卡死先進AI芯片制造：美國禁止臺積電為中國芯片代工的新規
責編：gltian ｜2025-01-17 14:51:26今天，離下臺只剩4天的拜登政府繼續高密度出臺對華科技限制措施：分兩批將25個中國實體放進實體清單，其中包括中國大模型初創公司智譜及其子公司（也是中國第一個上實體清單的大模型公司）、對某些先進生物設備和相關技術進行出口管制等。但其中最為引人注目的，當屬對臺積電為中國企業流片的限制落地。
美國商務部就此發布了一個“臨時最終規則”——“對先進計算集成電路實施額外盡職調查措施；修訂和澄清；延長評論期”。該規則不僅加強了對流片的管制，還進一步通過修改高帶寬存儲器（HBM）相關管制標準將原來的限制擴大管控范圍。該”臨時最終規則“將在刊登于《聯邦公報》之日起生效，但在刊登15天后才需要實際執行，公眾可在2025年3月14日之前向BIS提交評論，后續應該還會有修改，但那時已是川普任內了。
一、對芯片代工廠和封測廠的限制
中國公司的先進芯片制造高度依賴臺積電、三星等海外代工廠。這些公司首先完成芯片的設計，再把設計文件和相關技術參數傳給臺積電和三星。臺積電等根據設計文件流片，再將實體芯片交付給中國客戶。
限制臺積電等為中國公司流片，主要始于2023年1017規則。1017規則對臺積電等海外芯片代工廠施加了警示信號和盡職調查要求。BIS跟臺積電說，你不要只看中國客戶給你的技術參數，你得自己去評估，看看你要設計的芯片是不是包含超過500億個晶體管和HBM。如果是，那你很可能得跟我申請許可才能交付。你要先去調查和詢問這些芯片最終是用來干啥的、最后會落到哪個國家、哪個實體手里。如果你沒搞清楚，就先來問問我這個情況要不要申請許可，不能隨便給流片。
去年10月，TechInsights拆解了華為昇騰910B芯片，結果發現里面竟然是臺積電代工的芯片，它們立即提醒了臺積電，臺積電馬上報告了美國商務部。后來人們發現，這些芯片是臺積電給算能科技代工的，而算能可能是華為找臺積電流片的“中介”。還有另一種說法是，算能事件跟TechInsights的拆解無關，TechInsights發現的芯片是以前華為的庫存，是合規代工的。
但不論如何，這事在美國國內引起了渲染大波，好幾個對華鷹派議員給商務部長雷蒙多去函質詢。關于流片的潛在漏洞也隨之暴露。后來，臺積電就收到了商務部的“is informed letter”，說我準備發布限制你流片的法規，標準是啥啥，你先遵照執行。之后，據說臺積電給很多中國大陸客戶發了郵件，說以后這個標準的芯片我沒法給你代工了。今天，算能旗下的11家公司上了實體清單。一塊上去的還有智譜旗下10家公司（也是第一家上了實體清單的中國大模型企業）、哈勃投資的光刻機企業科益虹源。
BIS跟臺積電說的標準是啥，已經在行業流傳甚廣，大家有預期，跟今天的規則也沒有大的出入。總之，經此一事后，BIS覺得需要繼續收緊對臺積電代工的盡調要求了。它們調研了一下，覺得芯片的晶體管數量就算低于當前的紅線（500 億個），也可能達到跟500億晶體管及以上芯片差不多的性能。如果臺積電只管流片、不負責封裝，封裝是別的公司做的，芯片還可能被轉用并隨后封裝成超過500億晶體管的受控芯片再交付給中國公司。
還有的時候，客戶讓臺積電生產的的確是低于500億晶體管的、合規的芯片，但它同時會和封測廠簽個合同，讓封測廠通過封裝兩個或更多芯片，實現超過500億晶體管的規格。對這種情況，因為芯片已經出了臺積電的手，它也控制不了。就算臺積電同時能控制流片和封測，它跟一些客戶之間的合同，也可能禁止它分析芯片設計文件這些客戶的機密信息，但沒有這些信息就很難判斷芯片的最終用途和性能。另外，設計文件有時候也靠不住。在BIS看來，這都是漏洞。
BIS 認為，需要采用一些可以驗證的指標來給臺積電提供合規流片的標準，這也會是最有效的。比如芯片制程，臺積電很容易驗證；再比如晶體管數量，可以通過臺積電和先進封裝廠之間的溝通來驗證。對流片的新限制，主要就是按照這個指導思想更新了1017規則。
首先，新規加強了臺積電等代工廠和封測廠（OSAT）的盡調責任：接收到的芯片代工訂單，先推定它屬于受控芯片，中國客戶的訂單不能流片。但如果能證明相關芯片符合幾個條件，流片可以不受限制：
1）“匯總近似晶體管計數”（aggregated approximated transistor count）不到 300 億個。（晶體管數量計算方法：先知道具體工藝節點下，每平方毫米最多能排多少晶體管（晶體管密度）。再量一下晶粒占地多大（平方毫米為單位）。把“單位面積里可放的晶體管數量”乘以“晶粒面積”，就能得到一個“大概的晶體管總數”）。或者
