《美国智库CSIS发布《DeepSeek、华为、出口管制以及中美AI竞赛的未来》报告》

  • 来源专题:集成电路与量子信息
  • 发布时间:2025-03-26
  • 2025年3月7日,美国智库战略和国际研究中心 (CSIS)发布《DeepSeek、华为、出口管制以及中美AI竞赛的未来》报告,关于DeepSeek、华为、出口管制和中美AI(特别是AI芯片)竞争的未来提出了21项关键判断,总体概述了DeepSeek的起源和成就、其地缘政治影响和美国及其盟国政策制定面临的关键挑战。

    报告的主要观点包括:

    1. DeepSeek的技术创新是真实的,而不是宣传。DeepSeek在性能和成本方面的技术成就并不令人惊讶,只是反映了行业发展的长期趋势。然而,令人惊讶的是这样的技术创新成就来自中国实验室。

    2. DeepSeek的成功很大程度上反映了2022年10月发布的美国AI芯片出口管制条例存在的缺陷。美国政府在2023年10月的相关管制条例更新中弥补了这些缺陷。然而,从另一个角度来看,DeepSeek的技术创新也反映了美国AI芯片出口管制政策的成功,DeepSeek的首席执行官将美国的AI芯片出口管制政策描述为其公司和更广泛的中国AI生态系统面临的最大挑战。

    3. DeepSeek发现的提高AI计算效率的技术可能比中国公司更有利于美国公司,因为美国公司可以将这些技术应用于更大的计算资源,从而为更多的客户提供更好的AI。DeepSeek和其他AI效率创新将继续促进AI芯片的发展

    4. DeepSeek在提炼美国AI模型和复制闭源算法创新方面的成功,确实引发了在缺乏强有力的知识产权保护情况下,AI竞争优势的本质的战略问题。而且,近年来的事态发展并没有让人相信,保护知识产权和技术秘密的传统方法在涉及中国AI时可能有效。

    5. 出口管制是否有效,取决于能否有效实施和执法,以防止芯片走私。在这一点上,如果特朗普政府减少相关政府资源和行政工作人员,或者导致盟国不合作,美国有理由为此感到非常担忧。

    6. 除了走私,美国面临的最大战略挑战是,中国有可能在国内以足够的数量和质量生产AI芯片,以建设与美国竞争的AI数据中心基础设施。

    7. DeepSeek有能力进行低于英伟达CUDA软件生态系统水平的架构创新。如果DeepSeek致力于加强华为的昇腾系列Ascend芯片和CANN异构计算架构软件生态系统,它将对英伟达构成更大威胁。

    8. 由华为(AI芯片设计师)、中芯国际(AI芯片制造商)和长鑫存储/长江存储(高带宽存储器制造商)组成的中国联盟最近在推进AI芯片的国产化方面取得了重大战略进展。

    9. 华为的AI芯片设计一直很强大。华为还利用空壳公司获得台积电的制造能力,获得了200多万个AI芯片,并储存了超过一年的高带宽存储器。

    10. 由于美国及其盟国的出口管制,华为的AI芯片制造合作伙伴中芯国际(SMIC)一直在努力解决低产量(约20%)和每月2万片7 nm晶圆的问题。中芯国际的7 nm以下制程节点生产是一条困难且不确定的道路。据相关消息,华为已经成功将美国制造的库存设备转移到中芯国际SN2厂房,中芯国际预计到2025年底将实现每月5万片7 nm晶圆的产能。如果所有这些产能都用于生产华为Ascend芯片(这是不太可能的),这意味着将每年生产数百万颗Ascend 910C芯片。

    11. 华为Ascend芯片继续面临挑战,缺乏兼容的AI软件导致采购的芯片的利用率很低。然而,如果DeepSeek的开源社区极大提高了华为CANN软件生态系统,从而提高了其与英伟达CUDA软件生态系统的竞争力,这种情况可能会改变。

    12. 基于从台积电采购的芯片、库存的高带宽存储器,以及中芯国际不断增加的Ascend芯片产量,华为和DeepSeek有望成功建立一个由百万级Ascend芯片构成的AI超级集群,但是也将面临大规模芯片集成和软件框架方面的挑战。

