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“这是一�战争行为”：解码美国对�芯片封锁行动

ALEX W. PALMER

2023年7月13日

英伟达H100张量核心GPU被用于大型人工智能、高性能计算和数�分析工作。 Photo illustration by Grant Cornett for The New York Times

去年10月，美国工业与安全局（Bureau of Industry and Security，简称BIS）发布了一相当于向中国发起经济战的宣战文书的文件，这份139页的文件里充斥着繁琐官僚术语和详尽的技术细节。这样�量级的
行动因其来源相对�为人知而变得更加引人注目。BIS规模很小，是美国商务部的13个局之一，也是资金规模最小的联邦部门：2022年的预算略高于1.4亿美元，约为一个爱国者防空导弹连成本的八分
之一。该局雇用了大约350�特工和官员，他们共同监控世界各地在进行的价值数万亿美元的交易。

在冷战最激烈的时期，对苏联阵营的出口管制最为严格，BIS作为西方国防的�要枢纽，每年处理多达10万个出口许可证。在1990年代相对和平稳定的时期，BIS失去了一些存在的理由，也失去了一些
人员和资金，许可证数量减少到每年大约1万个。如今，这一数字已达到4万，并且还在�断增加。BIS比以往任何时候都更加忙碌，它有一份庞大的贸易黑��——�实体��（目�有662页，并且�
��在�断增加）、众多先�存在的多边出口管制�议以及针对俄罗斯和中国的持续行动。“我们把100%的时间花在对俄罗斯的制裁上，另外100%的时间花在中国上，还有100%的时间花在其他事情上，�
��负责出口管理的商务部副助理部长马特·�尔曼表示。

最近几年，�导体芯片已成为BIS工作的核心。芯片是现代经济的命脉，也是从iPhone到吐司机、从数�中心到信用�等所有电子设备和系统的大脑。一辆新车可能有一�多个芯片，每个芯片管理车
辆�作的�同方面。�导体也是量子计算和人工智能等有望在下个世纪彻底改变生活的创新技术背后的驱动力。例如，�报道，OpenAI对ChatGPT的训练是在1万个目�最先进的芯片上进行的。

美国政府在10月7日通过出口管制宣布其意图削弱中国生产甚至购买最高端芯片的能力。该措施的逻辑很简�：先进芯片及其驱动的超级计算机和人工智能系统可被用于生产新的武器和监视设备。
然而其影�范围极广，意义极大，目标是远�仅限于中国的诸多安全国家。“这里的关键是要明白，美国想要影�中国的人工智能产业，”�盛顿战略与国际研究中心瓦德瓦尼人工智能和先进技
术中心主任格雷戈里·C·艾伦说。“�导体这方面是实现这一目标的手段。”尽管10月7日的管制措施是以更新出口规则的低调形式实施，但本质上是为了根除中国整个先进技术生态系统。“10月7�
��体现的新政策是：我们�仅�会允许中国在技术上取得任何进展，我们还将积极扭转他们目�的技术水平，”艾伦说。EvercoreISI的高级�导体分析师C·J·缪斯这样说道：“如果你五年�告诉我�
�些规则，我会告诉你这是一�战争行为——我们肯定是在战争状态”。

如果这些控制措施成功，可能会影�中国一代人的进步；如果失败，可能会产生惊人的适得其�的结果，美国在极力避�的那个未来会更快发生。这一结果可能会影�未来几�年的中美竞争以及
全球秩序的未来。“从2022年开始，有两个日期将被历史铭记，”艾伦说。“第一个是2月24日，俄罗斯入侵乌克兰；第二个是10月7日。”

尽管�导体的设计非常�杂，但从某�意义上说也非常简�：在微小硅片上雕刻大量的电路。被称为晶体管的开关控制着电路的通断。当电路接通时是1；当电路断开时是0。第一批芯片于1950年代
末发明，只包含少量晶体管。如今，新型智能手机中的主要�导体拥有100至200亿个晶体管，每个晶体管只有病毒大小，像层叠蛋糕一样雕刻在硅结构中。

著�的摩尔定律描述了过去60年的进步速度，该定律指出，芯片上可安装的晶体管数量大约每两年增加一�。《芯片战争》(Chip War)一书的作者、塔夫茨大学弗莱彻学院国际历史副教授克里斯·米�
��常常指出，如果飞机的改进速度与芯片相同，那么它们现在的飞行速度会是光速的好几�。人类文明史上没有任何技术能够与计算能力的惊人提�相媲美。

�导体制造工厂——晶圆厂——是世界上最昂贵的工厂，进行着有史以来最�杂的制造，其生产规模是任何其他设备都无法达到的。与此同时，更广泛的芯片行业是一个相互依存的网络，高度专
业化的地区和公司�布全球，极长和�杂的供应链实现了这�壮举的可能性——�句话说，这是全球化的产物。米勒说：“很难想象，如果没有世界上最聪明的人共同努力，他们如何能够达到这
样的能力。”然而，正是这�相互关联性使得该行业非常容易受到拜登政府正在推行的这类法规的影�。

只有少数公司能够在�沿竞争，而突破需要花费数�亿美元和数�年的研究。这就造成了一个由一系列瓶颈构成的行业。最著�的例子是�兰制造集团阿斯麦(ASML)制造的极紫外光(EUV)刻机，用于�
���芯片的各层。1997年，阿斯麦聘请了拥有物理学�士学�的年轻工程师乔斯·本肖普，率先创制出一个新系统，将帮助阿斯麦�导体行业的客户打�比以往更小、更快和更密集的芯片。��是�
��了论证分�一个小团队从事该项目的必要性，就进行了四年的概念验证，然后该团队又花了五年时间来建造一台原型机。2010年12月，在一个韩国研究设施内，原型机的更新版TWINSCANNXE:3100终于首
次成功试运行。距离第一批支持极紫外的产品上市还需要近�年的时间。最新版本的机器可以制作小至10纳米的结构；相比之下，人类红细胞的直径约为7000纳米。它使用激光产生比太阳表面温度
高40�的等离子体，发出人眼看�见的极紫外光，通过一系列�射镜折射到硅芯片上。该激光器来自德国一家公司，共有457329个部件；一个完整的EUV光刻机有超过10万个�杂程度类似的组件。

