美国扩大芯片战范围从算力密度到地缘政治

  她可能还会想起在北京的那天，8月29日，华为一声不吭地上架了一款新手机，里面藏着一颗相当于7纳米的麒麟9000S芯片，突破了美国及其盟国对中国芯片技术的出口管制。

  雷部长回去后，就受到美国朝野的拷问：你怎么搞的，去年10月7日推出的管制措施（107 IFR），是不是漏洞百出，或者力度不够？

  一个多月后，10月17日，美国商务部的产业安全局(BIS)推出了107IFR的升级版套件，拆分为三个法规，一个是扩大限制先进AI芯片出口的AC/S IFR，一个是限制中国获得先进AI芯片制造设备的SME IFR，一个是新增中国芯片设计企业的实体清单。

  AC/S IFR修改了出口管制芯片和技术的参数；采取一定的措施堵住漏洞和绕过监管的渠道。

  所谓性能密度，就是单位面积的性能。超标即违反要求。限制性能密度，主要是为了对付中国通过Chiplet芯粒技术进行芯片拼接，从而提升芯片整体性能。

  如上图所示，按照新规定，总处理性能（TPP）和性能密度（PD）所规定的区间，

  有些低于门槛的芯片出口，包括一小部分高端游戏显卡如4090，也要事先报备。收到出口申请后，美国有关部门将会基于对美国实行武器禁运的国家（包括中国等22个国家）的考虑，在25日内决定是不是豁免出口许可，或者许可出口。

  而SME IFR将主要影响到ASML对中国DUV光刻机的出口，以及美国芯片设备的对中国的出口。

  先进AI芯片出口限制30日内即11月16日生效。在规定公布60日内，征求公众意见。

  这次美国的限制措施更精准，从算力+通信速度两手抓，转向对性能的精准拿捏。还针对两家要做“中国英伟达”的中国GPU初创企业开刀。

  美国还在限制进入一些国家/地区的设备清单中添加了一些深紫外（DUV）光刻系统，这超出了荷兰最近的规定，以阻止荷兰ASML向一些先进的中国芯片工厂发送较旧的DUV型号和备件。荷兰早已经禁止最先进的极紫外 (EUV)光刻机出口到中国，但是华为似乎找到了窍门，可以用DUV造出7纳米的芯片。

  。根据新规定，英特尔从今年7月开始在中国销售的Gaudi2芯片将被禁止。

  AMD当前的AI芯片MI250可能会受到收紧管制的影响，即将推出的MI300芯片很可能也会被新规定禁止。

  英特尔、英伟达、AMD都正在评估新规定。新规可能会影响它们及时完成某些产品开发的能力，影响为这一些产品的现有客户提供支持，或者影响供应别的地方的客户。它们也有一定可能会被迫将部分业务搬出美国出口管制的范围。

  美推出的这款升级版管制套件，对于中国来说并不感到意外。夏秋以来，美国财长耶伦、美国商务部长雷蒙多，美国国家安全顾问沙利文，先后访问北京或者与对方进行马拉松式的深谈，都向中国说明了美国即将做出的动作，强调了“小院高墙”式的管制措施，纯属国家安全考虑，即监管措施尽可能限制在少数高端芯片技术，尽可能缩小对中美贸易及产业的影响范围。

  可以说这一升级版的出台，对于北京和华盛顿有关方面来说都不是意外，更像是一次靴子落地。

  在此期间，正逢中国的大模型密集推出。中国企业抓紧时间囤积芯片，如阿里、百度、字节、腾讯等，各自都花了上十亿美元“囤卡”，主要是英伟达为中国企业定制的A800和H800。据业内使用经验，A800约相当于A100三分之二性能，H800相当于H100的一半。

  这个新规把中国纳入到21个美国实行武器禁运的国家名单中，有些解读为影响所及的40多个国家。它包括对22个国家全部实行禁运，也包括任何国家将先进芯片及生产设备出售或转售给中国。如在中东的沙特和阿联酋的机构，东南亚的越南等国，与中国机构合作开发生成式人工智能大模型，可能落入新规中所说的先进芯片转售给中国机构，或者中国机构可以远程获得这些算力。在这一名单上，还特别加上了中国的澳门。