    13. 在人类水平的通用AI和超越人类水平的超级AI方面,美国公司仍然领先于中国。然而,这一差距已大幅缩小,即使在极其严格的出口管制下,指望美国领先一两年以上也是不现实的。



  • 原文来源:https://www.csis.org/analysis/deepseek-huawei-export-controls-and-future-us-china-ai-race
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    • 据官网10月6日报道,美国战略与国际研究中心(CSIS)发布《半导体出口管制双刃剑-电子设计自动化》报告。该报告主要聚焦于美国对华半导体出口管制背景下,中国在芯片设计领域推动“去美国化”的战略应对。报告指出,美国利用其龙头企业占据全球芯片设计市场约70%份额的绝对性优势,对中国实施了一系列出口管制。但这把“双刃剑”在试图限制中国获取先进技术的同时,也导致美国芯片设计企业的收入直线下降,暴露出美国管制政策的代价与困境。 一、美国对华芯片设计管制的演进路径和影响 (一)多边机制启动阶段 2022年8月,美国联合《瓦森纳协定》成员国,首次将用于3纳米以下、采用全环绕栅极场效应晶体管(GAAFET)技术的EDA工具纳入多边出口管制。这标志着美国在半导体设计上游关键环节构筑技术壁垒。 (二)单边管制扩展阶段 2022年10月,美国进一步将先进芯片以及用于制造14纳米以下芯片的设备纳入管制范围;2023年10月,美国扩大英伟达为中国市场定制的A800、H800等降级版芯片的限制,并将管制适用范围扩大至43个国家,以防范技术转移风险。这一阶段,美国更多依赖自身的域外管辖与长臂执法,盟友配合度与政策一致性开始出现波动。 (三)技术闭环与实体清单管理阶段 2024年12月,美国出口管制措施进一步升级,将先进封装与技术计算机辅助设计(TCAD)等关键软件工具纳入控制范围,并将包括华大九天在内的约140家中国企业增列入实体清单,显示出对上游EDA和相关设计环节进行系统性技术约束的决心。 (四)政策回调与动态博弈阶段 2025年6月出现了政策转折。美国商务部向相关EDA厂商致函后,撤销了部分针对中国客户的软件出口限制。报告指出,此举并非战略转向,而是应对许可积压、企业营收受损和执行资源紧张等现实挑战的战术调整,反映出政策进入动态博弈阶段。 二、中国企业规避出口管制的措施 (一)利用存量许可与技术维护窗口期 在2022年美国针对3nm以下GAAFET技术EDA工具实施制裁前,中国头部芯片设计企业已通过长期授权协议,从美国EDA“三巨头”(Synopsys、Cadence、Siemens EDA)获取了长期(部分达10年)有效的软件使用许可,覆盖了当时主流及部分先进制程的设计工具。 制裁生效后,中国企业虽无法获得美国EDA工具的软件更新(如针对5nm以下制程的功能迭代)和技术支持(如设计故障排查、与代工厂工艺适配指导),但既有的存量许可仍能确保芯片设计的连续性,形成短期技术缓冲。与此同时,中国加速本土EDA工具研发,以突破长期技术依赖。 (二)聚焦非管制技术路径 中国企业重点布局芯粒(Chiplet)技术路径,旨在通过先进封装技术(如2.5D/3D封装)将不同成熟制程(例如28nm、14nm)、不同功能的芯粒集成,形成性能接近先进制程芯片的系统。 这种技术路径的关键优势在于:无需依赖5nm以下先进制程及配套管制EDA工具(美国对14nm以上成熟制程设备/工具管制较宽松)生产,单个芯粒设计难度低、所需EDA工具多为非管制类型,可从技术源头绕开对管制先进制程的依赖。 (三)政府驱动本土生态建设 中国政府的“十四五”规划将EDA列为半导体领域“卡脖子”技术,2022年成立国家EDA技术创新中心,整合企业、高校资源协同攻关。 在资金层面,国家半导体大基金三期2024年募集超475亿美元,重点扶持华大九天等本土EDA企业推进全流程工具链研发。 在市场培育上,政府通过政策引导国内芯片设计企业优先采用本土EDA工具,2022年中国本土EDA企业市场份额升至12.5%(2018年仅6.24%)。