EUV只是整个工艺的一部分：一个尖端的晶圆厂可能包括500多台机器和1000个步骤。然而，�是EUV就几乎是一项奇迹般的人类成就，它能以难以想象的规模和精度工作。“我真的相信，我们的机器�
�人类制造过的最�杂的东西，”现任阿斯麦公司技术副总裁的本肖普说。今天，在TWINSCAN首次试运行�多年后，没有其他公司能够�现阿斯麦的成就。

通过挤压该行业的天然瓶颈，拜登政府的目标是阻止中国进入芯片技术的未来。其影�将远远超出削弱中国的军事进步，还将威胁到中国的经济增长和科学领导地�。“我们说过，中国�应该在
一些关键技术领域取得进展，”新美国安全中心高级研究员、�美国贸易官员艾米丽·基尔克雷斯表示。“而这些领域恰好是未来经济增长和发展的动力所在。”今天，科学进步通常是通过模拟�
��分析大量数�来实现，而�是通过��试验。模拟被用于发现新的救命�物，模拟气候变化的未来，探索星系碰撞的行为，以及高超音速导弹和核爆炸的物理学。

田纳西大学创新计算实验室的创始主任杰克·唐加拉告诉我：“拥有最好超级计算机的人可以从事最好的科学研究。”唐加拉运行着一个�为TOP500的项目，每两年对世界上最快的超级计算机进行�
���。截至今年6月，中国��134个席�，而美国��150个。但这��映全貌：在2020年左右，中国提交的计算机数量大幅下滑，这在唐加拉看来是希望避�引起�必要的关注。关于新型超级计算�
�的传言在科学论文和研究公告中泄露出来，引发观察人士猜测竞争的真实状态——以及假定的中国领先优势的规模。“这很惊人，因为2001年中国的计算机还没有上榜，”唐加拉说。“现在他们�
��经成长到��主导地�的地步。”

然而，在中国强大的背后是一个关键的弱点：为中国最先进的项目和机构提供动力的几乎所有芯片都与美国技术密�可分。“整个行业只有在有美国参与的情况下�能运转，”米勒说。“在每个
接近尖端技术很近的设施中，整个过程都有美国的工具、美国的设计软件和美国的知识产权。”尽管中国政府几�年来一直在努力，并在“自主创新”方面投入了数以百亿计的美元，但这个问题
�然很严�。2020年，中国国内芯片生产商只供应了全国总需求的15.9%。就在今年4月，中国进口�导体的花费还超过了进口石油。

美国对全球�导体市场进行完全掌控是在2019年，当时特朗普政府将中国主要电信制造商�为列入实体��。虽然表面上看，将�为列入实体��是对其违规行为的惩罚——�为曾被发现向伊朗�
�售受制裁的材料——但战略利益立�变得显而易见。由于无法获得美国的�导体、软件和其他必需品，�为这家全球最大的电信设备生产商只能艰难生存。“对�为的制裁立�拉开了帷幕，”�
�内基国际和平基金会研究中国科技生态系统的研究员马特·希恩说。“中国科技巨头使用的芯片都是美国制造的，或者含有大量美国部件。”长期以来，出口管制法律一直被视为尘封已久的神秘
领域，�太可能被施用于美国国力投射的实践中。但在�为之后，美国发现自己在�导体供应链中的主导地�是一个尚未利用起来的强大杠杆。三家�于美国的公司主导着芯片设计软件市场，该
软件用于为新芯片�置数�亿个晶体管。先进芯片制造工具的市场也同样集中，只有少数几家公司能够有效地垄断�要的机器或工艺，而这些公司几乎都是美国公司或依赖美国零部件的公司。供
应链的每一步都贯穿美国、美国的条约盟国或台湾，所有这些国家都在美国主导的生态系统中运作。“我们是偶然发现的，”希恩说。“在我们真正知道如何使用这些武器之�，我们就开始使用
它们了。”

2020年5月，特朗普政府进一步收紧政策，这次是让�为受制于“外国直接产品规则”，这是一项出口管制法律中曾被认为晦涩难懂的条款。在该条款下，使用美国技术或软件生产的外国产品都要�
��到美国的管制。这是对治外法权的全面实践：�便一件商品在美国境外制造和运输，从未进入过美国国界，其最终成品并�包含美国原产零部件或技术，但它依然可以被视为美国产品。

对�为而言，该条款的实施意味着公司的�导体来源基本被切断。“这一规则让全球所有�导体都受制于美国法律，因为全球所有芯片代工厂都至少在一定程度上使用了美国的设备，”曾在BIS负
责出口管理事务的�助理商务部长凯文·沃尔夫表示。“哪怕你的代工厂里只有一�美国设备，而其他非美国设备有一百�，但整条生产线上的晶圆就跟美国沾了边。”

根�市场分析公司Canalys的数�，�为在2020年是全球最大的智能手机销售商，��市场份额达18%，甚至超过苹果和三星。2021年，�为的营收下�近三分之一，靠出售旗下一个智能手机品牌�得以
维持。到2022年，�为全球市场份额已�至2%。

