围猎华为:5G、产业链与中美科技竞争
作者:徐振羽 来源:中美印象
本期“后浪看中美”(第三期)我们向读者推出的是来自加拿大McMaseter大学徐振羽同学的文章。文章引用了多篇英文原著和咨询公司的报道,分析了美国围堵华为在多大程度上能达到设想的目标。
5月15日,美国商务部发布声明,宣布将限制华为及其附属公司使用美国技术和软件用于半导体,同时限制科技企业向华为供货,即便是在美国以外的企业,只要使用了美国技术及设备,均需向商务部申请出口许可证。而这距离美国商务部将华为列入实体清单刚好过去了一年。
禁令对于华为的最直接影响来自芯片断供,目前半导体行业主要存在3种商业模式:IDM、Fabless和Foundary。其中IDM模式的企业同时负责芯片的设计和制造,在半导体行业的早期占主导地位;然而随着芯片制程的进步和制造精度要求的不断提高,加工工厂的建设成本和技术要求也随之水涨船高。以高通、联发科为代表的Fabless模式异军突起,分散风险与成本,只负责芯片的上游设计。而Foundary的代表更是目前占据了半导体制造业半壁版图的台积电,这种模式的企业只负责中下游的加工制造,不参与芯片的设计环节,通过和产业链上的其他合作伙伴紧密合作,各司其职。
华为旗下的华为海思作为一家Fabless企业,在去年5月被加入实体清单后已经收到了影响,美国的芯片设计软件公司停止为华为海思提供升级,导致华为海思不得不使用老版本软件设计芯片,并通过与意大利、法国等欧洲国家的相关企业合作尝试绕开实体清单。此次的进一步限制使得华为在不远的未来可能将无法从台积电等代工企业获得订单,这对于目前占超过50%份额的华为手机业务的冲击最大,根据华为的消息,其手机业务所需的中高制程芯片的储量还能维持1.5至2年左右的时间。台积电雇用了英特尔前首席说客彼得·克利夫兰(Peter Cleveland)担任台积电全球政策副总裁,目前正在积极游说美国政府和国会,寻求在120天以外的出口豁免。
难说再见:全球供应链上的双刃剑
与此同时,为禁令忧心忡忡的似乎不止华为和台积电两家公司,尽管名义上针对中国公司,该禁令很可能会为一大批美国政府承包商带来压力,迫使它们花费大量成本保证被制裁中国公司的产品彻底从供应链上消失。值得注意的是,美国《国防授权法案》B部分第899节铭文规定,美国公司必须保证它们的全球供应链——不仅仅是与美国政府对接的那部分,都不能含有华为、中兴、海康威视等相关中国公司的产品。
“国会对于在我们的关键基础设施及相关系统中消除中国技术非常认真,”大卫·汉克(David Hanke)说,他曾经是国会负责防务预算法案的工作人员,如今是华府一家大型律所及游说公司阿伦特·福克斯(Arent Fox)的合伙人:“这项禁令的具体条款并没有赋予联邦机构太大的灵活性,当八月期限到时,一些还想继续和政府打交道的公司将发现自己身处非常尴尬的境地。”
同时,尽管华为没有控制任何一家美国公司,它的产品也正处于美国政府的禁令之下,这家公司在世界其他地方的影响力依然非常巨大。律所卡温顿与博林(Covington & Burling LLP)的特别律师萨曼莎·克拉克(Samantha Clark)说:“华为在中国、欧洲和非洲的流行是必然的;它的一些商业合作伙伴也许会最终将自己的产品出售给美国政府,而后者可能根本都意识不到华为的产品将多大程度上出现在自己的采购链上。”
过去几个月来,诸如洛克希德·马丁、亚马逊、苹果和福特汽车等美国大型企业都派出代表游说特朗普当局;他们希望能够推迟禁令的期限,修改规定中对于全球供给链的界定,而这些解决新冠疫情在这些任务的难度面前都相形见绌。
在今年四月致国会议员们的一封信里,包括美国商会和美国航空航天工业协会在内十家机构联名呼吁道:“如果(《国防授权法案》的)B部分正式实施,许多公司将被迫冻结当前为美国政府提供的设备和服务,因为它们所使用的关键设备中含有相关公司的产品,而这些设备和服务有许多对当前抗击新冠疫情非常重要。”它们的律师们表示,这些公司的设备制造商和服务供应商,以及它们的海外分支机构可能将完全无法使用任何含有被限制公司设备的互联网服务、云网络等等等等。举个简单的例子,一家美国承包商的伦敦办公室将无法使用英国皇家邮政服务来运送物品,因为英国邮政的相关平台都在系统内部使用了华为的网络设备。
规定对于全球的范围划定还可能影响到美国人民更迫切的需求。例如一家为美国退伍军人事务部提供药品的公司如果在印度开设了制造工厂,而它则使用了印度最大的电信商巴帝电信的服务;考虑到巴帝电信通过华为的信号基站运行自己的移动电话服务,该公司将无法通过其制药工厂为美国退伍军人提供他们急需的药物。
克拉克在担任参议员武装部队委员会副幕僚长及总顾问期间曾经主导通过了美国2018年国防预算法案;她说国会在华为禁令中忽略了对于“使用”和“实体”二词的定义,而这根据她的经验为法律的执行拓宽了空间,未来美国情报机构可能会根据具体情况和自身的特殊需要“量身定做”执法行动。
根据彭博社的消息,部分商界人士正在动员国会,希望在下一次的新冠经济刺激计划中提出对法案的推迟实施,并且在下一次《国防授权法案》进行辩论时对法案中定义模糊的部分进行明确。在当前中美两个世界最大经济体的关系不断恶化的时期,没人能下断言特朗普当局会对法案进行任何程度的修正。为了应对最坏的情况,一些承包商的律师建议公司草拟豁免申请,并预先模拟分析它们放弃政府合约的情况。
“如果真的要搞那么复杂,也许和政府合作变成了一件不值得的事。”克拉克说。
世界工厂的优势在哪里?