同时,政府推动本土EDA企业与中芯国际等代工厂合作,加速工具与成熟制程(28nm/14nm)工艺适配,逐步实现部分环节替代。 三、EDA出口管制对美国的战略反噬 (一)人才流动壁垒问题 美国半导体产业协会(SIA)报告预测,到2030年美国半导体行业将出现约67000名专业人才缺口。然而,美国出口管制的“视同出口”规则进一步制约了美国企业招聘和留用外国工程师的能力,削弱了创新根基。与此同时,中国正加速培养本土STEM人才,并积极吸纳全球高端专家。 (二)盟友协调机制弱化 美国从多边走向单边的过程,导致盟友配合度下降。日本、荷兰、欧盟内部的产业利益与政策节奏并不完全同步,这使美国的管制体系在执行上出现了“高目标、低协同”的结构性矛盾。 (三)企业竞争力风险 长期高强度的管制削弱了美国EDA企业的市场黏性和生态优势,增加了研发和合规成本,也削弱了其与全球客户的信任关系。CSIS警告,如果这种局面持续,美国或面临在战略上“自噬”其在EDA领域主导地位的风险。 总而言之,美国在半导体设计与EDA领域的出口管制是一场高风险的战略博弈。短期来看,有效延缓了中国的技术进程,但也付出了疏远盟友、削弱产业竞争力、加剧全球人才竞争与政策执行压力的巨大代价。长期来看,未来这场技术竞赛的成败,取决的已不只是技术本身,而是政策设计的战略远见、国际协调与执行能力。如果美国无法在遏制与竞争力之间建立动态平衡,其构筑的技术管制体系很可能在长期战略层面反噬其全球领导力根基。
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    • 来源专题:集成电路与量子信息
    • 发布时间:2024-12-25
    • 2024年11月26日,美国智库战略与国际研究中心(CSIS)发布《联合出口管制对美国和中国的半导体制造设备行业的真正影响》报告。报告分析了中国政策文件以及中国、美国、日本和荷兰领先半导体设备公司的财务和市场份额数据,得出了美国及其盟友半导体设备出口管制影响的十大判断。该报告是美智库CSIS系列报告的第二份。 1. 早在美国扩大技术出口管制之前,中国就已计划逐步减少对外国半导体制造设备的依赖。中国早在2015年就通过《中国制造2025》提出了“用中国制造替代进口”的目标,并在2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006━2020年)》中明确要求实现半导体技术自给自足。中国半导体制造设备产业本地化的目标和政策支持,早在出口管制前就已存在。 2. 美国及其盟友的出口管制与中国的技术进步率之间不存在简单关系,中国最大的技术进步来自于没有出口管制的领域(太阳能电池和电动汽车)。也就是说,中国取得最大进展、投入最多资源的两个技术领域,并不是美国实施出口管制的最有力领域。中国这两个行业的最大差异不在于是否存在出口管制,而在于生产半导体制造设备的技术复杂性要高得多。 3. 迄今为止美国及其盟友实施的半导体出口管制举措,对中国企业发展的影响仍具有两面性,视时间、细分技术领域而动态变化。美国早期的出口管制有力逆转了中国半导体行业某些领域的进展,例如NAND存储器制造和智能手机芯片设计。最近的出口管制也在很多方面让中国半导体制造设备公司的日子变得更加艰难,无法再合法获得美国的子零部件或技术专业知识。然而,尽管存在出口管制,主要半导体制造设备供应商仍在支持中国竞争对手在半导体领域的发展,以协助设施规划、安装、维修和设备的操作故障排除、先进节点半导体工艺技术合同研发等方式。至少截至2024年11月,主要半导体制造设备供应商仍在合法支持中国传统芯片制造业务。 4. 拜登政府2022年出口管制强化了第一届Trump政府于2019年开始实施的半导体设备管制政策。第一届Trump政府推出了美国政府对半导体制造设备出口管制的现代方法。2022年10月,拜登政府显著扩大了美国对半导体制造设备的出口管制,不仅包括实体清单和最终用途限制,还包括一些适用于整个中国范围的出口管制(包括使用美国人规则)。