近日，有媒體報道稱，美國芯片廠商AMD、英偉達相繼收到總部通知，對中國區客戶斷供高端GPU芯片。
消息稱，具體到AMD方面，告知其收到總部緊急通知：一是暫停對中國區所有數據中心GPU卡MI100和MI200發貨；二是統計中國區Ml 100已發貨量；三是統計中國區MI 200已發貨客戶清單和發貨明細。
NVIDIA方面也告知收到如下通知：一是NVIDIA中國區已收到總部要求，暫停對中國區所有客戶所有代理商的數據中心GPU卡A100和H100的發貨，其它 GPU卡不受影響；二是各服務器OEM的現有庫存A100 GPU卡，目前可以對各自的行業客戶繼續交付，NVIDIA中國區目前也沒有對OEM發任何Letter。
截止發稿，AMD中國及NVIDIA中國方面都還未回復，消息真實性還有待時間驗證，但可以看到的是：
· 7月28日，美國眾議院通過《芯片與科學法案》（簡稱“芯片法”）。
· 7月30日，美國商務部禁止美國企業向中國提供可用于14nm以下先進制程芯片制造的設備。
· 8月10日，拜登正式簽署《芯片與科學法案》。
· 8月15日，美國商務部發布對EDA軟件工具等四項技術實施出口管制。
……
近一段時間里，美國對中國以芯片為首的高新技術打壓不斷升級，已經延伸到設備、芯片設計、晶圓代工等各個環節。國內半導體供應鏈自主可控迫在眉睫，國產替代重要性愈發凸顯。
與此同時，盡管中國大陸在晶圓制造方面正在積極擴產，設備、材料、EDA等領域也不斷有新的突破，但芯片各環節國產化率依然較低，國產替代空間廣闊，難度頗大。
01
芯片法案背后：企業選邊
自2008年金融危機之后，美國一系列政策的背后，都延續一個主題：制造業回流。無論是奧巴馬的“重振美國制造”、特朗普的“美國優先”，還是拜登的“制造業回歸”，皆是如此，但各有側重。
相比較而言，拜登政府側重于維持美國基礎研究能力和優化創新環境，對華技術打壓更加精細化，其中以芯片法最為典型。其旨在向美國半導體行業和尖端科研領域提供資金支持，總共分為三部分：2022年芯片法案、研發與創新法案、美國最高法院安全資金法案。
在2022年芯片法案中，總撥款為542億美元，其中有527億美元撥款給半導體（芯片）相關基金，15億用于無線供應鏈。
具體來看，美國芯片基金（CHIPS for America fund）的撥款為500億美元，分別是390億的激勵計劃與110億的商業研發和勞動力發展項目。在激勵計劃中，第一年將會撥款190億，有20億明確用于傳統芯片的生產，60億可能用于直接貸款和貸款擔保的成本；之后4年即2023至2026年每年將分別撥款50億美元。
盡管后續4年每年50億美元的金額不算大，但第一年撥款190億美元還是頗有吸引力，這個數字已經接近全球前十大半導體企業2021年凈利潤總額的15％。
不止單純的資金補助，這筆錢或許還有“臺階”的意味。
畢竟，除了補貼下發，芯片法另一重要部分是政策限制，即企業必須符合所謂的“條件”。法案禁止獲得補貼的公司在中國大幅增產“先進制程”芯片，期限為10年，違反禁令的公司，可能會被要求退還全部補貼。
這也是該法案最受矚目的條款之一，等于讓世界芯片巨頭在中美之間“二選一”。而一旦企業的選擇不傾向美國，或許會受到“專利警告”。
此次以錢為“餌”，讓企業們“選邊站”，也讓其站邊有了看似合理的由頭。
實際上，從細分領域上來看，盡管美國在EDA＆IP、芯片設計、制造設備方面都占據第一的市場份額，但在晶圓制造領域卻占比較小。
全球絕大多數的半導體制造產能都集中在亞洲，尤其是10nm以下制程的制造技術幾乎都在中國臺灣。根據CRS的數據，美國在全球半導體制造能力中的份額已從1990年的37％下降到2020年的12％左右，預計到2030年將進一步下降到10％。