在今年三月美国商会在中国进行的一项调查显示,超过70%的在华美国公司表示不会因为疫情等原因迁移在中国的生产线和供应链。尽管对于部分我们熟知的产品(耐克鞋、李维斯牛仔裤、苹果iPod)来说,越南、印尼等国成为了比中国更受青睐的目的地。但是对于中高端制造业来说,中国拥有新兴市场国家无法比拟的优势——成熟的供应链、齐全的工业门类、巨大的市场、良好并仍在不断扩展的基础设施以及最重要的,相对高素质的劳动力队伍。就算是在贸易争端甚嚣尘上的2019年,美国公司仍然在中国投入了140亿美元的生产和长期投资,这其中就包括了特斯拉在上海的超级工厂。
中国自身也在进一步扩大制造业和资本市场的准入,正式通过了《外商投资法》;以往中国官方常常被诟病过度保护国内企业,并且对它们在商业竞争中的不当行为态度暧昧,但是今年在备受中国国内关注和舆论讨论的瑞幸咖啡事件后,中国证监会也依据长臂管辖原则进驻瑞幸公司,通过治理中概股公司的商业欺诈行为,增强外资企业的信心。
作为半导体行业的制造巨头,三星电子和台积电一直在谋划控制美国技术及设备在生产线中的比重。实际上在去年美国商务部将华为列入实体清单,要求所有公司不得向华为出售含有25%以上零部件及软件的商品后;台积电第一时间发布声明,表示公司产品的美国“元素”低于25%,而在美国商务部将该标准压缩至10%时,台积电又再次声明美国技术在公司生产线上的占比仅为7%。与之相对的是,同样作为半导体行业巨头的英国公司AMR,因为倚重美国技术而终止了所有与华为的交易。
实际上在美商务部进一步限制华为的前一天,台积电宣布2021年将在美国亚利桑那州建设一个5nm制程的晶圆厂。这个预计投资120亿美元、工程耗费时间8年的项目被外界普遍视为台积电面对美国强硬态度的一个妥协;希望通过建设新厂换取对华为的出口许可。然而在消息发布的第二天,美国经济增长、能源与环境局副局长基思·克拉克(Keith Krach)在新闻发布会上表示,台积电与华为的商业合作将持续受到限制,除非台积电获得出口许可;但美方在现在和可预见的未来里都不会对此做任何保证。
此路不通,但美国能通过台积电转移半导体生产技术吗?似乎也不太可能。台积电目前的主力生产线属于7nm制程,但是5nm制程正处于产能增速时期,并且已经开始和上游客户合作开发更先进的3nm制程;待到2024年亚利桑那厂投产时,5nm制程芯片的性能已经落后了。而在美国生产也不一定能保证该厂的盈利,届时台积电将会和三星电子和中芯国际共同竞争5nm的订单,对于这种昂贵的高制程生产线,成本控制是更关键的要素。英特尔在美国共设立了4家晶圆厂,布局时间远远早于台积电,但是始终没有在市场份额和利润上竞争过台积电,就是因为在美制造成本高企不下。
首先,在最关键的半导体产业链上,美国具有先天的劣势。一块芯片,从在电脑里的设计到最终被安装至通讯设备中,一共要经历以下几个步骤。
台积电和英特尔的晶圆厂只能算作是晶圆加工的环节,而出厂后芯片还经历封装和测试的环节(这方面华为海思比较成熟);作为半导体产业链的下游,美国缺乏封装、测试、模组以及组装等关键部分。以测试环节为例,芯片出厂后至少要接受两次测试,一次晶圆测试及一次最终测试;英特尔一半的晶圆厂设在美国,而测试设施除一家外其余全部设在国外,分别在中国、哥斯达黎加、马来西亚、菲律宾和越南。这意味着芯片出厂后仍然需要花费大量的时间和成本在不世界各个不同的大洲进行运输。而对于这种制造业中下游集聚效应的追求正是美国资本一直以来青睐中国的一个重要原因,缺乏它将给生产效率带来极大的影响。
其次,美国制造业的效率本身不具备竞争力。台积电120亿美金的投资贯穿2021至2029年,而工厂最早开工也要等到2024年,与之相对的事,台积电在南京设立的5nm制程的晶圆厂,从无到有只花费了20个月的时间。而且尽管晶圆加工的自动化程度较高,仍有约15%的环节需要人工,美国高昂的人力费用和相对低下的生产效率是制造业成本解不开的难题。
最后,台积电一直以来都以台湾内部为生产核心基地,和台湾以外的工厂保持着一到两代的代差,在3nm制程已经开始研发的时候花费数年时间建设5nm工厂可谓“出生即落后”,完全无法达到转移核心技术的目的。最终只能变成一个政治意义大于经济意义的“交保护费”。
门口的野蛮人:革命者还是搅局者?
