鑽石舞台

上個周末，有很多讀者諮詢筆者，希望我們評價一下某些媒體報道的「美國對中國對中國斷供EDA」這個新聞。首先，在筆者看來，這是一個危言聳聽的誇大報道。這其實是一個來自美國出口管制新聞的過渡解讀。

在日前，美國BIS發布了一個公告，表示美國商務部將對先進半導體和天然氣渦輪發動機技術實施新的多邊控制（Commerce Implements New Multilateral Controls on Advanced Semiconductor and Gas Turbine Engine Technologies ）。

據商務部工業和安全局(BIS) 公告，他們發布了一項臨時最終規則，對符合《出口管制改革法案》(ECRA) 第 1758 條規定的新興和基礎技術標準且對美國國家安全至關重要的四種技術建立新的出口管制。這些 1758 節技術支持先進半導體和燃氣渦輪發動機的生產。這四項技術也是「瓦森納協定」的42 個參與國在 2021 年 12 月的全體會議上達成共識控制的項目之一。

除了瓦森納協議中商定的項目之外，美國還控制着更廣泛的技術，包括用於生產半導體的額外設備、軟件和技術。負責工業和安全的商務部副部長艾倫·埃斯特維茲 (Alan Estevez) 表示：「允許半導體和發動機等技術更快、更高效、更長時間和更惡劣條件下運行的技術進步可能會改變商業和軍事領域的遊戲規則。」 「當我們認識到風險和收益，並與我們的國際合作夥伴一起行動時，我們可以確保實現我們共同的安全目標，支持創新，並且全球公司在公平的競爭環境中運營。」 Alan Estevez接着說，「全球商業是由創新驅動的——新思想和應用舊思想的新方法。BIS 在評估新技術的開發以及它是否可用於民用和軍用目的時保持警惕，」負責出口管理的商務部助理部長 Thea D. Rozman Kendler 說。

「我們通過多邊機制實施控制，保護今天規則中確定的四種技術免受濫用。該規則表明我們繼續致力於與我們的國際合作夥伴一起實施出口管制。多邊實施時，出口管制最為有效。」

據公告，新規則涵蓋的四種技術包括兩種超寬帶隙半導體襯底：氧化鎵（Ga2O3）和金剛石；此外還包括電子計算機輔助設計 (ECAD) 軟件——專為開發具有 Gate-AllAround 場效應晶體管 (GAAFET) 結構的集成電路而設計和壓力增益燃燒（PGC）技術。

從這裡可以看到，所謂的」對中國禁運EDA」，其實就是管制觸控專為開發具有 Gate-AllAround 場效應晶體管 (GAAFET) 結構的集成電路而設計的工具。據BIS的公告介紹：「ECAD 是一類軟件工具，用於設計、分析、優化和驗證集成電路或印刷電路板的性能。ECAD 軟件在軍事和航空航天國防工業的各種應用中用於設計複雜的集成電路。GAAFET 技術方法是擴展到 3 納米及以下技術節點的關鍵。GAAFET 技術可實現更快、更節能、更耐輻射的集成電路，可以推進許多商業和軍事應用，包括國防和通信衛星。」

GAA——（Gate all around Field Effect Transistors，GAAFET），又稱全環柵晶體管，是一種繼續延續現有半導體技術路線的新興技術，可進一步增強柵極控制能力，克服當前技術的物理縮放比例和性能限制。

據了解，GAAFET有兩種結構，一種是使用納米線（Nanowire）作為電子晶體管鰭片的常見GAAFET，另外一種則是以納米片（Nanosheet）形式出現的較厚鰭片的多橋通道場效應管MBCFET，這兩種方式都可以實現3nm，但取決於具體設計。從GAAFET到MBCFET，可以視為從二維到三維的躍進，能夠改進電路控制，降低漏電率。

按照專家觀點：GAA晶體管能夠提供比FinFET更好的靜電特性，可滿足某些柵極寬度的需求。這主要體現在同等尺寸結構下，GAA溝道控制能力增強，給尺寸進一步微縮提供了可能；傳統FinFET的溝道僅三面被柵極包圍，而GAA以納米線溝道設計為例，溝道的整個外輪廓都被柵極完全包裹住，意味着柵極對溝道的控制性能就更好。

Leti公司高級集成工程師Sylvain Barraud指出：「與FinFET相比，除了具有更好的柵極控制能力以外，GAA堆疊的納米線還具有更高的有效溝道寬度，能夠提供更高的性能。」

GAA相比FinFET的優勢

（圖源：semianalysis）

根據三星的說法，與7nm FinFET製造工藝相比，3nm GAA技術的邏輯面積效率提高了35%以上，功耗降低50%，邏輯面積減少45%。

能夠看到，GAA晶體管結構標誌着工藝技術進入了關鍵轉折點，對於保持下一波超大規模創新所需的縮放軌跡至關重要。

由此我們可以直言，這個所謂「對中國斷供EDA」的說法是一種起碼不嚴謹的說法。但我們也必須清醒認識到。美國的這個公告，其實很大程度上也是為了針對中國，限制中國企業使用最新一代的新晶體管進行更先進的設計。

結合過去一個月來的美國芯片法案，設備出口限制升級等等手段。對於中國集成電路產業來說，一個極具挑戰的時代即將到來，接下來就看我們如何運籌帷幄。

瓦森納協定全稱為「關於常規武器和兩用物品及技術出口管制的瓦森納協定」（The Wassenaar Arrangement on Export Controls for Conventional Arms and Dual-Use Good and Technologies，WA），於1996年成立，目的是通過參加國間的信息通報制度，加強對常規武器和兩用物項及相關技術轉讓的監督和控制，增加透明度，防止可能影響地區和國際安全及穩定的軍備積累。瓦森納協定參加國通過其國家政策尋求確保這些物項的轉讓不會有助於發展或加強破壞上述目標的軍事能力。

為幫助形成對技術轉讓風險的共識，參加國定期交換一般和特定的信息。轉讓或拒絕轉讓物項的決定由每個參加國獨立負責。與瓦森納協定有關的所有措施都是根據各國立法和政策採取的。

瓦森納協定包括兩份清單，一份是兩用物項清單，包括敏感兩用物項和技術清單以及極其敏感兩用物項和技術清單；另一份為軍品清單。

瓦森納協定的兩用物項清單將所管制的物項分為9類，包括：

第1類特殊材料及相關設備；第2類材料加工；第3類電子；第4類計算機；第5類電信和信息安全；第6類傳感器和激光器；第7類導航與航空電子；第8類船舶；第9類航空與推進設備。

截至2021年9月，瓦森納協定的參加國有42個：阿根廷、澳大利亞、奧地利、比利時、保加利亞、加拿大、克羅地亞、捷克、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、法國、德國、希臘、匈牙利、印度、愛爾蘭、意大利、日本、拉脫維亞、立陶宛、盧森堡、馬耳他、墨西哥、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、韓國、羅馬尼亞、俄羅斯、斯洛伐克、斯洛文尼亞、南非、西班牙、瑞典、瑞士、土耳其、烏克蘭、英國和美國。

來源：內容來自半導體行業觀察（ID：icbank）綜合，謝謝。