由飞腾事件看中美间的科技角力

日前华盛顿邮报的一篇报导，位于天津的飞腾信息公司，将其所开发CPU芯片用于国内的超级电脑上，并进行及极高音速飞弹的模拟及开发，所牵连的共有七家机构，包括了在国内各地的超算中心。美国商务不久前才将这七所机构列为实体清单，而台积电也随即宣称将遵守相关规定，不再为飞腾提供晶圆代工服务。

国内自行开发CPU芯片已有二十多年的历史，飞腾为其中之佼佼者，预估2021年出货将达200万套，提供给各式的电脑及服务器所使用。然而其前身来自于国内国防科技大学，因此一直与军方有密切的关系。

此次所提到的超级电脑，应该是天河三号，使用的飞腾芯片是ARM架构，台积电16纳米的制程。天河三号虽尚未问世，但在2020年的天津超算中心已做了模型机的展示，预计其运算速度可达到1 exaFLOPs，也就是目前最快超级电脑日本富岳的两倍，而天河二号也曾在2013年起数次蝉联全球第一的宝座。天河二号是使用英特尔的 Neon芯片，但也自此美国禁止了核心芯片供应国内的超级电脑所使用。

国内另一个发展超级电脑的单位是江南计算所以及无锡的超算中心，由于都地处于太湖之畔，因此称之为太湖之光。太湖之光是继天河二号后，另一个称霸全球的国内超级电脑，也是首次使用国产的芯片。江南计算所同样也属于军方，其所研发的申威芯片是由中芯国际所制造，并使用28纳米制程，而新一代的申威芯片是14纳米。太湖之光虽然运算能力强，但是其核心运算芯片是使用相对落后的半导体制程，所以其功耗增加不少。

由于超级电脑是将一个复杂的科学或工程运算，拆成一个个小单位，再利用大量平行运算、演算法及内部传输架构来完成。因此单一芯片的运算能力并不是唯一的决定因素，这也是为什麽国内能称霸全球，但使用的却是相对制成落后的芯片。美国当然也很清楚超级电脑的运算，不必全然仰赖先进的晶圆制程能力，然而飞腾已经开始使用了台积电7纳米的制程，这是美国所不愿意看到的，因此利用其与尖端武器发展的关联，将其列入实体清单。

在国内的中芯国际也是个备受美国关注的单位，在最近所揭露的信息中，其14纳米制程良率已达相当的水准。美国已经明令ASML不准输出其极紫外光(EUV)的微影机，但是允许中芯拥有成熟制程如14纳米的能力。然而就在此时，中芯国际却大动作的要以12亿美元，购买ASML浸润式深紫外光(DUV)的微影机，很难不令人作其他的联想。近日外电报导，美国也有意要ASML不准提供浸润式DUV微影机给中芯国际，逼得中芯急忙出面表态，说明公司仍将聚焦于14纳米的发展。

众所周知，几年前半导体界在开发7纳米制程时，是浸润式DUV与EUV相互的竞争，DUV需要经过三次以上的多重曝光，而EUV只需要一次的曝光。最后EUV证实可以达到量产经济规模而胜出，在成本上也具有竞争力。因此利用DUV也可以做到7纳米，甚至于5纳米。中芯国际虽无法获得EUV，但购买为数众多的DUV，也能达到相同的效果。由此可见美国在提防国内的科技发展，已到了锱铢必较的地步。

美国为什麽有这麽大的能耐，来阻挡国内尤其是先进半导体产业的发展？坦白说在半导体领域，不论就元件、制程或电路设计，其重大的创新都几乎源自于美国。就以EUV来说，最核心的产生极紫外光源的设备，就是来自于美国的一家小公司Cymer，后来被ASML给并了。美国也只是最近这几年，没有执世界之牛耳，但是其影响力仍是无远弗届。

拜登政府现正致力于让美国重回半导体领先的地位，而其中重要的一环就是要防止国内的崛起，相信拜登政府是会比前朝的川普政府，有更强势且积极的作为。