出品 | 虎嗅科技組
作者 | 丸都山
編輯 | 苗正卿
頭圖 | 電影《敦刻爾克》
在特朗普還未正式“回宮”之時，臺積電主動刷了波存在感。
11月12日，環球時報援引路透社報道稱，美國商務部已致函臺積電，要求其從本月11日起，停止向中國大陸客戶供應7奈米及更先進製程工藝的晶片。
虎嗅就該新聞向國內某家已在臺積電完成流片的晶片設計公司求證，對方表示未接到來自臺積電方面的通知，但的確有收到後者的郵件，要求重做“投片資質”的審查。
因此，並不存在臺積電直接向中國大陸客戶“斷供”的情況。
另外，虎嗅透過與多位從業者及投資人溝通後得知，路透社提到的“7奈米及更先進製程工藝的晶片”的表述也不完全準確。
前臺積電工程師、蓉和半導體諮詢CEO吳梓豪向筆者表示，就目前掌握的資訊來看，新的審查標準將圍繞“300平方毫米”和“7nm工藝節點”兩項指標展開，最終還是會落在電晶體數量上。
根據測算，在7納米制程工藝下，每平方毫米約有1億枚電晶體。以Die Size（裸片尺寸）為300平方毫米為上限，最終電晶體數量將不超過300億個。
舉個更直觀的例子，2020年釋出的A100晶片，其電晶體數量為542億；某款與英偉達A100對標，且已經廣泛運用在算力叢集搭建的國產AI晶片，其電晶體數量約為500億個。
也就是說，即便不考慮後續晶片架構升級，現階段的國產AI晶片，基本全都面臨著接受審查的問題。一個可能的情況是，未來國產AI晶片將再無法使用中國大陸以外的產能進行生產。
當然，這也並不意味著國內晶片行業受此影響，成為驚弓之鳥，在筆者與多位從業者談及此事時，他們大多表示，在2022年美國《晶片與科學法案》簽訂後，對於外部政策的逐漸收緊，早有心理準備。
而在此般行業情緒中，因為半導體產業鏈國產化程序的提速，從業者們也都普遍保持著樂觀預期。
影響幾何？
首先需要明確的一點是，臺積電不存在“向大陸全面斷供7奈米及更先進製程工藝的晶片”情況，正如上文所提到的，大陸廠商能否繼續透過臺積電代工晶片，取決於能否透過新的“投片資質”審查。
在新規中，小晶片廠商基本都不在限制範圍內，比如手機上的SoC，儘管目前手機的主流SoC工藝製程基本都在7奈米及以下，但SoC的Die Size（裸片尺寸）較小，因此即便是更先進的製程節點，也不會受到更多限制。
吳梓豪表示，就Die Size和電晶體總數來看，未來國產SoC推進到臺積電3納米制程問題不大。
值得一提的是，虎嗅結合多方信源得知，國內某大廠自研的3奈米SoC專案，已於前不久在臺積電完成流片，預計在明年下半年規模量產。
而在“大晶片”廠商中，ADAS（高階駕駛輔助系統）晶片可能會受到部分影響，因為目前國內自研的ADAS晶片，部分尺寸都在300平方毫米左右，且採用的工藝製程為7奈米。
至於究竟哪些國內ADAS晶片廠商會受到影響，還需要在臺積電新規細則公佈後討論。
但基本可以肯定的一點是，AI晶片幾乎全部在新規的限制中，以英偉達A100晶片為例，其使用7奈米工藝製程的基礎上，Die Size約為826平方毫米，其他效能接近的國產AI晶片的Die Size也近似於這個尺寸。
這種情況下，國產AI晶片的流片將無法再依賴臺積電，大機率需要轉單到中國大陸。而在大陸的代工廠商中，在先進製程領域中，基本靠中芯國際獨扛大旗。
在談論中芯國際這家公司時，有一個話題熱度始終不減，即“EUV光刻機”。
由於眾所周知的原因，中芯國際自2020年12月後，便無法從ASML獲得先進的EUV光刻機，只能透過多重曝光的技術，用DUV光刻機去完成先進製程的生產，而中芯國際本身也從未向外界公佈過，現階段先進製程的研發進展。
不過，一位國內某晶圓代工廠研發負責人向筆者表示，從技術路徑來看，利用多重曝光做先進製程晶片的方式完全沒有問題，因為臺積電在獲得EUV光刻機之前，就是透過此方式完成對7nm工藝製程的技術預研，已經得到了充分的技術驗證。
真正可能存在限制的是產能問題。按照中芯國際此前釋出的財報，今年3季度，公司各條產線的整體稼動率已經達到90.4%，月產能達到88.43萬片。即便是明年中芯國際的產能100%的滿載，所能提供的產能對於中國大陸AI晶片廠商來說，依然是杯水車薪。
而對於此次事件的另一方臺積電來說，與大陸AI晶片廠商一齊面臨著“雙輸”的局面。
這裡需要說明的是，儘管臺積電對大陸的晶片代工被各種限制，但結合臺積電2023全年及今年前三季度的財報來看，現階段中國大陸客戶在總營收中佔據的比例約在11%-13%左右。
我們可以做個簡單的測算，根據臺積電三季度財報，目前在先進製程方面，公司的3奈米、5奈米及7nm合計佔晶圓代工收入七成左右。
也就是說，如果未來臺積電對大陸AI晶片代工做出限制，那麼對於這家公司來說，可能會造成7%-9%的營收損失。
可能沒那麼急迫
