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經濟

能源晶片專家鄺社源:中美晶片技術差距大 追趕需時

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【明報專訊】美股今年以來在7隻科技股領軍下(見表),大幅跑贏中國股市,相信令不少中國股市投資者感到失望,這其實反映中美在科技、尤其是在晶片核心競爭力差距。1970年代先後在美國取得電腦系學士及石油工程碩士、過去半世紀曾在中美多間石油企業工作,近年專門研究晶片的高級工程師鄺社源在專訪中稱,21世紀是數碼世紀,晶片成為推動經濟增長的必需品,中國在近年每年進口晶片開支高達3000多億至4000多億美元,已高於進口石油開支,料未來中國將逐步在晶片上自主創新、減少進口。

鄺社源近日出版《美元霸權 石油軍事大揭秘》一書,並且在上周接受專訪,他引述1970年代流行的諺語:「控制石油的話,你便可控制其他國家(Control oil and you control nations),指上世紀是石油世紀,同時亦引述近年科技界流行的說法:「誰可以控制最先進的晶片生產及供應鏈,便可以主導世界」(Who controls the most advanced chips production and supply chain dominates the world)。

現代石油歷史始於1846年,當時一名加拿大居民發明了從煤中提取煤油的方法,直到逾100年後、1950年代中期,煤依然是世界上最重要的燃料,跟着才由石油取而代之,過去大半世紀成為全球最重要的能源。

鄺社源指出,美國在1948年發明晶片,不需要半世紀、1990年代已被廣泛應用至各種電子產品,他表示:「隨着晶片的發明,不同的科技應用便陸續出現」,而且過去30年隨着全球經濟數碼化,數碼化便需要晶片,加上亦由第一代(1G)發展至第五代(5G)傳訊網絡(見表),對晶片的依賴度亦愈來愈高,出現了「誰可以控制最先進的晶片生產及供應鏈,便可以主導世界」此說法。

晶片上中下游生產 分別美荷台企主導

鄺社源分析,晶片亦可以簡單分為3種,第一種是微處理器(Microprocessor),或稱為邏輯晶片(Logic chip),主要用於邏輯計算,目前市場領導者是超威(Advanced Micro Devices;美:AMD);第二種則是儲存器(Memory);包括動態隨機存取儲存器(Dynamic Random-Access Memory、DRAM),通常被用作主儲存器,用於儲存運行中的程式和數據,以及被港人俗稱為「手指」的閃存儲存器(NAND Flash Memory);第三種則是適用於人工智能的圖像處理器(Graphics Processing Unit、GPU),該行業龍頭是近年股價勁升的Nvidia(美:NVDA)。

雖然「誰可以控制最先進的晶片生產及供應鏈,便可以主導世界」,但鄺社源指出,事實上沒有任何一個國家可以完全控制全球最先進的晶片生產及供應鏈,原因是生產晶片的過程可簡單分為上、中、下游,上游是編寫應用程式,佔有最高利潤,基本上由美國公司壟斷,行業競爭非常激烈;中游則是光刻機的研發及製造,這也需要使用到美國授出的專利,現時全球市場領導者是荷蘭的ASML(美:ASML);至於下游,則是以光刻機所切割的晶圓,聯博高級投資策略師及亞洲業務發展股票部主管王耀維在《Money Monday》第309期(2021年8月2日出版)封面故事中曾表示,在全球晶片代工行業,當時全球真正具競爭力的只有3家上市公司,分別是台灣台積電(台:2330)、韓國三星電子(韓:005930)及美國英特爾(美:INTC),而鄺社源認為,經過過去兩年迅速發展,台積電現時在高端晶片代工行業已佔有非常明顯的領先地位。

中國受制美禁令 難入口光刻機

鄺社源表示,目前坊間經常說個別晶片的級別為多少「納米」(nanometer),其實一納米便等十億分之一米,可見精細至如此程度,所以切割晶片時需要使用紫外線機(ultra-violet lithography machine ),而有關紫外線機亦俗稱為光刻機;若切割精細至7納米的晶片,便要使用深紫外線機(Deep ultra-violet lithography machine);若要切割精細到2至4納米的晶片,則要使用極紫外線機(extreme ultra-violet lithography machine)。

根據鄺社源的分析,要生產一部光刻機,涉及近50萬件零部件,個別零部件分別只有美國、德國或日本企業可以生產,護城河非常闊,其他對手相信暫難與荷蘭ASML競爭。他亦估計,由於受制於美國對中國出口晶片的禁令,ASML在可見將來也不會把深紫外線機或極紫外線機出售予中國,亦也是中國發展7納米或以下晶片的樽頸。

綜合上述分析,《Money Monday》認為,適逢中華人民共和國快將成立74周年,在國慶前夕,投資者也應該清楚看到中國內地與美國在科技、特別是晶片技術上的差距,中國在未來要實現以技術進步、科技創新來推動經濟增長,實現高質量發展,相信需要數以十年計的艱苦奮鬥才可成事。

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[封面故事]