同样重要的是,拜登政府使其中一些控制措施变得更加多边化,促使日本和荷兰彻底改革先进半导体制造设备出口管制政策。 5. 中国半导体设备公司起步规模很小,但发展迅速;公司规模的快速增长发生在中国设备需求大幅增长时期,与管制力度并无明显相关性。 长期以来,中国本土半导体制造设备产业规模较小,技术水平远远落后于全球先进水平。过去15年里,中国作为半导体制造设备的供应商和买家不断发展,但与外国企业相比,规模仍然很小。2023年,中国半导体制造设备供应商占全球市场份额的3.2%,占中国国内市场份额(又称中国自给自足率)的9.6%或15%[1],且几乎局限于传统节点。 6. 中国半导体企业的研发支出呈爆发式增长,但增速自2021年以来有所下降。 从中国八家最大的上市半导体设备公司[2]的研发支出数据来看,中国半导体设备行业起步时研发投入相对较低,但自中国政府自2015年实施“中国制造2025”政策以来,中国半导体设备行业的研发投入呈现出超常增长。在过去两年中,虽然中国半导体设备行业研发相对增速有所放缓,但绝对增长仍然非常高。 7. 2016-2024年,美国和国际领先的半导体设备公司在实施日益严格的出口管制后,继续展现出强劲的中国收入增长。 从全球规模最大的六家半导体设备提供商[3]的营收数据来看,这些公司在美国开始对半导体制造设备实施出口管制前后在中国的营收都有所增长;2016-2024年,这些公司每年在中国的营收增长都超过世界其他地区。对此最可能的解释是,中国半导体制造商提前进行了国际设备采购,通过增加库存囤货量来应对不久的将来将实施的出口管制举措。许多已销往中国的半导体设备仍可能处于等待安装、未使用状态。 8. 美国及其盟友当前的出口管制举措,在技术上和地理上改变了半导体制造设备的需求构成,但可能没有改变总体需求轨迹。 现阶段,中国仍然是一个庞大且不断增长的半导体制造设备需求市场。中国企业已经将半导体产业发展重点从最先进制程节点竞争转向最大限度地实现国内自给自足和全球传统芯片生产领导地位,购买了更多的传统半导体制造设备。一方面,由于担心中国产能过剩,许多外国企业对传统节点制程投资持谨慎态度。另一方面,如果中国无法购买先进设备,那么采购和生产就会在中国境外进行,原本销往中国的先进工具将销往美国、中国台湾地区、韩国、日本、欧洲等地。 9. 更严格的半导体设备出口管制可能导致美国设备公司确保对中国的销售不会从美国发货和/或在美国境外制造。 2016年尤其是2019年以来,美国企业向中国销售的美国设备越来越多地从非美国国家出口。过去对中国的出口额和对中国的销售额几乎相同,但2020年后销售额的增长压倒性地超过了出口额。这一变化源于美国采取了更为严格的出口管制,而美国公司寻求合法地避免出口管制,在没有严格使用《外国直接产品规则》的情况下,严格的管制仅适用于美国本土的出口。也就是说,不严格实施和执行《外国直接产品规则》或《美国人规则》的出口管制可能会激励美国公司将生产转移到海外,从而导致美国制造业就业机会减少。 10. 美国及其盟友无法说服中国政府及中国企业放弃半导体制造设备去美国化的努力,但是可以采取政策措施使中美脱钩努力变得更加困难。 目前美国根本没有任何政策可以说服中国放弃半导体制造设备领域的去美国化和脱钩目标。当美国及其盟友考虑改革半导体制造设备出口管制举措时,应该少关注如何改变中国的目标,而应更多地关注如何使中国实现目标的成本尽可能高且复杂。 [1] 不同来源的统计数据 [2] 中微半导体设备(上海)公司(AMEC)、北方华创科技集团(Naura)、安姆科(上海)公司(AMCR Shanghai)、拓荆科技公司(Piotech)、沈阳芯源微电子设备公司(Kingsemi)、深圳中科飞测科技公司(Skyverse Technology)、江苏微导纳米科技公司(Jiangsu Leadmicro Nano Technology)、至纯科技集团(PNC Process) [3] 美国排名前三的半导体制造设备供应商应用材料公司、泛林集团和科磊半导体公司以及荷兰的ASML公司、日本的东京电子公司和爱德万测试(Advantest)公司。