美国对华封锁加码,半导体自主可控加速崛起

B站影视 2024-11-28 14:52 1

摘要:美国最快在 11月28 日前夕将公布限制中国科技发展的新出口管制措施,预计将有约 200 家中国芯片公司纳入贸易限制名单,禁止美国多数供应商向这些企业出口商品。与此同时,另一套限制高频宽存储(HBM)出口到中国的规定,也预计在12月间对外公布,HBM 是 AI

11月23日,根据集微网消息,美国最快在 11月28 日前夕将公布限制中国科技发展的新出口管制措施,预计将有约 200 家中国芯片公司纳入贸易限制名单,禁止美国多数供应商向这些企业出口商品。与此同时,另一套限制高频宽存储(HBM)出口到中国的规定,也预计在12月间对外公布,HBM 是 AI 硬件核心之一,该规定将更广泛地限制中国 AI 产业发展。

受此影响,美系厂商主导的刻蚀、沉积、量检测、离子注入等主要前道设备进口或进一步受阻,倒逼国产设备加速替代。自2018年,美国对华先进制程相关芯片生产制造的限制持续加强。美系半导体设备厂商应用材料、Lam Research、KLA等在刻蚀、沉积、量检测、离子注入等关键前道设备领域均接近垄断地位,尤其是先进制程。本轮出口限制涉及多达200家中国芯片制造商,涉及范围较广。该政策若出台,国内芯片厂商获得上述美系设备难度将进一步提升,有望倒逼相关国产设备加速替代。

美方近年来多轮制裁国内芯片产业,半导体行业的自主可控迎来了广阔发展机遇。过去多轮制裁,每一次美对华核心科技的重大制裁都间接快速推动了我国半导体产业的巨大进步,2018年-2019年,美国商务部宣布7年内禁止美企与中兴通讯开启任何业务、华为被列入实体清单,这是美国开启对我国半导体领域技术限制的开端,也是我国终端公司重视供应链安全、采用中国芯的开始;2020年,BIS将中国芯片制造商中芯国际列入实体清单,同时全球芯片产能急剧紧张,该阶段芯片国产化进程大大加速。

目前美系半导体设备厂商应用材料、Lam Research、KLA等在刻蚀、沉积、量检测、离子注入等关键前道设备领域均接近垄断地位,尤其是先进制程。本轮出口限制涉及多达200家中国芯片制造商,涉及范围较广,该政策若出台,国内芯片厂商获得上述美系设备难度将进一步提升,有望倒逼相关国产设备加速替代。

与此同时,作为提升芯片性能的另一利器,先进封装扩产处于加速节点,对先进设备及材料的需求在提速。摩尔定律驱动下,芯片性能提升主要依赖前道制程微缩实现。前道制程微缩带动的芯片性能提升的投入产出比日益降低,先进封装正成为超越摩尔定律的另一项手段来实现芯片性能的提升。若国内7nm芯片进口受限,在国内前道加速突破的同时,先进封装亦有望同步推进带动国内早日突破7nm及以下制程的封锁。与传统封装相比,先进封装新增工艺以前道工艺为主,其中增量明显的工艺来自于清洗、CMP、键合、刻蚀、薄膜沉积等。上述领域设备有望受益于国内先进封装扩产。

当前,半导体底层技术的自主可控已形成共识,近几年的国产替代亦取得一定成效,但是在产业链最上游的核心设备及零部件、决定先进制程的光刻机、影响AI芯片升级的核心硬件HBM等领域,依然有较大差距。而当前白热化的科技制裁,也将使国产替代进程再次提速,自主可控进程迈入新阶。1)设备方面,若未来制裁限制相关半导体设备出口,利好国内光刻机等半导体核心设备自主可控方向;2)AI方面此前对华制裁主要针对GPU产品,若本次制裁限制HBM的出口,由于HBM在AI领域有着至关重要作用,目前市场被三星、SK海力士与美光垄断下国产化率极低,短期内或将影响国内人工智能产业配套。3)未来的限制政策将继续加速晶圆代工往国内转移,加速高端设备、高端封测以及HBM产品开发等产业链发展,半导体有望由“受限”走向“自强”,自主可控有望加速。

