存储芯片、模拟芯片、MCU、电源管理、模数混合、传感器、射频芯片等,广泛应用于消费电子、汽车、家电,以及医疗和工业设备等领域。

成熟芯片的市场需求与应用范围会越来越大,未来甚至将会占据了全球四分之三左右的份额。加上美国意识到,碳化硅技术对成熟制程芯片带来的性能提升、功耗降低与稳定性等加持作用不可忽视。这也将对先进制程芯片造成一定的破坏力与冲击力。

美国想把中国芯片阻挡在先进制程芯片之外,但是中国通过碳化硅新技术在成熟芯片市场不断扩大市场,这类似于苹果占据高端手机市场,利润丰厚,但是中低端市场却是市场主流,而且一旦在中低端市场做大客户基础,建立信任价值,将不断向上冲击,蚕食中高端芯片市场。

而吃惯了高端市场红利的芯片企业,要进入低端市场,却又非常艰难。

在创新者窘境这本书提到的破坏式创新案例,就曾经发问,为什么领先企业能够很快进入高端市场,但是进入低端市场却是如此之难?因为高端市场价值网络良好的增长前景和更高的盈利能力,比当前的价值网络更具吸引力,他们找不到充分的理由进入利润率更低的低端市场。

而尤其重要的是,相对于破坏式创新的引领者,它已经丧失了成本与技术、工艺等方面的竞争力,而中国成熟芯片已经发展出了与这个市场相契合的产品能力与生态。

而中国成熟芯片市场的扩大与自给自足,包括ASML、英特尔、高通、AMD等半导体公司,因砍到了中国市场,导致其利润不断萎缩。

近期有消息指出,因财报业绩指引严重低于市场预期,存储芯片龙头企业美光科技的股价大幅跳水,截至券商中国记者发稿时,该公司股价美股盘前跌超15%。

此外,ASML股价在今年7月创下1105.461美元新高后随后一路下滑,第三季环比下降超过50%,主要原因就是大陆区订单快速下降。

如今中国通过各种方法将成熟芯片的效益发挥到极点,在现行技术基础上求“系统性创新”,不断带动成熟心态的良性生态。在2020年,中国大陆市场需求占比26%,2023年提升到34%,2024年正是国内晶圆厂投产的高峰之年,对全球半导体设备的拉动甚至高达47%。

中美相互制裁下,谁会先扛不住?近期英媒认为会是美国。理由是美国制裁中国半导体产业,中国企业依旧能够在技术上取得突破,无非是速度要慢上一些。但中国在成熟芯片市场一旦全球覆盖率超过美国,随着技术的突破与市场份额的提升,中国从中低端将不断发起向高端市场的冲击。

而美国芯片企业要往下做大成熟芯片市场,却非常困难。它们不仅仅受到客户需求的制约,还受到它们参与竞争的价值网络所固有的财务结构与企业文化的制约。

因此,美国已经意识到,中国在成熟制程芯片不断做大市场,本身对美国占据先进制程芯片的企业造成了破坏式的冲击力。而美国干涉全球芯片产业链最终的结果是什么?最有可能的情况是,出现越来越多“分离”的供应链,这种情况也正在发生。

美国不断追求高性能的定位,并且把对中国的制裁不断扩展到含美国技术的供应链中,恰恰让其陷入一种窄众、封闭的生态困境,而中国却在打造一种开放的供应链,在成熟市场形成了破坏式创新的结构体系,中国的开放供应链也正在带动越来越多的芯片企业进入中国建厂。

这种趋势持续演进下去,将出现类似于新兴企业对领先企业破坏式创新的颠覆力,这可能是美国目前最担心的地方。

作者:王新喜 TMT资深评论人

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