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중국 HBM 턱밑까지 왔다, 긴장하는 한국 반도체 (성균관대 화학공학부 권석준 교수)
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中国半导体已追至HBM跟前,韩国为何紧张?

长期以来,外界普遍认为中国半导体产业因缺乏核心设备而难以追赶先进国家。然而,真实的技术差距正在以超出预期的速度缩小。中国通过自建生态、规模经济与快速迭代,已经逐步形成一套独特的突围路径,对韩国等传统半导体强国构成实质性压力。

制裁催生的自循环生态

两年前,如果美国对中国释放高端GPU出口的善意,中国很可能会将其视为重大利好。但如今,中国在面对类似提议时态度明显转冷。深层原因在于,持续的出口管制反而刺激了中国国内半导体产业链的加速成型。尽管在性能上仍存在差距,但庞大的前期投入使得这些自研产品无论如何都必须投入使用,并通过实际应用积累反馈数据,形成迭代闭环。

这种策略与电池行业的LFP路线如出一辙。中国企业选择在相对成熟、专利壁垒较低的技术方向发力,依托超大规模的内需市场快速积累数据,以惊人的迭代节奏不断缩小差距。更关键的是,中国不仅是“造出来”,还在通过政府补贴、基础设施支持等方式,让本土企业“必须用、愿意用”,从而在短暂的时间内建立起原本不存在的生存空间。

规模效应带来的加速力量

中国半导体战略能够持续推进的一个重要支撑在于其空前的市场规模。二十年前,中国尚不具备支撑这类产业升级的消费基础;而今天,中国已拥有与美国相当的市场体量、逼近一万五千美元的人均GDP以及每年近千万的高校毕业生。这种经济与人才规模,为需要高投入、高风险的半导体产业提供了持续输血和试错的空间。

值得注意的是,过去被ASML放弃的LDP技术路线等“冷饭”,正在被中国企业重新审视。这些路线虽然曾因寿命或性能问题被先行者抛弃,但对于后发追赶者而言,专利门槛低、投入可控的优势恰恰可以转化为实际可用的过渡方案。通过将这些旧技术与新需求结合,中国正在将原本10年的差距逐步压缩至5年甚至更短。

技术迂回:从逻辑折叠到先进封装

在缺乏极紫外光刻机的条件下,华为旗下的海思半导体提出了“逻辑折叠”概念。其核心思路不再追求在水平方向上将晶体管画得更细密,而是通过垂直方向的高精度芯片键合,将两层甚至更多层电路直接堆叠成一个完整的计算单元。这种方案虽不能完全替代先进光刻工艺,但其核心目标十分明确:在国产EUV设备成熟或外部供应松动之前,凭借足够有竞争力的晶体管密度争取宝贵的时间窗口。

这项技术的挑战不仅在于键合精度本身,更在于垂直堆叠后的散热难题。当多层电路的热量集中在特定区域时,传统散热路径受阻,可能导致芯片性能受限甚至寿命缩短。然而,中国在NAND闪存领域积累的Xtacking等先进封装经验,恰好可以在散热材料、电极布局、扇出型封装等方面提供可复用的技术要素。虽然短期内难以完全解决所有瓶颈,但由此带来的工程能力积累,未来很可能向HBM等需要高密度堆叠的存储产品渗透。

不可忽视的瓶颈和变数

尽管中国半导体的追赶势头强劲,但产业链仍面临显著短板。大量尖端产业对政府直接或间接补贴高度依赖,一旦脱离输血,独立竞争力依然存疑。此外,极紫外光刻设备等核心环节的缺失仍是长期硬伤。即便可以通过多重曝光、先进封装等技术组合部分弥补,其生产效率、成本控制和良率管理仍远逊于国际一线水平。

从更深层次看,中国当前的高强度追赶模式也受制于体制特性。高度集中的决策机制虽然能在特定阶段强力推进战略目标,但其纠错成本和长期可持续性亦面临拷问。而韩国等半导体强国面临的挑战则更显紧迫:当中国在传统中低端芯片领域以数量优势不断侵蚀市场份额,同时在高附加值领域持续积累工程经验时,仅凭HBM等少数高端产品能否支撑整个产业生态的竞争力,已是摆在面前的关键议题。

对韩国半导体的启示:时间窗口正在收窄

当前韩国半导体产业看似仍握有3至5年左右的领先优势,但这并非一成不变的常量。中国在多个产业领域的历史轨迹表明,一旦形成“内需牵引-数据反馈-快速迭代”的正循环,后发优势的释放速度往往超出预期。韩国若仅仅维持在既有技术路线上的线性进步,而忽视对整个产业基础的再加固和下一代技术的提前布局,很可能重蹈日本半导体产业过去因路径依赖而流失领先地位的覆辙。

存储器行业正经历深刻的结构性变革。HBM等高性能产品需求爆发的同时,行业正在从传统的标准化商品向高度定制化、与客户深度协同的方向演进。如果无法在技术路线选择、客户生态绑定和产业升级节奏上保持足够的灵活性和前瞻性,即便今天仍是第一梯队,也有可能在产业变局中面临份额缩水的风险。对韩国而言,这或许正是需要以重构产业基础的决心,果断投入、重新出发的关键时刻。

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