10月7日法规代表了美国政策制定者对�导体、供应链以及美国国力问题的全面认知。这些措施被宣布为“暂行最终规则”，意味着它们将立�生效——这是在对控制�为的问题中觉察到的一个弱
点做出直接应对。“在�为规定生效�已经发出了很多通知，让�为有了提�储备的时间，”参与制定10月7日法规的�国家安全委员会国际经济高级主任彼得·哈勒尔表示。“这是战术上的教训�
��—出其�意是必要的。”更�要的是，美国发现拖垮一家公司——�管规模有多大——只会为新的竞争对手创造�足先登的空间。美国需要采取更为全面的手段。“特朗普政府针对的是企业，�
��CSIS专家艾伦表示。“拜登政府打击的是行业。”

这些规定对于�导体供应链的深刻影�堪称�所未有。中国�仅无法进口最先进的芯片，还无法获得自主研发先进�导体和超级计算机所需的投入，甚至�能获取可用于生产�导体制造设备的美
国原产零部件、技术和软件，这些设备本可让中国最终建成自己的晶圆厂，造出自己的芯片。“这是‘一锅端’的策略，”�BIS官员沃尔夫说。部分规定是全新创举，比如任何“美国人”——包
括企业、个人以及绿�持有者和永久居民——的行为都将受到限制。10月7日之后，美国人��被允许从事任何支持在中国生产先进�导体的活动，无论是维修中国晶圆厂设备、提供建议、甚至连
授权向中国�导体制造交付产品也�行。采取�方面行动的决定是一场外交赌�。尽管美国掌控了�导体全球供应链上的诸多关键瓶颈，但其他国家——特别是台湾、日本与�兰——在制造过程
中同样关键的部门也��了主导地�。如果这些国家和以�一样继续向中国出售产品，那10月7日的管制措施基本等于形同虚设。但在1月底，拜登政府与日本及�兰达成�议，将对�导体或�导�
�制造设备实施类似的管控。

台湾在此�几个月管制措施刚宣布的时候就签署了�议。该岛屿是芯片制造巨头：每年�导体产量�到全球的三分之二，其中90%都是最先进的�导体。台湾的大部分�导体产出都来自台积电这一
家公司，它是全亚洲市值最高的上市企业，也是全球最先进的�导体制造商。光是台积电一家企业就已��全球芯片代工制造市场总量的三分之一。（相较之下，石油输出国组织控制的全球石油
市场份额约为40%。）

对美国来说，在全球芯片制造中发挥核心作用的台湾是�可或缺的。如果这座岛上的晶圆厂被中国��，或是在被入侵期间关停，将会给全球经济带来灾难性后果。台湾在芯片产业中掌握的命门
有时被称为“硅盾”，这是该岛屿对抗中国攻击最为有力的震慑，也是它在被中国入侵时得到美国帮助的终极保障。

但美台之间的伙伴关系并�对等。尽管台湾的芯片制造水平无可比拟，但按营收计算，其全球市场份额还�到10%。大部分销售额（在2022年达到40%）都流向将芯片制造出口到台湾的美国企业，这�
�美国�装设计师通过实际上在海外缝制的产品销售而获利的方式非常相似。在战略上，美国政策制定者将美国对台湾的依赖视为一��可接受的风险。他们一直在推动台积电在美国建造更多晶�
�厂，这是让更多�导体制造靠近美国海岸的更广泛战略的一部分。

由于担心惹恼这个最强大盟友兼最大武器供应国，台湾别无选择，只能顺从；但随着美国�断采取削弱该岛屿优势地�的举措，台湾正在让自己的处境愈发岌岌可�。在最坏的情况下，台湾在芯
片上的主导优势可能只会招致更多破坏：一些美国评论人士和战争叫嚣者曾提出设想，如果中国入侵台湾，美国应摧毁台积电的晶圆厂，以防其落入中国之手。

试图控制�导体全球流通的一个难点在于，�导体非常小、�量轻、价值又高。“走私者就喜欢这样的货品，”艾伦说。但中国需要大量芯片来驱动大型数�中心及�备尖端计算机的设施，这让
采购面临极大困难。“那都是�能移动的大型建筑，”米勒说。“非常利于美国情报机构探查。”�导体市场的构成也给试图规避管制的所有人制造了阻�：有能力生产尖端芯片的企业数量极为
有限，而在这些企业有芯片购买记录的买方也�多。但执行管制的系统也存在漏洞，已经引来中国企业的试探。今年3月，活跃于云计算和�务器制造领域的中国企业浪潮集团被列入实体��。�
��《�尔街日报》报道，该公司至少有一家子公司未被列入��，美国企业向其出售产品依然�受阻�。

芯片在中国流通的路线也更加迂回。上个月，路透社报道了深圳高端芯片黑市繁�的情况，许多零售商都宣称可以供应A100芯片，这是美企英伟达制造的一款功能强大的芯片。美国政府探查并阻�
�这�实体交易的能力是有限的：BIS在中国仅有三�执法人员。但黑市的存在其实正是管控奏效的早期结果。路透社采访的零售商声称，这些芯片只能小批量供应，可能是禁令生效�运往中国的�
�存。“这凸显了管制措施正在发挥作用，”一�要求匿�以便坦率评估美国政策的行业高管告诉我。“如果芯片可以自由流通，他们就�会这么做了。”

可以将芯片控制权之争看作一场对规范的考验。在西方，合规的责任将主要落在私营企业身上。“产业是我们的主要防线，”BIS出口管理助理部长西娅·罗兹曼·肯德勒表示。“我们政府机构会�
�可能出台清晰、简明且有效的规定，但遵守和践行这些规定的责任在于行业。”为保证管制措施取得成效，美国的产业至少得在短期内采取自�八百的举措，与一部分利润丰厚的中国市场进行�
�割。美国企业将有充分的理由在合法边缘试探，而中国企业也有充分的动机来钻制度空子，为美国企业提供批准出售所需的信息。

