半导体行业跟踪报告之二十六:半导体管控继续升级 利好自主可控

刘凯/于文龙/黄筱茜 2024-12-08 08:26:09
机构研报 2024-12-08 08:26:09 阅读

  1、 美国半导体出口管制升级,新增140 个实体清单企业

      2024 年12 月2 日,美国商务部工业与安全局(BIS)公布了对华半导体出口管制措施新规,这些规则包括对24 种半导体制造设备和3 种用于开发或生产半导体的软件工具的新控制;对高带宽内存(HBM)的新控制;针对合规和转移问题的新规定;新增140 个实体清单企业(中国境内136 家,韩国2 家,新加坡1 家,日本1家)和14 个实体列表,涵盖半导体相关工具制造商、半导体晶圆厂和投资公司;以及几项监管变化。

      这些规则12 月2 日起生效,某些控制措施的合规日期推迟到2024 年12 月31 日。

      公众可以就临时最终规则提交意见。

      BIS 正在实施的多项监管措施包括但不限于:

      1)对生产先进制程集成电路所需的半导体制造设备进行新的控制,包括某些刻蚀、沉积、光刻、离子注入、退火、计量和检查以及清洁工具(Fab 厂所有关键设备)。

      2)对用于开发或生产先进制程集成电路的软件工具EDA 进行新的控制,包括某些提高先进机器生产率或允许不太先进的机器生产先进制程芯片的软件;不允许提供新的EDA 工具(包括TCAD),以免使得生产成熟工艺的设备得以生产先进工艺。现有EDA 工具“断更”:即使此前购买的EDA 工具,也可能因无法续约授权密钥而被迫停用。

      3)高带宽内存(HBM)的新控件。HBM 对于大规模AI 训练和推理都至关重要,并且是高级计算集成电路(IC)的关键组件。通过性能指标(存储单元面积小于0.0019 平方微米,存储密度高于0.288Gb/mm?)重新定义“先进芯片”,将HBM 存储芯片纳入严格管控。HBM 对于大规模的人工智能训练和推理至关重要,是存算一体的关键组成部分。新控制措施适用于美国原产的HBM 以及根据高级计算外国直接产品(FDP)规则受美国出口管理条例(EAR)约束的外国生产的HBM。某些HBM 将有资格根据新的许可例外获得授权。

      4)在实体清单中新增140 家实体,此外还对14 家实体进行了修改,其中包括半导体晶圆厂、工具公司和投资公司。

      5)制定两项新的外国直接产品(FDP)规则和相应的最低限度规定:半导体制造设备(SME)FDP:如果“知道”外国生产的商品目的地为中国或国家组别D:

      5 的目的地,则扩大对特定外国生产的中小企业和相关物品的管辖权;脚注5(FN5)FDP:如果“知道”具有FN5 名称的实体清单上或添加到实体清单中的实体参与了某些活动,则将管辖权扩展到特定外国生产的中小企业和相关物项。

      6)最低限度:将管辖权扩展到上述FDP 规则中描述的包含任意数量的美国原产集成电路的特定外国生产的中小企业和相关物品。

      7)新的软件和技术控制,包括对电子计算机辅助设计(ECAD)和技术的限制,当“知道”此类项目将用于设计将在澳门或D:5 国家组别的目的地生产的先进节点集成电路时。

      8)向EAR 澄清了软件键的现有控制。出口管制现在适用于软件密钥的出口、再出口或转让(美国国内),这些密钥允许使用特定硬件或软件或续订现有软件和硬件使用许可。

      本次规则的更新,是建立在BIS 2022 年10 月发布的一项临时最终规则之上,并且该规则还曾于2023 年10 月和2024 年4 月发布了更新。

      140 家清单企业,波及集成电路全产业链,涵盖各个细分领域的龙头企业,其中包括:1)EDA 企业:华大九天、国微芯、东方晶源;2)半导体设备及零部件:

      材料、零部件企业共计20 家:北方华创、拓荆科技、盛美上海、至纯科技、中科飞测、新凯来、凯世通、屹唐半导体、华峰测控、北京烁科、华海清科、芯源微、至微半导体等半导体设备厂商及其部分子公司都被列入了实体清单;3)半导体材料:新昇半导体、南大光电等;4)FAB 工厂:中芯国际、武汉新芯、青岛芯恩、深圳鹏新旭、深圳晟维旭等;5)涉及对外投资的半导体实体:闻泰科技、智路资本;6)资本管理及投资机构:建广资产等;7)科研机构:张江实验室等。

      此外,美国还将从VEU 计划中移除部分中国实体,这些公司包括华润微、华虹宏力、中微公司。VEU 计划(Validated End-User Program,验证终端用户计划)是美国出口管理条例(EAR)中的一项特殊授权制度,旨在简化对某些经过验证的实体出口、再出口和国内转让特定物项的流程。被移出VEU 计划,则意味着需要申请许可证,并受到更严格的监管。部分中国实体被移出VEU 计划,表明美国正在加强对敏感技术的出口控制力度。