正如华为需要美国的技术和设备,以及使用它们的下游企业,美国也一样需要华为。作为在5G行业没有疑议的领军者,华为不仅仅是5G行业通信标准委员会的主席,更拥有相当多数量的相关专利。彻底抛开华为搞5G不仅仅是不科学、不经济的重走一遍弯路,其背后的民族主义情绪恐怕也无法在电信行业为美国动员太多盟友。
在5月7日,31家电信、通讯及科技行业的头部公司联合组成Open RAN政策联盟,其成员包括IBM、英特尔、谷歌、微软等老牌IT行业强手和AT&T、西班牙电信、沃达丰等全球电信运营商,由美国前国家电信和信息管理局代局长待人执行董事,主要的软件供应方也都是美国企业。但是5G行业的主要电信设备商没有一家为此联盟会员。互联网公司联合电信运营商进军5G业务,这种延续自特朗普本人的“不按套路出牌”的行事风格,背后代表的是对传统通信设备商虎视眈眈的互联网新贵。
Open RAN政策联盟作为搅局者,目标是颠覆此前传统的电信设备软硬件捆绑的模式,要求以模块化、通用化开发新的5G设备。如果是以前面对对华为的制裁,诺基亚、爱立信这种企业还能以竞争者的身份幸灾乐祸,Open RAN政策联盟的出现无疑是将它们和华为绑在了一条船上;尤其是在诺基亚和爱立信的技术储备和研发进度都落后于华为的情况下,一场新的5G行业革命会让它们的此前付出都付诸东流,对于和电信设备商有着长年合作关系的晶圆制造商来说可能也是无法想象的,可互换的设备硬件很可能意味着失去所有独家的产品订单。到时对于像中美这样的两个国家,真的会考虑使用可以通用并且互换软硬件的5G电信设施吗?同时通用的部件可能无法维持传统5G设备可以达到的高精度技术要求,将会进一步降低对代工制造企业高制程晶圆的需求。
在美国商务部发布进一步对华为的限制之后,瑞信及时地下调了对中芯国际的分析。但是在本周发布的一份分析报告里,高盛力挺了中芯国际的增长潜力,不仅仅是背靠中国这个巨大的消费市场,而且中芯国际的7nm制程芯片将在2025年产量翻三倍。高盛认为,在禁令发布后,只要中芯国际通过与其他的合作伙伴拓展商业关系,保证公司的盈利和产能,华为遭受的负面影响将会缩小。根据中芯国际的计划,到2025年,至少70%的芯片将在中国国内生产。而中国第二大芯片设计公司,紫光展锐将接棒华为承接中芯国际的相当产能。
实际上,就在美国商务部行动的当天,5月15日,中芯国际表示中国国家集成电路投资基金将为公司一家晶圆制造厂注资25亿美金,此外还会通过科创板向中国国内募集大约28亿美元的资金;中芯国际自身也宣布对旗下晶圆生产商中芯南方进行新一轮增资扩股。必须要认清的一点是,中芯国际和台积电在技术方面存在着很大的差距,从两家公司的盈利上便可以看出差别。但是,作为半导体行业里的国企,在美国封锁中国半导体发展的背景下,中芯国际将在可预期的未来会获得更多的支持和扶持,当资金和政策红利源源不断地向公司倾斜时,7nm与5nm甚至是3nm的差距也会被不断的缩小;毕竟在这个时代,只要华为和中芯国际不倒下,就一定会有技术赶超的时候。高盛公布了一个很有意思的数字,在上周一周的时间里,来自中国大陆的投资者买入了价值近1.5亿美金的中芯国际股票;这样的公司如何能在资本市场的漩涡中幸存,背后那只隐形托举的手是最好的答案。
对于2020年的高科技行业来说,形成一个完整的(国内)产业链闭环似乎是天方夜谭;美国对华和华为的科技制裁的信心也建立于此,然而从产业经济和国际关系的角度来说,一个没有和硅谷建立广泛攻守同盟的华府能彻底实现芯片断供吗,民粹主义时代合法性备受质疑的特朗普外交能够在多大程度上维持与日韩台荷(及其相关企业)的长期团结呢?美国能够接受和“背水一战”的中国扩大恶意竞争的成本吗?也许,华盛顿需要调查清楚的一个问题是,“扼杀华为”真的有可能存在吗?就像是中国神话故事里三头六臂的妖怪或者是西方神话里的九头蛇,究竟要砍断那一块,才能真正的瘫痪华为,这也许是一个伪命题。
来源时间:2020/6/20 发布时间:2020/6/20
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