对中国来说，科技自主争夺战可能为其带来�所未有的挑战。中国能够取得成功的特质——坚固的政治意志、源源�断的资金和围绕关键目标的全社会动员——可能会成为其致命的弱点。过去几
年，就在发展国内�导体产业的努力变得更加紧迫之时，至少有六个耗资数�亿美元的芯片项目宣告失败，大批高管因涉嫌腐败接受调查。与此同时，无数企业涌入�导体行业，其中一些几乎完
全是芯片外行，仅仅是为了拿到唾手可得的政府拨款。

“政治领导人或企业高管很容易认为，只要投入足够的资金和技术人员，就能解决这个问题，”�白宫科学和技术政策办公室副主任杰森·马西尼表示。但极度�杂的科学问题和�布全球的供应�
��是很难移�的。“某�程度上，那是要�制整个人类文明，”马西尼说。

但若要说有哪个国家能够克�这样的挑战，那很可能非中国莫属。10月7日的出口管制虽然在可预见的未来对中国的先进芯片制造能力造成�大打击，但最后�可能刺激其实现长期的增长。当中国
企业能够接触到先进西方芯片和供应商，国内制造商是找�到什么业务的。现在，中国企业�团结起来实现创新，下场就是一起覆灭。“我们消除了选项，”基尔克雷斯说。“以�他们可以在国
家韧性和商业发展之间做选择，现在这个选择已经��存在。”如果中国每年用于芯片进口的4000亿美元有很大一部分转而用于国内，其国内芯片企业可能最终将得到迎头赶上的手段和动力。

�为的案例可能会�一次带来启发。在美国制裁和中国严格疫情防控的双�打击下，�为在2022年的利润比上一年锐减70%。但�能看到绝处逢生的迹象：尽管利润大幅下�，但营收�略有增长，�
�且�为在被禁止使用安�系统后开发的鸿蒙�作系统已有超过3.3亿装机量，其中大部分在中国。�为�是全球研发投入最大的企业之一，去年的研发预算为240亿美元，研发团队规模超过10万人。

对创新的�视势在必行。没有了美国的芯片和技术，�为被迫�新设计和制造了所有旗舰产品，以确保这些产品�包含美国零部件。该公司正在以一己之力带动整个国内供应链的发展，派遣自家
工程师帮助培训和提�中国供应商的水平，�为曾�愿与这些供应商合作，转而选择外国供应商。最近，�为宣称在用于生产先进�导体的电子设计软件上取得了�大突破，尽管这��导体的体
积与美国比�有几代的差距，但�让�为进一步拉开了领先其他中国企业的身�。如果�为能够成功，它可能会突破美国制裁，比以往任何时候都更加强大和坚韧。

这些管制措施�能一劳永逸地遏制中国。�便在最理想的情况下，它们也只是一�拖延战术，旨在为美国及其盟友提供扩大关键技术领先地�的空间。问题在于，BIS能为西方争取到的时间到底有
多少。“在这个行业，一击�中�等于成功，”负责出口执法的助理部长马特·阿克塞尔罗德表示。“我们的目标是能阻止多少算多少。”

我在商务部大楼的办公室与阿克塞尔罗德和负责出口管理的罗兹曼·肯德勒见面，这里能够俯瞰�盛顿特区中心的椭圆形�坪。只需几分钟时间就能走完几乎整个BIS总部。哪怕清楚这些规定�要�
��滴水�漏的执行，但我依然怀疑，让工业与安全局对抗整个中国政府的力量恐怕是�公平的。BIS哪有什么胜算呢？它的行动速度如何赶得上对方呢？BIS怎么可能像中国那样关注芯片，并为此投�
��那么多资金呢？对中国来说，芯片的未来是关乎国运的大事。

短暂沉默之后，罗兹曼·肯德勒轻声做出了答�。“这可能也关乎我们的存亡，”她说。

Alex W. Palmer是《纽约时报杂志》的特约撰稿人。 他最近写过一篇关于TikTok崛起的文章。

Grant Cornett是一�居住在�茨基尔山脉的艺术家。 他的作品侧�于自然环境中的物体及其与光线和时间的关系，他还有更多商业项目。

翻译：纽约时报中文网

[0] 量子计算: https://www.nytimes.com/2023/06/14/science/ibm-quantum-computing.html
[1] OpenAI对ChatGPT的训练是在1万个目�最先进的芯片上进行的: https://www.fierceelectronics.com/sensors/chatgpt-runs-10k-nvidia-training-gpus-potential-thousands-more
[2] 削弱中国生产甚至购买最高端芯片的能力: https://cn.nytimes.com/usa/20221008/biden-chip-technology/
[3] 目标是远�仅限于中国的诸多安全国家: https://www.csis.org/analysis/chinas-new-strategy-waging-microchip-tech-war
[4] TOP500: https://www.top500.org/
[5] 特朗普政府将中国主要电信制造商�为: https://cn.nytimes.com/business/20190516/huawei-ban-trump/
[6] 全球最大的智能手机销售商: https://www.canalys.com/newsroom/canalys-global-smartphone-market-declines-q2-2020
[7] 实施类似的管控: https://cn.nytimes.com/world/20230129/netherlands-japan-china-chips/
[8] 台积电这一家公司: https://cn.nytimes.com/technology/20221207/tsmc-chips-factory-phoenix/
[9] �《�尔街日报》报道: https://www.wsj.com/articles/loophole-allows-u-s-tech-exports-to-banned-chinese-firms-b4800164
[10] 深圳高端芯片黑市繁�: https://www.reuters.com/technology/inside-chinas-underground-market-high-end-nvidia-ai-chips-2023-06-19/


https://cn.nytimes.com/usa/20230713/semiconductor-chips-us-china/?utm_source=RSS

Thu, 13 Jul 2023 06:03:26 +0800

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“这是一�战争行为”：解码美国对�芯片封锁行动

ALEX W. PALMER

2023年7月13日

英伟达H100张量核心GPU被用于大型人工智能、高性能计算和数�分析工作。 Photo illustration by Grant Cornett for The New York Times

