華為中芯如何衝刺7奈米?專家:靠盜版軟體與空殼公司

編譯湯淑君、黃淑玲、洪啟原/綜合外電

華為在8月底推出Mate 60 Pro智慧手機,搭載中芯國際以7奈米製程生產的麒麟9000S晶片,引發拜登政府和各界高度關切,因為這象徵兩家業者突破美國出口管制,繼續打造先進晶片。華盛頓智庫「戰略與國際研究中心」(CSIS)的最新研究報告顯示,華為和中芯可能靠著一些「奧步」招數來突圍,包括使用盜版的美國電子設計自動化(EDA)軟體工具、設立空殼公司欺騙美國出口商、以及進行採購時宣稱擴增28奈米產線實則推進7奈米,來騙取繼續取得美國零件。

中芯早在美國2022年10月祭出口管制前 就完成7奈米相關開發工作CSIS的AI與先進技術專家艾倫(Gregory Allen)在研究報告中指出,儘管中芯沒有EUV機台,但最晚在2022年7月,甚至可能早在2021年7月,就已開始生產7奈米晶片,當時是專門用於加密貨幣挖礦的晶片,接著步步改進7奈米製程。等於是早在拜登政府於2022年10月7日推出新的半導體出口管制措施之前,中芯就已經完成N+2製程(相當於7奈米製程)的大部分相關開發工作。

然而,產業專家告訴CSIS,中國半導體製造設備公司就算聯手,也無法造出能讓7奈米晶圓廠運作的多種高階設備,連一成設備都造不出來。事實上,全球沒有一座7奈米晶圓廠不需要依賴美國掌控的技術,因此很明顯地,中芯國際正在利用美國科技,包括機器、元件、備用零件及原物料等,為華為生產晶片。

可能採用盜版的美國EDA軟體進行IC設計

在IC設計方面,華為高度可能是使用美國電子設計自動化(EDA)公司的軟體工具來設計這些晶片。華為今年3月宣布,已針對14奈米以上晶片生產工具達成突破,但這項聲明迄今尚未被外界證實。目前,擁有技術成熟的EDA軟體,並能用於設計7奈米晶片的公司,全都是美國公司。在華為遭美國商務部列入實體清單前,華為已從這些公司合法取得相關軟體的使用授權,且開始使用這些軟體。

這就能解釋為何華為能在2018年設計出首批7奈米晶片。不過,自2020年來,美國EDA軟體供應商已被要求禁止更新華為的軟體授權,亦不得提供軟體更新。產業人士告訴CSIS,華為新機採用的7奈米晶片,多半是利用盜版的美國EDA工具設計出來的。在EDA產業,中國軟體盜版已是人盡皆知的問題。

早已囤積生產設備與零件 

另外在製造設備方面,中芯早在2020年12月被列入實體清單之前,就已發動猛烈的產能擴張攻勢,並大舉收購設備。美國在10月7日之前施加的限制,對限制中芯採購先進半導體製造設備的成效微乎其微,即使已知該設備是直接支援7奈米產線。中芯14奈米鰭式場效電晶體(FinFet)產線早在2019年就已經商轉,因此升級至7奈米製程所需的設備幾乎都應有盡有了,因為有能力把設備「回收」後再用於未來的節點。

一如華為早在美國實體清單限制生效前,就已囤積了兩年的晶片供應量,中芯也累積了大量的機器設備,可能也囤積了大量的備用零件,以便隨時取用。近年來,中國大陸採購半導體製造設備的規模是如此龐大,以至於非大陸晶片製造商紛紛抱怨,自己的訂單因此遭到設備供應商延誤,未能準時交貨。產業消息來源告訴CSIS,設備供應商常以「非市場需求」一詞來稱呼大陸客戶,意思是這些客戶是為了策略性理由而採購,非關市況或獲利最大化。

成立空殼公司欺騙美國出口商 繼續購得美國設備與零組件

再者,業內消息來源向CSIS透露,在10月7日的規定宣布前,一些美商公司製造的半導體製造設備、零組件和備用零件,就已在未透過總部在外國的夥伴取得授權許可的情況下,輸出到中國大陸。這麼做未遵循「外國直接產品規則」(FDPR)或「美國主體」(US persons)規定,但未必違反美國法律。

產業消息來源也告訴CSIS,中芯已設立一個由空殼公司與大陸夥伴公司組成的網絡,透過該網絡就能欺騙美國出口商,繼續購得美國設備與零組件。若是屬實,對這些空殼公司的銷售必涉及中芯觸犯美國法律,但美商公司若對空殼公司代中芯行動並不知情,就不觸法。

謊稱擴增28奈米產線 採買零件用於7奈米產線

另一招則是中芯在採購時對半導體設備業者說謊,謊稱擴增28奈米產線,實則推進7奈米製程。

CSIS的研究指出,應用材料、科林研發、東京威力科創、科磊、Screen、ASM International、Kokusai 等半導體製造設備廠商,基本上向中國大陸市場銷售所有他們可提供的工具。他們賣給中芯是為用於28奈米製程,然而這些廠商的每個設備其實均可通用於7奈米,甚至5奈米製程。中芯採購時對設備商說謊,實際應用於7奈米製桯。

當中芯擴充28奈米製程以及延伸到其他技術節點時,對這些設備工具被轉到更為先進製程的環節避重就輕,也有可能這些設備供應商內部的人也知道發生什麼事,但選擇假裝沒看見。

中芯宣稱這只是在擴充28奈米製程的產能,不誠實也不合理。其他中國大陸的晶片製造公司都買設備時,一開始均明確表示要從事28奈米製程,但後來改變進行更先進的製程。

華為在8月底推出Mate 60 Pro智慧手機,搭載中芯國際以7奈米製程生產的麒麟9000S晶片,引發拜登政府和各界高度關切。美聯社
美國智庫AI專家點出華為和中芯可能靠拿些招術突破美國出口管制,繼續推進發展7奈米晶片。歐新社

2021年2月中國大陸媒體報導,中芯上海華虹六廠開始生產28奈米晶片,但最終中芯計劃將工廠升級到14奈米製程,且產能將達到40,000 WPM。然而,中芯確實28奈米的客戶愈來愈多,轉換到7奈米對未來發展有利。

晶片 華為 盜版

推薦文章

留言