      2、 出口管控条例对人工智能、先进芯片制造等领域产生影响

      (一)人工智能

      本次出口管制条例更新,强化了对高带宽内存(HBM)的管制措施,主要针对人工智能领域,可以视为对2022 年10 月、2023 年10 月的升级。HBM 芯片是人工智能算力中心广泛使用的存储器,先进的GPU 芯片,通过CoWoS 等先进封装技术,配备HBM 芯片,大幅提升并行计算的带宽,同时降低GPU 集群的计算能耗。根据H100 的BOM 成本分析——总成本3000 美元,6 颗HBM 芯片的成本就达到了1500 美元。

      2022 年-2023 年,中国GPU 产业发展较快,部分企业开始排队上市,一些主流产品开始导入HBM 芯片,因此HBM 芯片也成了管制对象。本轮新规增加了数个管制号码(ECCN),对HBM 芯片本身和相关设备技术一并管制。目前,该类芯片制造商以韩国、美国企业为主。在新的“禁令”当中,HBM 的定义不再以18 纳米工艺制程为标准,而以密度为指标,即存储单元面积小于0.0019 微米或存储密度大于每毫米0.288Gb/mm?的DRAM,限制范围比之前的18 纳米这种宽泛的的标准更加严格、精细化。按照管制的规定,HBM 芯片如被用于先进计算、人工智能训练则需要出口许可证。在这个背景下,一方面许可证难以获得,可能会部分重现2022-2023 年英伟达芯片“一卡难求”的情况。另一方面,进口HBM 芯片制造设备难度也会加大。

      美国对中国先进芯片进行出口管制,像H100、H200 这种高性能产品无法正常出口,反而促进了中国算力芯片设计公司的发展,但受限于国内先进制造的目前的水平,中国AI 芯片公司只能在台积电、三星制造。集微网称台积电已经向目前所有中国大陆AI 芯片客户发送正式电子邮件,宣布自下周(11 月11 日)起,将暂停向中国大陆AI/GPU 客户供应所有7 纳米(nm)及更先进工艺的芯片。

      此次有针对性的断供GPU 芯片,手机芯片、汽车芯片不受影响。逻辑上,这是美国管制升级的举措,但此举并非通过颁布新规则,而是通过向代工企业发告知函的简易形式开展,具体的对照的标准,即2023 年10 月管制规定当中对于芯片算力的限制。

      (二)先进芯片制造

      除了对HBM 的限制,新规还增加两个新的外国直接产品规则(FDPR)——半导体制造设备FDPR 和脚注5 FDPR,适用于先进芯片制造设备,是对中国先进制程芯片制造的进一步合围。

      自2021 年起,美国对荷兰光刻机出口中国多有干涉,经过数年,美日荷的设备管制基本同步。过去,按照美国出口管制规则,外国产品出口到中国,通常当其中含有受到美国许可证管控的成分合计超过总价值25%才需要获得美国许可证。按此次半导体制造设备FDPR,不管是德国、韩国、中国制造的设备,只要使用了特定的美国技术和软件,或者含有利用美国技术或软件的部件,也受到相应限制,其范围急剧扩张,对全球设备企业的震慑效果空前。不仅进口受限,国产自研也会受限。脚注5 名单的FDPR 只针对特定的十多家中国企业,包括福建晋华、武汉新芯、中芯国际集成电路制造(北京)有限公司、上海集成电路研发中心等。

      2022 年10 月7 日,美国对中国先进芯片制造进行管制,被业内称之为“1007新规”。在这一阶段,中国芯片制造企业进口先进制程即14/16 纳米逻辑芯片、128 层或以上的NAND 存储芯片、18 纳米或以下的DRAM 芯片的美国设备需要许可证。当时最关键的设备是阿斯麦的光刻机,只要光刻机被卡,就无法生产2023 年10 月17 日,美国商务部还更新了半导体设备的相关限制,针对波长193nm、分辨率小于45nm 的DUV 设备修改了最低比例规则(0%最低比例门槛),要求相关设备只要包含受控物项超过0%,就受美国管制。另外,对于光刻机套刻精度的DCO 值,新规也做了明确的限制,小于等于2.4nm 即需要受到管制(先前为1.5nm),与日本与荷兰在当年5 月23 日和6 月30 日分别发布的管制标准对齐、加码。到了2024 年,荷兰、日本不但对齐美国的出口管制标准,也在不同程度的加码,比如荷兰已经将光刻机的许可标准从1980i,直接扩大到1970i 这种更早的型号。

      此外,用于先进芯片制造的设计工具(EDA)的限制也被加强。EDA 工具虽然早就被严控,但由于是软件的特殊性,管制难免鞭长莫及,此次对于使用EDA 的授权密钥、先进制程设计用途进行审查,属于对该领域的管控加强。