先进封装超越摩尔定律提升算力,出口管制加码背景下有望成为算力芯片重要突破口。当下摩尔定律趋于放缓,单个芯片尺寸受到光刻掩模版尺寸限制,晶体管尺寸微缩逼近物理极限。在美国对中国高科技领域的出口管制日趋严格趋势下,先进制程的高性能算力芯片,尤其是大尺寸AI芯片,面临严峻的供应链挑战。Chiplet是一种微电子设计理念,它涉及将传统单芯片设计中的不同功能划分成多个小型、专用的芯片,这些小型芯片被称为Chiplets。这些Chiplets通过先进封装技术组合在一起,形成一个完整的系统。

Chiplet设计允许更灵活地组合不同类型的处理单元,从而突破晶圆制造工艺的限制提升芯片算力,并提高芯片的效率和灵活性。CoWoS实现多芯片高密度互连,持续向更大封装尺寸演变。CoWoS(Chip on Waferon Substrate)是一种2.5D先进封装技术,通过硅中介层实现多个逻辑和存储芯片的高速互连,具有高密度集成、高带宽、低延迟等优势。中介层尺寸的扩展是CoWoS技术发展的主要方向。随之硅中介层CoWoS-S技术尺寸扩展面临瓶颈,CoWoS-L成为大尺寸中介层解决方案。当CoWoS-S扩展至4倍掩模版尺寸,即12个HBM,3300mm2面积时,复杂的多掩模版拼接在技术和产量上都具有很大的挑战性,大尺寸的硅中介层也面临着良率问题。台积电开发了CoWoS-L以解决大尺寸硅中介层中的技术瓶颈和良率问题。CoWoS-L中介层由多个再分布层(Redietribution Layers,RDL)和局部硅互连(Local Si Interconnect,LSI)组成。顶部SoC和HBM通过μBump并排连接在中介层上,芯片之间通过嵌入在中介层中的LSI实现互连。

随着Cowos技术的迅速发展,全球半导体行业正在经历一场深刻的变革,在此过程中,一些国家和地区出于自身利益考虑,对相关企业实施了更加严格的制裁措施,尤其是针对那些在关键领域拥有领先技术和市场份额的企业。面对这样的外部压力,中国等国家的本土材料及设备制造商却迎来了前所未有的发展机遇。一方面,由于进口受限,国内对于自主研发高性能材料与高端制造装备的需求激增;另一方面,政府也加大了对这些领域的支持力度,包括提供资金援助、税收优惠以及政策引导等。可以预见的是,在未来一段时间内,中国的半导体材料及设备行业将会迎来快速增长期,不仅有助于缓解当前供应链紧张的问题,也为长远发展奠定了坚实基础。

1、 芯片ETF及其联接基金(008888/008887)

芯片ETF跟踪国证半导体芯片(指数代码:980017.CNI,指数简称:国证芯片(CNI)) 为反映A股市场芯片产业相关上市公司的市场表现,丰富指数化投资工具,编制国证半导体芯片指数。

2、 半导体材料ETF

跟踪半导体材料设备指数,选取40只业务涉及半导体材料和半导体设备等领域的上市公司证券作为指数样本,反映沪深市场半导体材料和设备上市公司证券的整体表现。

数据来源:Wind,国泰君安,广发证券,华夏基金,截至2024.11.27,以上个股不作投资推荐。以上产品风险等级为R4(中高风险),以上基金属于股票基金,风险与收益高于混合基金、债券基金与货币市场基金。个股不作为推荐。指数表现不代表产品业绩,二级市场价格表现不代表净值业绩

以上基金为指数基金,投资者投资于以上基金面临跟踪误差控制未达约定目标、指数编制机构停止服务、成份券停牌或违约等潜在风险。此外,特定风险还包括标的指数回报与股票市场平均回报偏离的风险、标的指数波动的风险、基金投资组合回报与标的指数回报偏离的风险、标的指数变更的风险、基金份额二级市场交易价格折溢价的风险、申购赎回清单差错风险、参考IOPV决策和IOPV计算错误的风险、退市风险、投资者申购赎回失败的风险、基金份额赎回对价的变现风险、衍生品投资风险等。其联接基金存在联接基金风险、跟踪偏离风险、指数编制机构停止服务、成份券停牌或违约、与目标ETF业绩表现出现差异等潜在风险。

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来源:华夏基金

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