對於中國大陸的AI晶片廠商來說，接下來晶片的代工，將成為需要解決的首要問題。
除了向大陸代工廠轉單外，也有廠商選擇與國外廠商合作的方式來繞過監管。比如某網際網路大廠在自研AI晶片時，就選擇與博通聯合研發，兩者合作開發的晶片最終可能交由英特爾代工。
當然，這種策略的弊端也是顯而易見的，隨著外部政策的收緊，與國外晶片設計廠商合作下單充滿不確定性。
而另外一種可能發生的情況是，過去to B的AI晶片廠商轉入消費級GPU賽道。
這裡需要說明的是，無論是叫AI晶片，還是叫高效能計算卡，亦或者叫AI加速器，本質上這類晶片與消費級GPU並無太大差異——少數採用FPGA與ASIC方案的除外，因此轉型相對容易。
而從消費級GPU來看，目前臺積電的新規對此類產品並沒有限制。以英偉達RTX 4080為例，作為一款高階消費級GPU，在使用臺積電4N（等效5毫米制程）工藝的情況下，其Die Size面積約為293平方毫米，算是踩著新規的上限。
不過，消費級GPU的門檻絲毫不比專業AI晶片低。雖然兩者在架構上趨近，但前者需要解決大量的相容性及適配問題。
回到AI晶片的問題上，在臺積電新規生效後，大陸的AI行業是否因此會受到衝擊？如果只是從下游應用端來看，真的沒有“那麼急迫”。
因為目前AI行業中存在著明顯的“算力過剩”問題。
前不久，美國AI推理服務供應商Featherless.AI的聯合創始人Eugene Cheah撰文指出，目前部分H100晶片的租賃價格已經從去年的8美元/小時，下降至2美元/小時。
雖然國內的降價幅度沒有海外那麼明顯，但在AI伺服器租賃價格上也出現了價格腰斬的情況。
一位伺服器租賃從業者表示，他所在公司在近期對H800（80G*8視訊記憶體、2T記憶體）伺服器的報價為12萬元/月，而同等配置下，該型伺服器的月租賃價格在去年高點時為28萬元。
另有一位網際網路大廠系統架構師向筆者表示，去年網際網路大廠與電信運營商在智算中心的搭建上花了大力氣，各家手裡都要“大幾萬卡，乃至十萬卡級別”的叢集，算力在短期內是完全不缺的。
“在智算中心搭建時，有相當大一部分是需要滿足國產化的需求，但本身國產AI晶片對各種模型的相容性還沒有那麼高，即便大模型廠商想把原本NV的Workload（工作負載）遷移過來，這個過程也比較慢，因此可能會造成進一步的算力閒置”，這位系統架構師向筆者說道。
一言以蔽之，臺積電向中國大陸AI晶片廠商展開重新審查，對於大陸AI產業的發展來說，並不會帶來什麼次生影響。
半導體國產化，迫在眉睫
就在“臺積電內部審查”的訊息被爆出不久，據臺媒《經濟日報》報道，三星的晶圓代工業務部門也向中國大陸客戶發出了類似審查投片資質的通知。
由於三星先進製程在國內的客戶較少，筆者暫無法核實該條訊息的真實性，但可以肯定的一點是，在特朗普政府上臺後，對於中國大陸半導體行業的限制大機率會持續收緊。
有從業者向筆者表示，相較於臺積電代工的限制，他們更擔心的是HBM（高頻寬記憶體）晶片供應受限。
用一個不完全準確的例子說明，在大模型訓練中，AI晶片需要處理大量的並行資料，其中算力決定了每秒處理資料的速度，而頻寬則決定了每秒可訪問的資料，HBM的設計初衷就是向GPU提供更多的記憶體及頻寬需求。
就目前的行業現狀來看，AI晶片的算力增長幅度是要高於頻寬增長的，這使得GPU資源實際上並沒有得到充分利用。
在全球範圍內，能夠量產HBM晶片的只有SK海力士、三星及美光三家，且前兩者去年的市場份額合計達到91%。
而對於國內AI晶片廠商來說，SK海力士的主要產能基本被英偉達等大廠包攬，美光對國內出口存在限制，三星的HBM晶片幾乎是他們唯一能夠拿到的HBM產品。
這是一個非常值得警醒的訊號，無論外部政策會不會繼續壓縮，在AI時代下，半導體行業的國產化都是個刻不容緩的問題。
值得欣慰的是，近幾年半導體產業鏈的國產化程序十分顯著。
一位國內晶圓廠高管向筆者表示，在半導體代工端，國產化裝置的佔比，基本已經成為各廠商建線時最先考慮的問題。
“倒退回10年前，在常見的半導體11類裝置中，除了清洗裝置外，幾乎就看不到國產裝置，而現在除了光刻機外，包括刻蝕、濺射、CVD等幾乎所有工段的裝置均實現了國產化。”
而從去年開始，國內晶圓廠對裝置的國產化需求，甚至已經到了對裝置上的零部件逐一排查的地步。
此前，就有半導體裝置製造商向筆者提到，她所接觸的客戶中，就有不少人表示，哪怕裝置上的進口零部件可以保證三年不出故障，而國產零部件只能用一年，還是得用國產。
“因為他們中間，真的有廠商經歷過因無法取得進口裝置零件，導致裝置停工半年的情況。”這位半導體裝置製作商表示。
另結合多位從業者的判斷，目前國內晶圓代工的情況是，除光刻機外，28奈米及以上的工藝製程，半導體裝置國產化已接近100%。雖尚未實現“完全國產化”，但足以保障晶片安全。