  这些精心设计的管制措施，意在阻止中国获取先进半导体制造设备，美国称这些设备对于生产下一代先进武器系统所需的先进集成电路至关重要；这些设备制造出来的高端半导体，也可拿来开发人工智能技术。

  美国认为基于超级计算机和先进半导体的先进人工智能，可拿来提高军事决策、计划和后勤的速度和准确性，还能够适用于认知电子战、雷达、信号情报和干扰，以及用来建立大规模的面部识别监控系统。

  英伟达几乎垄断了AI芯片的供应，目前美国科技巨头和AI独角兽都在竞购A100 和H100 GPU芯片，进行“军备竞赛”；除了中国，世界上一些别的地方，如中东的沙特阿拉伯和阿联酋，也在雄心勃勃地想发展人工智能，大量采购GPU，供不应求，短期内对英伟达影响也不大。但是从中长期来看，美国厂商将会逐步感受切肤之痛。中国是世界上最大的芯片市场。英伟达收入的近一半来自中国。

  半导体产业是一个全球产业，其应用也是全球性的，因此，任何控制的措施，都会有漏洞，也会有灰色地带。新规中还留下一个“活口”，寻求向中国出售的先进芯片，仅用于中小算力系统，而不是用于训练大模型和建立超级计算能力。

  芯片技术在不停地改进革新，如小芯片技术Chiplet，可以用较造程芯片进行组合，达到较先进芯片的性能。在上周末的CCFDAC（中国计算机学会集成电路设计与自动化会议）上，刚刚发布了名为《集成芯片与芯粒技术白皮书》，结果立刻就被美国新规针对了。不管是巧合还是有意为之，都不难看到，芯粒技术已成为两国密切关注的重点。

  芯片制造的替代技术正在出现。就在美国最新管制措施出台前夕，日本佳能公司发布了一款关键的工具，称其可以绕过EUV(极紫外光)光刻技术，帮助制造最先进的半导体。

  半导体制造系统，是一种更简单、更易获得的代替技术，可能挑战荷兰公司ASML主导的EUV（极紫外光）光刻技术。

  佳能表示，其最新的FPA-1200NZ2C机器将能制造相当于5纳米工艺的半导体，并能达到2纳米。

  NIL已经存在20多年了，但并未得到普遍应用，还在于ASML等公司的EUV机器在芯片打印过程中效果更好。佳能自2004年以来一直在开发其压印光刻技术，但在日益精密复杂的芯片世界中并未真正普及。

  纳米压印光刻长期以来一直有望提供比光刻更低成本的替代方案，过去曾被存储器制造商海力士和东芝公司推广。作为东芝的前存储部门，铠侠控股公司（Kioxia Holdings Corp．）在佳能的纳米压印机达到商业成熟之前对其进行了测试。佳能现在证明它已经解决了过去困扰该技术的高缺陷率等问题。

  佳能的压印技术，可能会在中美科技战中带来新变数。佳能的技术完全跳过了光刻，而是直接在硅晶圆上压印所需的电路图案。由于其新颖性，不太可能被现有美国贸易限制明确禁止。

  新规定让美国半导体产业协会(SIA)坐不住了，它的成员占了美国半导体行业99%的收入和近三分之二的非美国芯片公司。

  它很快发布了声明：“我们正在评估更新的出口管制对美国半导体行业的影响。我们认识到需要保护国家安全，并且认为维持一个健康的美国半导体行业是实现这个目标的一个重要组成部分。过于宽泛、单边的管制也会带来风险：损害美国半导体ECO而不足以促进国家安全，因为它会鼓励海外客户转向另外的地方。因此,我们促请政府与盟友加强协调,以确保所有公司都有公平的竞争环境。”

  美国对中国的先进芯片出口管制法，以后将每年更新一版。每年十月，都将会有一只靴子落地。