去年10月，美国工业与安全局（Bureau of Industry and Security，简称BIS）发布了一相当于向中国发起经济战的宣战文书的文件，这份139页的文件里充斥着繁琐官僚术语和详尽的技术细节。这样�量级的
行动因其来源相对�为人知而变得更加引人注目。BIS规模很小，是美国商务部的13个局之一，也是资金规模最小的联邦部门：2022年的预算略高于1.4亿美元，约为一个爱国者防空导弹连成本的八分
之一。该局雇用了大约350�特工和官员，他们共同监控世界各地在进行的价值数万亿美元的交易。

在冷战最激烈的时期，对苏联阵营的出口管制最为严格，BIS作为西方国防的�要枢纽，每年处理多达10万个出口许可证。在1990年代相对和平稳定的时期，BIS失去了一些存在的理由，也失去了一些
人员和资金，许可证数量减少到每年大约1万个。如今，这一数字已达到4万，并且还在�断增加。BIS比以往任何时候都更加忙碌，它有一份庞大的贸易黑��——�实体��（目�有662页，并且�
��在�断增加）、众多先�存在的多边出口管制�议以及针对俄罗斯和中国的持续行动。“我们把100%的时间花在对俄罗斯的制裁上，另外100%的时间花在中国上，还有100%的时间花在其他事情上，�
��负责出口管理的商务部副助理部长马特·�尔曼表示。

最近几年，�导体芯片已成为BIS工作的核心。芯片是现代经济的命脉，也是从iPhone到吐司机、从数�中心到信用�等所有电子设备和系统的大脑。一辆新车可能有一�多个芯片，每个芯片管理车
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然而其影�范围极广，意义极大，目标是远�仅限于中国的诸多安全国家。“这里的关键是要明白，美国想要影�中国的人工智能产业，”�盛顿战略与国际研究中心瓦德瓦尼人工智能和先进技
术中心主任格雷戈里·C·艾伦说。“�导体这方面是实现这一目标的手段。”尽管10月7日的管制措施是以更新出口规则的低调形式实施，但本质上是为了根除中国整个先进技术生态系统。“10月7�
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如果这些控制措施成功，可能会影�中国一代人的进步；如果失败，可能会产生惊人的适得其�的结果，美国在极力避�的那个未来会更快发生。这一结果可能会影�未来几�年的中美竞争以及
全球秩序的未来。“从2022年开始，有两个日期将被历史铭记，”艾伦说。“第一个是2月24日，俄罗斯入侵乌克兰；第二个是10月7日。”

尽管�导体的设计非常�杂，但从某�意义上说也非常简�：在微小硅片上雕刻大量的电路。被称为晶体管的开关控制着电路的通断。当电路接通时是1；当电路断开时是0。第一批芯片于1950年代
末发明，只包含少量晶体管。如今，新型智能手机中的主要�导体拥有100至200亿个晶体管，每个晶体管只有病毒大小，像层叠蛋糕一样雕刻在硅结构中。

著�的摩尔定律描述了过去60年的进步速度，该定律指出，芯片上可安装的晶体管数量大约每两年增加一�。《芯片战争》(Chip War)一书的作者、塔夫茨大学弗莱彻学院国际历史副教授克里斯·米�
��常常指出，如果飞机的改进速度与芯片相同，那么它们现在的飞行速度会是光速的好几�。人类文明史上没有任何技术能够与计算能力的惊人提�相媲美。

�导体制造工厂——晶圆厂——是世界上最昂贵的工厂，进行着有史以来最�杂的制造，其生产规模是任何其他设备都无法达到的。与此同时，更广泛的芯片行业是一个相互依存的网络，高度专
业化的地区和公司�布全球，极长和�杂的供应链实现了这�壮举的可能性——�句话说，这是全球化的产物。米勒说：“很难想象，如果没有世界上最聪明的人共同努力，他们如何能够达到这
样的能力。”然而，正是这�相互关联性使得该行业非常容易受到拜登政府正在推行的这类法规的影�。

只有少数公司能够在�沿竞争，而突破需要花费数�亿美元和数�年的研究。这就造成了一个由一系列瓶颈构成的行业。最著�的例子是�兰制造集团阿斯麦(ASML)制造的极紫外光(EUV)刻机，用于�
���芯片的各层。1997年，阿斯麦聘请了拥有物理学�士学�的年轻工程师乔斯·本肖普，率先创制出一个新系统，将帮助阿斯麦�导体行业的客户打�比以往更小、更快和更密集的芯片。��是�
��了论证分�一个小团队从事该项目的必要性，就进行了四年的概念验证，然后该团队又花了五年时间来建造一台原型机。2010年12月，在一个韩国研究设施内，原型机的更新版TWINSCANNXE:3100终于首
次成功试运行。距离第一批支持极紫外的产品上市还需要近�年的时间。最新版本的机器可以制作小至10纳米的结构；相比之下，人类红细胞的直径约为7000纳米。它使用激光产生比太阳表面温度
高40�的等离子体，发出人眼看�见的极紫外光，通过一系列�射镜折射到硅芯片上。该激光器来自德国一家公司，共有457329个部件；一个完整的EUV光刻机有超过10万个�杂程度类似的组件。

