美國對華晶片限制存結構性缺陷 反噬自身創新能力陷越防越弱困境

撰文:聯合早報
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製造高端晶片所需的EUV光刻機由ASML獨家生產,圖為EUV光刻機示意圖。(ASML官網)

美國持續加碼對華晶片圍堵,卻未如預期遏阻中國技術發展,反而激發北京加快自主研發,出現「越管制、越提速」的反效果。美國寄望出台政策干預來拖慢中國技術發展,以保持自身優勢是否失策?究竟是誰在「拖慢」誰,誰又真正握有主動權?

美國於2018年起逐步在半導體和晶片領域圍堵中國,通過限制晶片與製造晶片所需的極紫外光刻機出口,阻撓中國掌握先進人工智能(AI)。美國官員多次強調,人工智能對國家經濟掌握競爭優勢起著重要作用,進而對保障國家安全至關重要。

但這個策略的可持續性正受到挑戰。今年1月13日,拜登政府出台所謂的「AI擴散規則」,將全球各國和地區分為三個等級,施予不同程度的晶片出口限制,而中國可想而知,落入限制最嚴苛的組別。可是就當輿論還在探討這會如何衝擊中國科技發展之際,中國AI企業深度求索(DeepSeek)於一周後發佈大語言模型R1,直面挑戰美國主導全球生成式AI技術的地位。

美晶片巨頭英偉達(Nvidia)首席執行長黃仁勳4月30日在華盛頓一場科技峰會上,被追問中美科技實力差距有多大時直言:「中國並不落後……中國緊跟著我們。雙方非常、非常接近。」

推動AI發展的五大核心要素分別為人才、算力、模型、數據和電力,而中國在其中四項有著很好的基礎。

在2018年,寒武紀創始人陳天石展示該公司研發的中國首款雲端智能晶片。(VCG)

分析:美國管制晶片出口 壓制中國來守住算力優勢

新加坡優勢研究諮詢公司創始人兼執行長張帆接受《聯合早報》採訪時指出,中國AI專才人數自2016年起便超越美國,多出約1萬5000人,且領先優勢持續擴大。在模型層面,DeepSeek憑藉開源策略迅速縮小差距,技術實力逼近美AI公司OpenAI所代表的全球主流前沿。中國對數據的掌控能力也不斷擴大,握有更大自主權。

此外,AI訓練所需的大規模算力得依賴大量穩定的能源支撐,而中國電力基礎設施已領先美國一兩代,為中國AI生態提供穩固的增長條件。

反觀美國,只在算力上佔有優勢。算力依賴高端晶片,因此要守住這一優勢,美國只能限制晶片出口,以在短期內壓制中方技術發展節奏,爭取戰略緩衝期。

從中國科技發展至今緊跟美國之後不難看出,限制晶片出口的措施成效有限,但美國似乎無意停手。

張帆指出,美國的選項並不多。「與其說美國的晶片管制措施是戰略誤判,不如說是不得不為的現實選擇……因為在五大AI核心發展要素中,美國目前能掌控的只有算力。」

中國半導體諮詢機構芯謀研究首席分析師顧文軍則認為,美國的對華科技圍堵存在盲區。他告訴《聯合早報》:「我不確定美方是否真的反思過,為何多年制裁卻未能遏制中國,反促使中國半導體產業持續發展。他們或許是低估了制裁的反向激勵效應,仍傾向通過加碼制裁壓制中國。」

美國學界:拖慢中國會犧牲美企創新能力

美國學界不斷有呼聲,敦促政府投入更多精力扶持美國科技業爭取技術突破,認為把重點都放在「拖慢中國」只會犧牲美企創新能力。

喬治敦大學安全與新興技術中心的研究員多門(Hanna Dohmen)與費爾德蓋斯(Jacob Feldgoise),和國際關係學教授庫普昌(Charles Kupchan)去年7月在《外交事務》期刊發表聯名文章,建議美國政府把握有限的時機,強化美國創新體系,在下一階段關鍵技術領域建立真正不可逆的領先優勢。

他們指出,美國當前的對華晶片限制「存在結構性缺陷」。管制措施短期內能令中國在高端晶片等關鍵領域的發展放緩,但長期而言,代價高昂——不僅削弱美企及盟友企業在華營收,也會限制持續投入研發的能力,反噬美國自身的創新能力。