因此，美國政府計劃以巨額補貼和稅務減免吸引各大半導體公司在美國興建、擴建工廠，企圖通過引導半導體制造業回流美國帶動本土整條產業鏈發展，同時打壓中國。
而從2020年6月美國眾議院提出芯片法案，至今年8月，芯片法案簽署過程中，美國的大力度產業補貼也確實吸引了國內外知名半導體企業在美建廠。
總體來看，芯片法最直接的目的是通過投資補貼吸引半導體企業在美國本土設廠，實現半導體產業本土化回流與回遷；但另一層面意圖是希望通過限制補貼資格來阻止半導體企業在中國增產，嚴防先進芯片工藝和技術落地中國。
臺積電、三星、海力士都不同程度上會收到上述法案影響。其中，臺積電或許是被芯片法針對的“頭號對象”。
從全球十大半導體巨頭在中國大陸的布局來看，大部分公司在大陸有產品研發部門，一部分公司也布局了封裝測試工廠，但是先進制程的晶圓制造廠寥寥無幾。此次芯片法主要針對的是晶圓制造尤其是高制程晶圓制造在中國大陸的擴產。目前在大陸生產28納米以下先進制程芯片的只有臺積電（在南京的工廠生產28nm和16nm芯片）。
此外，也有消息稱，三星和SK海力士將重新評估在中國的投資。目前三星在西安的3D NAND存儲生產基地是主力陣地，占三星NAND Flash整體產能40％左右；SK海力士在無錫的廠房占了將近50％DRAM產能。
顯然，我國在高端芯片領域還沒有實現國產替代，主要依賴進口。從制造維度看，14nm及以下的先進制程領域，我國當前基本處于空白狀態，而即使是成熟制程，核心設備、耗材的本土化供給程度仍相當低。
因此，美國對于芯片“脫鉤斷鏈”的推動，將直接導致國內在芯片制程的關鍵節點受到限制。
02
EDA技術管制，中國恐陷入“弱者恒弱”
不止是制造壓制，美國還希望在關鍵技術上“卡住中國的脖子”。
當地時間8月15日，美國商務部發布對EDA軟件工具等四項技術實施出口管制。本次管控針對于GAAFET設計“專用”EDA 工具（全部環節），這一技術主要應用于3nm及以下制程的芯片工藝。
EDA是芯片設計的基礎工具，素有“芯片之母”的稱號。
盡管與龐大的芯片設計、制造、應用行業相比，EDA市場規模并不算大。根據SEMI數據，2017年－2021年，全球EDA市場規模分別為92．87、97．04、102．73、114．67、132．00億美元，但其背后撐起的是數十萬億美元規模的數字經濟。
而因技術封鎖，中國EDA起步較晚且發展較為曲折，發展進度遠遠落后于發達國家。
當前，全球EDA行業市場集中度較高，共分為三個梯隊。
第一梯隊為楷登電子、新思科技和西門子EDA，上述三家公司具有顯著領先優勢，全球市場占比約78％。
第二梯隊為華大九天、ANSYS等幾家企業，憑借部分領域的全流程工具或在局部領域的領先優勢，位列第二梯隊，全球市場占比約15％。
第三梯隊是一些聚焦于某些特定領域或用途的點工具的企業，整體規模和產品完整度與前兩大梯隊的企業存在明顯差距，全球市場占比約7％。
國產EDA公司與“三巨頭”有明顯差距，很大一部分原因在于：前者目前仍不能實現全工具鏈覆蓋。由于EDA工具鏈非常長，涉及軟件種類，國內大多從某一環節單點切入，部分流程與環節具備較強競爭力。
此外芯片“生態”是國產EDA公司難以逾越的鴻溝。海外三巨頭與頭部Foundry長期捆綁，始終處于工藝的領先地位。而國產廠商缺乏與頭部Foundry的合作，導致其EDA工具對先進工藝的支持不夠，這也是國產EDA工具在高端芯片領域幾乎沒有份額。即便是華大九天，其大多數工具仍無法支持28nm以下的制程。
不過近年來，隨著政策的持續加持，國產EDA市場在向好發展。以華大九天為例，其模擬電路設計全流程EDA工具系統在電路仿真工具上技術可達到全球先進水平；在平板顯示電路設計領域，為成為全球唯一能提供全流程設計解決方案的供應商。