EUV只是整个工艺的一部分：一个尖端的晶圆厂可能包括500多台机器和1000个步骤。然而，�是EUV就几乎是一项奇迹般的人类成就，它能以难以想象的规模和精度工作。“我真的相信，我们的机器�
�人类制造过的最�杂的东西，”现任阿斯麦公司技术副总裁的本肖普说。今天，在TWINSCAN首次试运行�多年后，没有其他公司能够�现阿斯麦的成就。

通过挤压该行业的天然瓶颈，拜登政府的目标是阻止中国进入芯片技术的未来。其影�将远远超出削弱中国的军事进步，还将威胁到中国的经济增长和科学领导地�。“我们说过，中国�应该在
一些关键技术领域取得进展，”新美国安全中心高级研究员、�美国贸易官员艾米丽·基尔克雷斯表示。“而这些领域恰好是未来经济增长和发展的动力所在。”今天，科学进步通常是通过模拟�
��分析大量数�来实现，而�是通过��试验。模拟被用于发现新的救命�物，模拟气候变化的未来，探索星系碰撞的行为，以及高超音速导弹和核爆炸的物理学。

田纳西大学创新计算实验室的创始主任杰克·唐加拉告诉我：“拥有最好超级计算机的人可以从事最好的科学研究。”唐加拉运行着一个�为TOP500的项目，每两年对世界上最快的超级计算机进行�
���。截至今年6月，中国��134个席�，而美国��150个。但这��映全貌：在2020年左右，中国提交的计算机数量大幅下滑，这在唐加拉看来是希望避�引起�必要的关注。关于新型超级计算�
�的传言在科学论文和研究公告中泄露出来，引发观察人士猜测竞争的真实状态——以及假定的中国领先优势的规模。“这很惊人，因为2001年中国的计算机还没有上榜，”唐加拉说。“现在他们�
��经成长到��主导地�的地步。”

然而，在中国强大的背后是一个关键的弱点：为中国最先进的项目和机构提供动力的几乎所有芯片都与美国技术密�可分。“整个行业只有在有美国参与的情况下�能运转，”米勒说。“在每个
接近尖端技术很近的设施中，整个过程都有美国的工具、美国的设计软件和美国的知识产权。”尽管中国政府几�年来一直在努力，并在“自主创新”方面投入了数以百亿计的美元，但这个问题
�然很严�。2020年，中国国内芯片生产商只供应了全国总需求的15.9%。就在今年4月，中国进口�导体的花费还超过了进口石油。

美国对全球�导体市场进行完全掌控是在2019年，当时特朗普政府将中国主要电信制造商�为列入实体��。虽然表面上看，将�为列入实体��是对其违规行为的惩罚——�为曾被发现向伊朗�
�售受制裁的材料——但战略利益立�变得显而易见。由于无法获得美国的�导体、软件和其他必需品，�为这家全球最大的电信设备生产商只能艰难生存。“对�为的制裁立�拉开了帷幕，”�
�内基国际和平基金会研究中国科技生态系统的研究员马特·希恩说。“中国科技巨头使用的芯片都是美国制造的，或者含有大量美国部件。”长期以来，出口管制法律一直被视为尘封已久的神秘
领域，�太可能被施用于美国国力投射的实践中。但在�为之后，美国发现自己在�导体供应链中的主导地�是一个尚未利用起来的强大杠杆。三家�于美国的公司主导着芯片设计软件市场，该
软件用于为新芯片�置数�亿个晶体管。先进芯片制造工具的市场也同样集中，只有少数几家公司能够有效地垄断�要的机器或工艺，而这些公司几乎都是美国公司或依赖美国零部件的公司。供
应链的每一步都贯穿美国、美国的条约盟国或台湾，所有这些国家都在美国主导的生态系统中运作。“我们是偶然发现的，”希恩说。“在我们真正知道如何使用这些武器之�，我们就开始使用
它们了。”

2020年5月，特朗普政府进一步收紧政策，这次是让�为受制于“外国直接产品规则”，这是一项出口管制法律中曾被认为晦涩难懂的条款。在该条款下，使用美国技术或软件生产的外国产品都要�
��到美国的管制。这是对治外法权的全面实践：�便一件商品在美国境外制造和运输，从未进入过美国国界，其最终成品并�包含美国原产零部件或技术，但它依然可以被视为美国产品。

对�为而言，该条款的实施意味着公司的�导体来源基本被切断。“这一规则让全球所有�导体都受制于美国法律，因为全球所有芯片代工厂都至少在一定程度上使用了美国的设备，”曾在BIS负
责出口管理事务的�助理商务部长凯文·沃尔夫表示。“哪怕你的代工厂里只有一�美国设备，而其他非美国设备有一百�，但整条生产线上的晶圆就跟美国沾了边。”

根�市场分析公司Canalys的数�，�为在2020年是全球最大的智能手机销售商，��市场份额达18%，甚至超过苹果和三星。2021年，�为的营收下�近三分之一，靠出售旗下一个智能手机品牌�得以
维持。到2022年，�为全球市场份额已�至2%。

10月7日法规代表了美国政策制定者对�导体、供应链以及美国国力问题的全面认知。这些措施被宣布为“暂行最终规则”，意味着它们将立�生效——这是在对控制�为的问题中觉察到的一个弱
点做出直接应对。“在�为规定生效�已经发出了很多通知，让�为有了提�储备的时间，”参与制定10月7日法规的�国家安全委员会国际经济高级主任彼得·哈勒尔表示。“这是战术上的教训�
��—出其�意是必要的。”更�要的是，美国发现拖垮一家公司——�管规模有多大——只会为新的竞争对手创造�足先登的空间。美国需要采取更为全面的手段。“特朗普政府针对的是企业，�
��CSIS专家艾伦表示。“拜登政府打击的是行业。”