晶片業巨頭英偉達(NVIDIA,又譯輝達)行政總裁黃仁勳展示該公司推出的Blackwell平台。(Reuters)

以美商務部4月宣佈的最新出口管制為例,美國企業料因此蒙受巨額損失。新規定將英偉達H20與超微(AMD)MI308等專為中國市場設計的「降級版」晶片納入出口管制清單。英偉達預計,這會令公司損失55億美元。

黃仁勳曾透露,英偉達每代晶片的研發成本可超過200億美元,而據媒體報道,中國市場去年就為英偉達貢獻了170億美元收入,佔公司總銷售額的13%。若失去來自中國市場的營收,料衝擊英偉達維持高強度研發投入、保持技術領先優勢的能力。

卡內基國際和平基金會2022年4月發佈報告,提醒美國須從整體戰略層面規劃技術脫鉤的方式與節奏。若缺乏管理與戰略克制,「美國可能無意間引發一場瘋狂、持續加劇的脫鉤循環,發展速度與代價遠超國家所能承受的上限」。

報告建議,美國應先釐清國家安全、經濟競爭力與技術話語權等不同目標之間的關係,並據此設計有側重、可評估的政策工具組合。

報告認為,限制性措施不應成為主軸,重點應該在於通過戰略投資構建自身技術生態的抗壓能力,使脫鉤過程保持可控,避免在執行時走向戰略失衡。

國際戰略研究中心(CSIS)高級顧問兼中國商務和經濟董事項目主任肯尼迪(Scott Kennedy)去年底在《外交事務》發表文章,認為美國應先確立政策優先工作並評估代價,然後加強與盟友合作,重塑全球經濟規則,避免陷入逐底競爭與技術孤立。若美方試圖全面阻斷與中國的技術往來,不僅可能被對手繞開,還會削弱自身創新能力,陷入越防越弱的困境。

特朗普再次入主白宮後,對半導體的管制政策尚未有太多表態。除了5月8日有知情人士透露,特朗普政府計劃撤銷拜登的「AI擴散規則」、簡化監管框架外,特朗普已公佈的AI相關政策,只有對半導體產品加徵關稅。

張帆指出,特朗普政府目前的重心主要放在貿易關稅上,因為AI政策屬長期技術治理範疇,短期內難以轉化為選票紅利,也不具快速兌現的成效。相比之下,加徵關稅更具政治動員力,可作為中期選舉向選民展示的政績。

不過,五年前啟動對華晶片圍堵的正是特朗普,他相信不會輕易放棄這個重要的槓桿。

可是寄望用「高牆」守住AI技術優勢的同時,如果政策邊界缺乏清晰設計、節奏失衡,脫鉤或將反噬自身。如何在維護安全與保持開放之間取得平衡,或成下一階段美中科技博弈的真正分水嶺。

2020年中國國際半導體博覽會上,中芯國際展出其代工生產的晶片。(VCG)

中企自主研發高端晶片 加速邁向自給自足生態

中國晶片技術在過去五年悄然提速,部分領域甚至加快了替代步伐。

CSIS美國創新振興項目副主任兼研究員科斯滕(Alexander Kersten)告訴《聯合早報》,中國企業在北京政府的全力支持下,本就具備挑戰西方企業的能力,而中國近期接連取得技術突破揭示了美出口管制的根本局限:一旦中國不再依賴西方的高端技術,管制便失去效力。

雖然無法獲取最先進的西方技術,但利用舊有的晶片,以及繞過制裁獲取的晶片,中國依然能取得科技發展,包括軍事現代化。更何況,中企通過自主研發和替代方案,也能打造在性能上可比肩的產品。

例如,最新進入量產的華為昇騰910C晶片,不僅性能據稱接近英偉達旗艦晶片H100與A100,甚至在部分指標上超越降級版晶片H20,顯示中企設計實力正快速逼近。

全球戰略諮詢公司DGA合夥人、亞洲學會政策研究所中國分析中心技術政策高級研究員崔洛(Paul Triolo)受訪時指出:「美國嚴重低估華為、深度求索、騰訊等中國科企持續推進AI替代技術與自主創新的能力,而這些企業正是美國出口管制的主要打擊對象。」