同時，由于國產化需求還引發了融資熱、上市潮。近兩年以來，目前已有概倫電子、華大九天、廣立微三家企業上市，芯愿景已提交招股申報稿，多樣化的融資渠道，意味著EDA軟件公司能有良性、長期發展的可能性。
在此之下，此次美國對下一代EDA軟件限制的影響力是巨大的，不止影響EDA軟件企業，同時對芯片設計、制造等各方面造成影響。
以三星為例，其今年6月剛剛突破的3nm GAA架構制程技術，也是在ANSYS、Synopsys、Cadence等EDA軟件的全力協助下完成的。沒有EDA軟件的配合，突破架構、制程限制難度更大。
更高級別技術的限制，或將導致基礎本就薄弱的中國EDA市場，雪上加霜。
03
中國芯片產業承壓，期待各路開花
面對美國針對芯片等高新技術的打壓，中國芯片產業承壓頗重。
當前我國目前集成電路自給率較低，貿易逆差較大。根據IC Insight數據，2020年我國集成電路供給量約為227億美元，需求量為1430億美元，自給率僅為15．9％，集成電路缺口巨大。從進出口來看，2021年我國集成電路進口4326億美元，出口1538億美元，貿易逆差高達2788億美元。
而從需求端來看，在汽車智能化、電動化、網聯化的驅動下，汽車芯片量價齊升，有望成為半導體行業的新推動力。
汽車芯片種類較為龐雜，主要分四類：一是功能芯片，主要是指MCU和存儲器，其中MCU負責具體控制功能的實現，承擔設備內多種數據的處理診斷和運算；二是主控芯片，在智能座艙、自動駕駛等關鍵控制器中承擔核心處理運算任務的SoC，內部集成了CPU、GPU、NPU、ISP等一系列運算單元；三是功率半導體，主要是IGBTs和MOSFETs；四是傳感器芯片，包括導航、CIS和雷達等。
根據海思在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據，預計汽車電子占比汽車總成本在2030年會達到50％。
但從供給端看，我國芯片自主率較低。從細分領域來看，我國在汽車計算、控制類芯片的自主率不到1％，傳感器4％，功率半導體8％，通信3％，存儲器8％。
自主率低，加上建廠、技術管制，這一方面意味著，智能汽車銷量越高，集成電路貿易逆差或將越大；另一方面也意味著抗風險能力低，一旦再次遇到類似近年“缺芯”問題，國內企業將再次陷入完全被動。
有分析師認為，中美博弈肯定是往脫鉤方向去的，在這個趨勢下各個技術都需要貼身戰術去做。（這次美國一系列動作背后）往好了看，遲早會發生的，那早點不是壞事。利用企業建廠、先進工藝大規模應用時間差，中國早些、多些準備，去補課、趕超。
實際上，近年來我國芯片在各個領域也都有利好消息。
功率半導體領域，國產替代正在提速。時代電氣、斯達半導等公司的車規級產品滲透率正在提升。
MCU領域，國內廠商在32位MCU上已經開始有所建樹，包括杰發科技、比亞迪半導體等。雖然車規級MCU國內廠商還處在起步階段，但在缺芯的大背景下，加速了廠家進入汽車供應鏈時間。
在智能傳感器方面，比如攝像頭、毫米波雷達、激光雷達等產品，國內外基本處于同一起跑線，尤其是激光雷達，有望成為國產突破點。
SoC領域，中低端市場傳統巨頭地位穩固，而智能座艙、自動駕駛的大芯片市場上，是目前全球玩家爭奪的重點，國內如地平線等企業也已打入多家車企供應體系，在國內汽車行業的影響力初步奠定。
誠然，我國芯片產業還很薄弱，但戰書已下，唯有背水一戰，期待突圍。
參考文獻：
國海證券《美國產業政策新動向及其影響》
財通證券《EDA 軟件反復被卡脖子，國產化任重道遠》
招商證券《“芯片四方聯盟”下，產業升級重點在哪兒？》
平安證券《電子行業深度報告：需求分化加劇，結構性機會猶存》
天風證券《科技博弈加速國產替代，如何一鍵布局前沿賽道？》
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