2）最后封裝完成的芯片沒有用HBM，且該最終封裝的芯片“匯總近似晶體管數”在以下范圍內：
(i) 在2027年完成出口、再出口或國內轉移的，低于 350 億個晶體管；
(ii) 在2029年或之后完成出口、再出口或國內轉移的，低于400億個晶體管。
需要注意的是，低于300億晶體管數和沒使用HBM，兩個條件只要滿足一個，臺積電就可以流片。這就意味著，只有既屬于晶體管達到或超過300億，又使用了先進封裝的芯片，臺積電流片才受限。可以理解為：這就排除了ADS汽車芯片等非AI芯片，打擊范圍沒有太寬。這也同時說明，這次限制著眼點還是AI。
對封測廠（OSAT），要求和上述對代工廠的保持一致。
這些流片的限制，主要針對的是中國企業直接委托臺積電流片，或通過海外空殼公司找臺積電流片的情況。對那些美國比較信任、覺得不會違規給中國流片的非中企業，商務部劃定了一批美國放心、有芯片設計業務和封測業務的公司，大部分是美系（特斯拉、蘋果、英偉達、Meta等），也有日、德等國及中國臺灣地區的公司。這些公司可以被美國政府認定為“經授權芯片設計商”、“經批準芯片設計商”或“經批準封測廠”，給其提供代工和封測后出口可以有更寬松的要求。
1、經授權芯片設計商：
這些公司的總部須在中國臺灣地區，或在EAR商業管制清單A:1?或A:5?國家（美國盟友），并且不在澳門或 D:5 國家（中國等美國武器禁運國），也不受這些地區母公司控制。在 2026 年 4 月 13 日之前，臺積電給這些公司流片可以不用申請許可，但仍然必須履行技術和“了解你的客戶”盡職調查，并且跟BIS報告，以便BIS持續掌握情況。這樣做的結果是：大多數總部在美國盟友的芯片設計商都能在不用申請許可的情況下讓臺積電流片，同時也通過臺積電的“報備”讓美國政府對供應鏈有了更清晰的洞察，能掌握高端受控芯片的去向。
2、經批準芯片設計商：
2026年4月13日以后，要想繼續享受“經授權芯片設計商”的上述待遇，除了同樣滿足國別和地區條件，這些公司還必須向 BIS 申請成為“經批準芯片設計商”。在提交申請后180 天之內，他們會“臨時”繼續被視為“經授權”，等于給了一個過渡期：在這 180 天里，即便正式申請還沒批下來，也能以“經授權芯片設計商”身份去請臺積電流片（但180天過后如果申請沒批下來就失去了“經授權芯片設計商”資格）。美國政府審查之后，可以認定這些企業屬于“經批準芯片設計商”。臺積電給這些企業流片，不用再像對“經授權芯片設計商”那樣向BIS報備相關信息。
BIS已經隨著新規發布了第一批“經批準芯片設計商”名單（33家）：
- Advanced Micro Devices, Inc.
- Alphabet Inc.
- Amazon.com, Inc.
- Analog Devices, Inc.
- Apple Inc.
- BAE Systems, Inc.
- Block, Inc.
- The Boeing Company
- Broadcom Inc.
- Cerebras Systems Inc.
- Cisco Systems, Inc.
- Hewlett Packard Enterprise Company
- Honeywell International, Inc.
- Infineon Technologies AG
- Intel Corporation
- International Business Machines Corporation (IBM)
- L3Harris Technologies, Inc.
- Marvell Technology, Inc.
- MediaTek Inc.
- Meta Platforms, Inc.
- Micron Technology, Inc.
- Microsoft Corporation
- Mitsubishi Group
- Nokia Corporation
- Nvidia Corporation
- NXP Semiconductors N.V.
- Qualcomm Incorporated
- Raytheon Company
- Realtek Semiconductor Corporation
- Sony Group Corporation
- Tesla, Inc.
- Texas Instruments
- Western Digital Technologies, Inc.