这些规定对于�导体供应链的深刻影�堪称�所未有。中国�仅无法进口最先进的芯片，还无法获得自主研发先进�导体和超级计算机所需的投入，甚至�能获取可用于生产�导体制造设备的美
国原产零部件、技术和软件，这些设备本可让中国最终建成自己的晶圆厂，造出自己的芯片。“这是‘一锅端’的策略，”�BIS官员沃尔夫说。部分规定是全新创举，比如任何“美国人”——包
括企业、个人以及绿�持有者和永久居民——的行为都将受到限制。10月7日之后，美国人��被允许从事任何支持在中国生产先进�导体的活动，无论是维修中国晶圆厂设备、提供建议、甚至连
授权向中国�导体制造交付产品也�行。采取�方面行动的决定是一场外交赌�。尽管美国掌控了�导体全球供应链上的诸多关键瓶颈，但其他国家——特别是台湾、日本与�兰——在制造过程
中同样关键的部门也��了主导地�。如果这些国家和以�一样继续向中国出售产品，那10月7日的管制措施基本等于形同虚设。但在1月底，拜登政府与日本及�兰达成�议，将对�导体或�导�
�制造设备实施类似的管控。

台湾在此�几个月管制措施刚宣布的时候就签署了�议。该岛屿是芯片制造巨头：每年�导体产量�到全球的三分之二，其中90%都是最先进的�导体。台湾的大部分�导体产出都来自台积电这一
家公司，它是全亚洲市值最高的上市企业，也是全球最先进的�导体制造商。光是台积电一家企业就已��全球芯片代工制造市场总量的三分之一。（相较之下，石油输出国组织控制的全球石油
市场份额约为40%。）

对美国来说，在全球芯片制造中发挥核心作用的台湾是�可或缺的。如果这座岛上的晶圆厂被中国��，或是在被入侵期间关停，将会给全球经济带来灾难性后果。台湾在芯片产业中掌握的命门
有时被称为“硅盾”，这是该岛屿对抗中国攻击最为有力的震慑，也是它在被中国入侵时得到美国帮助的终极保障。

但美台之间的伙伴关系并�对等。尽管台湾的芯片制造水平无可比拟，但按营收计算，其全球市场份额还�到10%。大部分销售额（在2022年达到40%）都流向将芯片制造出口到台湾的美国企业，这�
�美国�装设计师通过实际上在海外缝制的产品销售而获利的方式非常相似。在战略上，美国政策制定者将美国对台湾的依赖视为一��可接受的风险。他们一直在推动台积电在美国建造更多晶�
�厂，这是让更多�导体制造靠近美国海岸的更广泛战略的一部分。

由于担心惹恼这个最强大盟友兼最大武器供应国，台湾别无选择，只能顺从；但随着美国�断采取削弱该岛屿优势地�的举措，台湾正在让自己的处境愈发岌岌可�。在最坏的情况下，台湾在芯
片上的主导优势可能只会招致更多破坏：一些美国评论人士和战争叫嚣者曾提出设想，如果中国入侵台湾，美国应摧毁台积电的晶圆厂，以防其落入中国之手。

试图控制�导体全球流通的一个难点在于，�导体非常小、�量轻、价值又高。“走私者就喜欢这样的货品，”艾伦说。但中国需要大量芯片来驱动大型数�中心及�备尖端计算机的设施，这让
采购面临极大困难。“那都是�能移动的大型建筑，”米勒说。“非常利于美国情报机构探查。”�导体市场的构成也给试图规避管制的所有人制造了阻�：有能力生产尖端芯片的企业数量极为
有限，而在这些企业有芯片购买记录的买方也�多。但执行管制的系统也存在漏洞，已经引来中国企业的试探。今年3月，活跃于云计算和�务器制造领域的中国企业浪潮集团被列入实体��。�
��《�尔街日报》报道，该公司至少有一家子公司未被列入��，美国企业向其出售产品依然�受阻�。

芯片在中国流通的路线也更加迂回。上个月，路透社报道了深圳高端芯片黑市繁�的情况，许多零售商都宣称可以供应A100芯片，这是美企英伟达制造的一款功能强大的芯片。美国政府探查并阻�
�这�实体交易的能力是有限的：BIS在中国仅有三�执法人员。但黑市的存在其实正是管控奏效的早期结果。路透社采访的零售商声称，这些芯片只能小批量供应，可能是禁令生效�运往中国的�
�存。“这凸显了管制措施正在发挥作用，”一�要求匿�以便坦率评估美国政策的行业高管告诉我。“如果芯片可以自由流通，他们就�会这么做了。”

可以将芯片控制权之争看作一场对规范的考验。在西方，合规的责任将主要落在私营企业身上。“产业是我们的主要防线，”BIS出口管理助理部长西娅·罗兹曼·肯德勒表示。“我们政府机构会�
�可能出台清晰、简明且有效的规定，但遵守和践行这些规定的责任在于行业。”为保证管制措施取得成效，美国的产业至少得在短期内采取自�八百的举措，与一部分利润丰厚的中国市场进行�
�割。美国企业将有充分的理由在合法边缘试探，而中国企业也有充分的动机来钻制度空子，为美国企业提供批准出售所需的信息。