崔洛舉例,美國的管制措施倒逼中國半導體設備製造商與中芯國際(SMIC)等晶圓代工企業展開更深層次的技術合作,推動半導體供應鏈的創新。此外,華為成為這種反向激勵的典型個案:出口封鎖促使華為擴展佈局,從電信設備轉向重建本土AI與晶片生態,「實質上在中國境內重建可自給自足的半導體供應鏈」。

圖為取自華為Mate 60系列手機的麒麟9000S晶片,在面世時在國內外引起轟動。(VCG)

中企推進科技設備國產化

在製造方面,中企正推進設備國產化,雖尚未完全實現自主,但「設計先行、製造追趕」的路徑已逐步清晰。

通過創新的方案,例如採用小芯粒(Chiplet),中國企業也正逐步突破限制。以多個功能模塊化的芯粒組合成單一高性能系統,在一定程度上能降低對單個高端晶片的依賴。此外,中國研發人員也在推動小模型應用,使AI算力需求下降,也為晶片國產化贏得時間。

這些中國生產的晶片或許在效率和盈利上略遜一籌,但已足以滿足國內市場需求。至於晶片的製造效率與精度,雖然仍明顯落後台積電等國際先進代工廠,未能完全穩定替代,但在國家大力投入資源的情況下,相信也會逐步提升。

重要的是,隨著中國晶片持續擴大市場份額,並由此反哺後續研發,中國將構建起一個自我強化的晶片創新循環。

美電子行業諮詢公司International Business Strategies半導體顧問瓊斯(Handel Jones)就預測,到2030年,中國企業將在本土所有主要晶片領域佔據過半市場份額。數據顯示,去年前三季度,中國半導體市場銷售額已達1358億美元,佔全球銷售總額近三成。

長江存儲在記憶體晶片行業力追韓國及美國的頂尖企業。(VCG)

AI工廠 中美新戰場?

黃仁勳4月30日在論壇上指出,「AI工廠」正成為推動生成式AI落地的核心基礎設施,對產業結構的重塑效應堪比19世紀的電力革命。

若要守住領先地位,AI工廠料將成為各大國競相推進的項目。

AI工廠並非傳統意義上的工廠,而是一種專為AI打造的基礎設施系統,覆蓋數據採集、模型訓練、微調(Fine-tuning)和大規模推理等環節。它的產品不是實物,而是「智能」本身——以AI每秒生成的令牌(Token)數量作為衡量標準。

這些令牌是AI用來「讀懂」現實世界的基本單位,它可以是一種內容碎片、圖像的一塊或一個詞,是支撐生成式AI進行內容生產與決策推理的原材料。

與傳統數據中心主要負責儲存與運算不同,AI工廠更像一條實時運行的智能生產線,能夠主動生成文本、圖像、決策及自動化指令,可被廣泛應用於醫療、教育和交通等領域。

三層面可掀AI革命

據黃仁勳介紹,AI革命可分三個層面:技術層、製造層與基礎設施層,而AI工廠處於這三層聯動的樞紐位置。

技術層:傳統的軟件靠程序員逐行編碼構建,功能固定。AI則是透過海量數據與算力訓練出的模型,具備自主學習與生成能力。

製造層:AI的訓練與生成流程,類似實體工廠的自動化生產線。由超級計算機接入電力與數據,通過高強度運算持續產出令牌,最終組合成各類智能產品。

基礎設施層:AI工廠不僅服務於科技企業,也將成為各產業的「第二個工廠」。如汽車製造商除了組裝車殼與引擎,也須建構「AI駕駛大腦」來支撐自動駕駛系統。

生成式AI的模型越大、任務越複雜,所需算力呈指數上升。尤其在微調和多輪推理階段,算力需求或分別是前期訓練的30倍與100倍。

這些發展趨勢使傳統數據中心愈發難以支撐AI模型的日常運行。AI工廠的設計正是為了應對相關挑戰——通過硬件、高速網絡與自動化軟件,構建一套端到端的智能生產流水線。這不僅能提高效率,也降低了AI技術從原型走向大規模落地的門檻,讓企業能更快獲得商業回報。