BIS覺得，這些企業出口管制合規歷史良好、并且已通過美國政府審核。它們母國一般都是《瓦森納協定》等多邊出口管制機制的成員，有能力管制受控芯片，愿意配合美國，和美國政府一樣在打擊先進芯片走私方面存在共同利益。而且，這些企業一般不會跟臺積電謊報要流片的芯片技術規格。對它們，可以采取更寬松的要求，連臺積電的報備都可以免了。
3、經批準封測廠：
BIS還編制了一份“經批準封測廠”名單（24家）：
- Amkor Technology, Inc.
- Ardentec Corporation
- ASE Technology Holding Co., Ltd.
- Doosan Tesna Inc.
- Fabrinet
- Giga Solution Tech. Co., Ltd.
- GlobalFoundries, Inc.
- HT Micron Semicondutores SA
- Intel Corporation
- International Business Machines Corporation (IBM)
- KESM Industries Berhad
- LB Semicon Inc.
- Micro Silicon Electronics Co., Ltd.
- Nepes Corporation
- Powertech Technology Inc (PTI)
- QP Technologies
- Raytek Semiconductor, Inc.
- Samsung Electronics Co. Ltd.
- SFA Semicon
- Shinko Electric Industries Co. Ltd.
- Sigurd Microelectronics Corporation
- Steco Co., Ltd.
- Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited (TSMC)
- United Microelectronics Corporation (UMC)
BIS先確定這些公司當前在做受控芯片的封測業務，并且總部不在澳門或D:5 國家組（中國等美國武器禁運國）所指定的位置，隨后和其他出口管制機構對這些公司逐一進行了審核。根據美國政府可獲取的公開信息及其他信息，可判斷這些公司都可以獲準成為可信賴的封測廠。如果這些封測廠打算測試、組裝或封裝由“經批準芯片設計商”所設計的受控芯片，可以不用申請許可，必須根據“咨詢意見申請”（advisory opinion）形式向 BIS 提交請求。商務部會按照“經驗證最終用戶”申請的跨部門審核流程進行審查。但是對中國封測廠來說就比較慘，它們肯定拿不到“經批準封測廠”授權，封測完成后交付芯片還得跟BIS申請許可，給中國的是默認不批。
二、對HBM的限制
關于HBM的基本原理，在“對1202半導體出口管制新規的一些感受”有詳細介紹，在此不贅述。直接說修改的地方：
1、修改了對DRAM的限制標準：
1）存儲單元面積從“小于 0.0019 μm^2”改為“小于 0.0026 μm^2” 存儲密度從“大于 0.288 gigabits 每平方毫米”改為“大于 0.20 gigabits 每平方毫米”?。
這是對HBM關鍵要素DRAM本身性能的限制。原來的參數是2024年1202新規修改的，但后來商務部不太滿意，這次修改實際又進一步擴大了受控DRAM的范圍。主要原因是：原先的定義比較“狹窄”，只有真正做到更小單元面積（0.0019 μm2）或更高存儲密度（0.288 Gb/mm2）的 DRAM 才會被算作“先進節點”。但很多廠商在實際生產時，和“理論路線圖”有些差別，導致一部分明明已經算“高端工藝”的 DRAM 被排除在外。現在把門檻改寬了一點：允許單元面積再大些（0.0026 μm2）、存儲密度不用那么高（0.20 Gb/mm2）的DRAM，也能被列入“先進節點”范圍。
2）增加了“每顆晶圓超 3000 條硅穿孔”（TSV，Through-Silicon Via）這個參數。
這個是對HBM里DRAM之間的堆疊互聯增加的新指標。硅穿孔越高，互聯速度越快。超過3000條硅穿孔的DRAM是多層堆疊的高端工藝，屬于“先進節點”DRAM，需要納入更嚴格的管控范圍。
2、收緊了針對受限DRAM芯片制造設備的外國直接產品規則：
美國以外的DRAM制造設備，原來只是不能出口給在實體清單腳注5里的16家公司，主要是中芯國際系、華為供應鏈設備商和中科院微電子所、張江實驗室等國家重點研究機構。BIS認定這16家公司在協助中國政府研發先進芯片，美國境外的先進芯片制造設備也不能給這些實體。
但這次修改把這個外國直接產品規則從上述16家公司擴張到了更廣范圍。只要知道中國國內的一些芯片制造設施和上面這16家公司有關，或者要把先進芯片往這些地方輸送，美國境外的先進芯片制造設備就不能輸送給這些實體。這就有點像從手術刀變成了霰彈槍，無差別殺傷一大片。