事实证明，设计芯片比制造芯片容易得多。

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图片来源：Alamy

2026年7月7日

上个月，芯片行业的精英齐聚中国台北参加一年一度的国际贸易展览会——中国台北国际电脑展（Computex），两大话题成为讨论的焦点。其一是人工智能，它已将半导体行业推向全球最赚钱的行业之一。其二是中国。尽管中国大陆的芯片制造商缺席了此次展会，但它们的影响却无处不在。

人们之所以对中国如此着迷，原因不难理解。在中国台北国际电脑展（Computex）开幕前一周，中国科技硬件巨头华为发布了一项新技术，该技术将多层电路堆叠在芯片上，无需依赖西方最新的制造设备即可提升性能。投资者也对此充满信心。过去一年，香港股市半导体公司的股价上涨了130%，与美国同类指数的涨幅大致相当。中国两大互联网巨头阿里巴巴和百度计划分拆其芯片设计业务。存储芯片制造商CXMT也正在筹备上市。

中国在芯片制造领域实现自给自足的潜力是业界最关注的问题之一。答案至关重要，因为“计算能力”（即用于训练和运行人工智能模型的处理器和内存）已成为衡量技术实力的标尺。到2025年底，中国的计算能力仅为美国的七分之一左右。缩小差距需要掌握两项截然不同的技能：芯片设计和芯片制造。中国在芯片设计方面取得了显著进展，但在芯片制造方面，还有很长的路要走。

中国在芯片设计领域曾经远远落后于世界。直到2023年，主导人工智能芯片市场的英伟达（Nvidia）几乎满足了中国90%的需求。但出口管制改变了这一切。自2022年10月美国限制向中国出售先进芯片以来，美国的政策一直摇摆不定。但中国的应对措施却始终如一：监管机构一贯引导国内企业远离外国芯片，即便这些芯片在法律允许的范围内也能获得。

其结果是国内市场受到保护。阿里巴巴和百度都在自主设计处理器，而寒武纪等新兴企业则在竞争有限的情况下蓬勃发展。预计今年中国人工智能芯片市场约五分之四的支出将由国内设计商占据。经纪公司伯恩斯坦的林庆元开玩笑说，美国对中国半导体产业的扶持力度甚至超过了中国。

中国国内市场规模庞大，足以支撑一个产业的发展。预计未来三年，本土云计算巨头将在人工智能基础设施上投入超过4000亿美元，其中大部分将用于计算资源。据报道，中国政府计划在未来五年内再投资2950亿美元用于数据中心建设。

中国也拥有大量具备相应技能的人才。许多中国芯片设计师都曾在英伟达和AMD等美国公司工作，积累了丰富的经验。华盛顿智库布鲁金斯学会的凯尔·陈认为，如今的人才储备足以让小型创业公司招募到整个设计团队。

才华横溢的设计师们正在寻找绕过制裁的方法。其中一种方法是使用强大的技术。华为的云矩阵系统将384颗自家昇腾处理器连接起来，挑战英伟达最新的AI系统（尽管其功耗是后者的四倍多）。另一种方法是更紧密​​地整合硬件和软件。今年4月，中国模型开发商DeepSeek发布了一款针对华为芯片优化的大型语言模型。中国设计师们也在积极采用FP8，这是一种精度较低的数据格式，可以让AI模型在性能较弱的芯片上更高效地运行。华为正在挑战英伟达最强大的竞争优势——CUDA软件生态系统。华为自主研发的CANN平台旨在简化从英伟达芯片切换到其他芯片的过程。一位中国AI初创公司的创始人表示，曾经巨大的软件差距正在逐渐缩小。

但这种资源利用能力只能让中国走到这一步。伯恩斯坦指出，华为的顶级芯片Ascend 910 C的性能仅为英伟达H100的五分之四，而H100是近四年前发布的。国产芯片主要与英伟达获准在中国销售的降级处理器竞争。此外，国产芯片大多局限于“推理”（运行现有模型），而非从零开始训练前沿人工智能这项要求更高的任务。

剩余的差距与其说是芯片设计，不如说是芯片制造。速度最快的处理器需要最先进的生产线。中国设计师无法使用台积电（TSMC）等代工厂的最新工艺。国内代工厂由于无法从荷兰设备制造商ASML购买极紫外（ EUV）光刻设备，因此无法可靠地批量生产晶体管尺寸小于7纳米的芯片（目前最先进的工艺是3纳米及以下）。即使是技术含量较低的芯片，产能也受到限制。

因此，中国对人工智能处理器的需求远远大于其供应能力。先进内存是另一个瓶颈。人工智能所需的高带宽内存（ HBM）几乎全部由三家公司生产：美国的Micron，以及韩国的三星和SK海力士。

中国正投入巨资追赶。自2019年以来，芯片制造设备的年进口额增长了两倍，达到390亿美元，约占全球需求的40%。其中大部分用于生产旧芯片，但也有一部分用于先进制造工艺。与此同时，像Naura和AMEC这样的本土企业，如今在化学沉积、蚀刻和晶圆清洗等关键步骤中，也提供了具有竞争力的工具替代方案。中国甚至在HBM领域也取得了进展。研究公司SemiAnalysis预计，到2028年， CXMT在全球HBM生产中的份额将从目前的几乎为零增长到约12%。

尽管取得了诸多进展，但中国在极紫外光刻（ EUV）技术方面的自主研发却遭遇瓶颈，而这项技术对于印刷微型电路至关重要。尽管中国多年来一直可以使用ASML公司早期的深紫外（DUV）光刻机，但至今仍未研制出国产同类产品。业内大多数人士估计，国产极紫外光刻机的问世还需要大约十年时间。

由于缺乏这些先进的光刻机，中国芯片制造商正在寻求变通方法，以期从DUV光刻机中榨取更多性能。其中一种方法是“多重曝光”，即反复对单个硅晶圆进行多次光刻。这种方法可以蚀刻出更小的特征，但会增加成本、降低生产速度并提高缺陷率。另一种方法是先进封装，即将使用旧技术制造的多个芯片集成到一个系统中。华为在台北国际电脑展（Computex）前夕的声明表明，该公司正寻求利用旧款DUV光刻机实现接近行业领先水平的性能。

尽管中国在芯片制造技术方面仍存在一定差距，但其进步不容忽视。以苹果公司为例。在内存芯片短缺日益严重的背景下，这家iPhone制造商正寻求美国政府的许可，从CXMT公司购买旧款内存。如果获得批准，一家美国企业将为美国政府多年来一直试图遏制的产业提供资金支持。