      据不完全统计,整个2024 年实体清单更新就有近10 次,覆盖全球接近500 个实体,中国相关主体超过50%。每次实体清单企业大都有一个或数个主题,2022年以来多是人工智能企业,2024 年开始以涉俄为主,而12 月2 日这批企业聚焦到先进芯片制造。2024 年的政策明显延续了前几年的主题——“人工智能”“先进制造”“俄乌冲突”“华为”,具体的管制政策、黑名单、跨国联合行动,都围绕前面几个主题展开。2022 年10 月起,人工智能和先进制造成为对华管制的焦点,美国对人工智能算力芯片的出口限制几经修改,而先进制造则是牵一发而动全产业,光刻机的销售直接影响中国的芯片制造能力。此外,2024 年也加入了几个新的关键词,即“量子计算”和“联网汽车”。“量子计算”早在2018年就被美国政府列为新兴战略科技,虽然当前技术尚未成熟,但美国2024 年5月将中国的量子技术企业列入实体清单,限制获得美国技术和设备,为未来的技术竞争埋下伏笔。就“联网汽车”而言,美国BIS 在9 月发布草案,计划对中、俄的联网汽车相关软硬件进行限制,一旦生效就意味着巨大的美国市场对中国的车联网硬件、软件系统企业关上大门。

      3、 四协会集体发声,美国芯片不再可靠安全

      12 月3 日,中国汽车工业协会、中国半导体行业协会、中国互联网协会、中国通信企业协会集体发布声明,针对美国对华采取的出口限制进行坚决抵制。四协会均表示,美方滥用出口管制手段对中国进行无端封锁和打压的做法,已经动摇业界对美国芯片产品的信任和信心,协会对此表示严重关切和坚决反对。美国相关芯片产品不再安全、不再可靠。在未来,四协会建议相关企业谨慎采购美国芯片。呼吁中国政府支持可靠半导体产品供应商的稳定发展,同时也欢迎全球芯片企业加强与中国芯片企业开展多方面合作,共享发展机会。

      1)中国汽车工业协会:美国汽车芯片产品不再可靠、不再安全,建议中国汽车企业谨慎采购美国芯片

      美国政府随意修改管制规则,严重影响了美国芯片产品的稳定供应,中国汽车行业对采购美国企业芯片产品的信任和信心正在被动摇,美国汽车芯片产品不再可靠、不再安全。为保障汽车产业链、供应链安全稳定,协会建议中国汽车企业谨慎采购美国芯片。

      2)中国半导体行业协会:中国相关行业将不得不谨慎采购美国芯片在全球经济一体化的今天,美国的单边主义行为不仅损害了中美两国企业的利益,也极大增加了全球半导体供应链成本。随着美国出口管制措施不断加码,其反噬效应也在持续扩大,美国对华管制措施的随意性对美国企业也造成了供应链中断、运营成本上升等影响,影响了美国芯片产品的稳定供应,美国芯片产品不再安全、不再可靠,中国相关行业将不得不谨慎采购美国芯片。

      3)中国互联网协会:呼吁审慎选择采购美国芯片,寻求扩大与其他国家和地区芯片企业的合作

      为确保我国互联网产业安全、稳定、可持续发展,我会呼吁国内企业主动采取应对措施,审慎选择采购美国芯片,寻求扩大与其他国家和地区芯片企业的合作,并积极使用内外资企业在华生产制造的芯片。

      4)中国通信企业协会:呼吁政府开展关键信息基础设施供应链安全调查美国政府持续泛化国家安全概念,肆意修改管制规则,限制对中国芯片和半导体设备供应,既严重破坏了国际贸易规则,又给中国信息通信行业的产业链、供应链安全稳定带来实质性损害。中国信息通信业对于采购美国企业芯片产品的信任和信心已经动摇,认为美国芯片产品不再可靠,不再安全,呼吁政府开展关键信息基础设施供应链安全调查,采取有力措施,保障关键信息基础设施安全稳定运行。

      4、 投资建议

      美国产业管控持续升级,全面利好自主可控。建议关注:

      1)半导体零部件产业链:江丰电子、新莱应材、美埃科技、富创精密、正帆科技、英杰电气等;

      2)半导体设备产业链:中微公司、北方华创、拓荆科技、精测电子、至纯科技、芯源微、盛美上海、华海清科、中科飞测-U、微导纳米、万业企业等;3)半导体材料产业链:安集科技、上海新阳、南大光电、雅克科技、江丰电子、鼎龙股份、华特气体、德邦科技、有研新材、清溢光电、路维光电、龙图光罩等;4)国产精密光学产业链:晶方科技、茂莱光学、旭光电子、福光股份、福晶科技、百傲化学、永新光学、汇成真空、波长光电、腾景科技等;5)EDA 行业:华大九天、广立微、概伦电子等;6)晶圆厂:中芯国际、华虹公司、燕东微、晶合集成等;7)封测行业:通富微电、长电科技、华天科技、甬矽电子等;8)HBM 产业链:赛腾股份、联瑞新材、精智达、香农芯创等。

      5、 风险分析

      下游需求不及预期

      下游需求均存在波动的可能性,如果下游需求不及预期则可能对对应行业公司经营及业绩产生影响。

      市场竞争加剧风险

      半导体行业旺盛发展,相关新技术不断出现,可能存在市场竞争加剧,导致部分公司经营及业绩受到影响的风险。

      中美贸易摩擦反复风险

      部分产品技术依然需要依靠海外进口,如果中美贸易摩擦加剧,对应行业公司经营及业绩产生影响。

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