对中国来说，科技自主争夺战可能为其带来�所未有的挑战。中国能够取得成功的特质——坚固的政治意志、源源�断的资金和围绕关键目标的全社会动员——可能会成为其致命的弱点。过去几
年，就在发展国内�导体产业的努力变得更加紧迫之时，至少有六个耗资数�亿美元的芯片项目宣告失败，大批高管因涉嫌腐败接受调查。与此同时，无数企业涌入�导体行业，其中一些几乎完
全是芯片外行，仅仅是为了拿到唾手可得的政府拨款。

“政治领导人或企业高管很容易认为，只要投入足够的资金和技术人员，就能解决这个问题，”�白宫科学和技术政策办公室副主任杰森·马西尼表示。但极度�杂的科学问题和�布全球的供应�
��是很难移�的。“某�程度上，那是要�制整个人类文明，”马西尼说。

但若要说有哪个国家能够克�这样的挑战，那很可能非中国莫属。10月7日的出口管制虽然在可预见的未来对中国的先进芯片制造能力造成�大打击，但最后�可能刺激其实现长期的增长。当中国
企业能够接触到先进西方芯片和供应商，国内制造商是找�到什么业务的。现在，中国企业�团结起来实现创新，下场就是一起覆灭。“我们消除了选项，”基尔克雷斯说。“以�他们可以在国
家韧性和商业发展之间做选择，现在这个选择已经��存在。”如果中国每年用于芯片进口的4000亿美元有很大一部分转而用于国内，其国内芯片企业可能最终将得到迎头赶上的手段和动力。

�为的案例可能会�一次带来启发。在美国制裁和中国严格疫情防控的双�打击下，�为在2022年的利润比上一年锐减70%。但�能看到绝处逢生的迹象：尽管利润大幅下�，但营收�略有增长，�
�且�为在被禁止使用安�系统后开发的鸿蒙�作系统已有超过3.3亿装机量，其中大部分在中国。�为�是全球研发投入最大的企业之一，去年的研发预算为240亿美元，研发团队规模超过10万人。

对创新的�视势在必行。没有了美国的芯片和技术，�为被迫�新设计和制造了所有旗舰产品，以确保这些产品�包含美国零部件。该公司正在以一己之力带动整个国内供应链的发展，派遣自家
工程师帮助培训和提�中国供应商的水平，�为曾�愿与这些供应商合作，转而选择外国供应商。最近，�为宣称在用于生产先进�导体的电子设计软件上取得了�大突破，尽管这��导体的体
积与美国比�有几代的差距，但�让�为进一步拉开了领先其他中国企业的身�。如果�为能够成功，它可能会突破美国制裁，比以往任何时候都更加强大和坚韧。

这些管制措施�能一劳永逸地遏制中国。�便在最理想的情况下，它们也只是一�拖延战术，旨在为美国及其盟友提供扩大关键技术领先地�的空间。问题在于，BIS能为西方争取到的时间到底有
多少。“在这个行业，一击�中�等于成功，”负责出口执法的助理部长马特·阿克塞尔罗德表示。“我们的目标是能阻止多少算多少。”

我在商务部大楼的办公室与阿克塞尔罗德和负责出口管理的罗兹曼·肯德勒见面，这里能够俯瞰�盛顿特区中心的椭圆形�坪。只需几分钟时间就能走完几乎整个BIS总部。哪怕清楚这些规定�要�
��滴水�漏的执行，但我依然怀疑，让工业与安全局对抗整个中国政府的力量恐怕是�公平的。BIS哪有什么胜算呢？它的行动速度如何赶得上对方呢？BIS怎么可能像中国那样关注芯片，并为此投�
��那么多资金呢？对中国来说，芯片的未来是关乎国运的大事。

短暂沉默之后，罗兹曼·肯德勒轻声做出了答�。“这可能也关乎我们的存亡，”她说。

Alex W. Palmer是《纽约时报杂志》的特约撰稿人。 他最近写过一篇关于TikTok崛起的文章。

Grant Cornett是一�居住在�茨基尔山脉的艺术家。 他的作品侧�于自然环境中的物体及其与光线和时间的关系，他还有更多商业项目。

翻译：纽约时报中文网

[0] 量子计算: https://www.nytimes.com/2023/06/14/science/ibm-quantum-computing.html
[1] OpenAI对ChatGPT的训练是在1万个目�最先进的芯片上进行的: https://www.fierceelectronics.com/sensors/chatgpt-runs-10k-nvidia-training-gpus-potential-thousands-more
[2] 削弱中国生产甚至购买最高端芯片的能力: https://cn.nytimes.com/usa/20221008/biden-chip-technology/
[3] 目标是远�仅限于中国的诸多安全国家: https://www.csis.org/analysis/chinas-new-strategy-waging-microchip-tech-war
[4] TOP500: https://www.top500.org/
[5] 特朗普政府将中国主要电信制造商�为: https://cn.nytimes.com/business/20190516/huawei-ban-trump/
[6] 全球最大的智能手机销售商: https://www.canalys.com/newsroom/canalys-global-smartphone-market-declines-q2-2020
[7] 实施类似的管控: https://cn.nytimes.com/world/20230129/netherlands-japan-china-chips/
[8] 台积电这一家公司: https://cn.nytimes.com/technology/20221207/tsmc-chips-factory-phoenix/
[9] �《�尔街日报》报道: https://www.wsj.com/articles/loophole-allows-u-s-tech-exports-to-banned-chinese-firms-b4800164
[10] 深圳高端芯片黑市繁�: https://www.reuters.com/technology/inside-chinas-underground-market-high-end-nvidia-ai-chips-2023-06-19/


https://cn.nytimes.com/usa/20230713/semiconductor-chips-us-china/?utm_source=RSS

Thu, 13 Jul 2023 06:03:26 +0800

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