韩国从前列宝座跌落做错了什么?美国制裁如何意外激活中国“技术狂暴模式”?未来芯片之战,谁将掌控人类文明的“硅基命门”?
作者 | 东叔(未经允许,禁止转载)
据韩联社消息, 韩国科技评估与规划研究院(KISTEP)23日发布的一份调查报告指出,截至2024年,中国已在半导体技术的所有关键领域( in all key areas)赶超韩国。
这一结果彻底颠覆了2022年“韩国领先中国”的评估结论,也击碎了韩国半导体产业长达三十年的技术优越感——三星、SK海力士曾以存储芯片为武器垄断全球约70%的市场,如今这一份额已滑落至大约50%,而长江存储的3D NAND芯片出货量在2024年第四季度首次突破全球市场的35%左右。
这场逆转并非偶然,过去三年间,全球半导体产业经历了一场静默的话语权更迭。
韩国企业困守于存储芯片的“舒适区”时,中国半导体产业已在技术研发、产能扩张、生态构建三个维度同步突破。长江存储的Xtacking架构将芯片堆叠层数玩至294层堆叠,寒武纪的云端AI芯片算力密度超越英伟达A100,比亚迪的碳化硅功率模块装车率亦有所突破……这些技术出位的背后,是一场由14亿人口市场的数字化浪潮、每年数以千亿人民币的研发投入、以及全产业链协同效应共同驱动的系统性崛起。
历史不会重演,但总是惊人的相似,这次也不例外,只是主角已然更替。1990年代,韩国凭借“举国体制+财阀突击”的模式,在美国技术转移的红利期中建立起半导体霸权;三十年后,中国以更庞大的市场纵深、更完整的工业体系、更激进的技术攻关机制,重构了半导体竞赛的底层逻辑。这场超越不仅是技术指标的此消彼长,更是两种产业范式、两套创新体系的直接碰撞。
现在我们可以看见的是,在人工智能、量子计算重塑产业规则的新纪元,单一技术优势的护城河正加速瓦解,唯有掌握“技术标准定义权+产业链控制权+地缘政治博弈权”的复合能力者,才能影响、甚或主导数字世界前进的方向。
这场中韩半导体地位的两极翻转,会不会是一场更大变革的前奏?
1. 中韩之间的半导体竞赛
在存储行业,高昂的技术壁垒、庞大的资本需求以及漫长的研发周期,长期以来构成了新进入者难以跨越的三大障碍。自20世纪80年代以来,存储芯片市场逐渐形成了由三星、SK海力士和美光(Micron)主导的三极格局,它们不仅掌握着存储芯片制造的核心技术,还牢牢把控着市场定价权,特别是在中国市场,无论是消费级还是企业级领域,都呈现出高度垄断态势。
国际巨头林立、技术积累不足、高端人才匮乏、资金投入有限、市场信任缺失,这是早期中国国产技术的窘况!SSD产品多依赖进口芯片封装,性能、稳定性和耐久性均与国际品牌存在较大差距,常被视为低端替代品。
长江存储在2018年推出了全球首创的Xtacking架构技术,这一技术通过将存储单元和外围电路分离,并采用垂直互联技术进行整合,不仅显著提升了存储芯片的性能,还降低了制造复杂性和成本,为国产存储行业的技术突破打开了新的大门。
在Xtacking架构技术的支持下,长江存储迅速推出了多代产品,从64层、128层到176层3D NAND闪存的成功研发,不仅填补了国产存储在技术上的空白,还打破了国际巨头的技术封锁,其数据传输速度较三星同类产品提升约40%。
这一突破的核心在于中国独创的“晶圆键合”技术——将存储单元与逻辑电路分别在两片晶圆上制造,再通过数十亿根垂直互联通道(VIA)进行三维堆叠。
此举不仅绕过了传统堆叠工艺的物理极限,还将芯片面积缩减25%左右,生产成本大幅降低。而三星的3D NAND技术路线已陷入瓶颈,其236层芯片因采用更复杂的双堆栈结构,良率远低于长江存储。
另据相关数据,中国存储芯片全球份额已经从2022年的4%提升至2024年的5%,预计2025年将达10%。同时,2025年1月DRAM价格(以DDR4 8Gb为准)为1.35美元,比两年前下降了60%,同期通用NAND价格也下降了47%。
中国制造的红利可见一斑,产能的碾压无可置疑,这一逆转的背后,是“国家大基金+地方产业集群”的协同效应,合肥长鑫、长江存储、福建晋华三大基地形成“铁三角”。
相比之下,韩国受限于土地资源与环保政策,三星平泽工厂的扩建计划因民众抗议拖延两年,SK海力士无锡工厂则因美国出口管制无法升级EUV设备。中国存储芯片的规模优势已转化为定价权——芯片报价较三星要低很多,直接拉低全球存储芯片均价。
美国2023年对长江存储的制裁清单,直接加速了中国存储产业链的国产化进程。近年来,中国半导体产业取得了显著的进步,国产化率已达到70%,中微半导体的等离子刻蚀机替代美国应用材料,北方华创的原子层沉积设备填补科磊空白,安集科技的抛光液市占率飙升至32%。而韩国企业仍在“去日本化”中挣扎,尽管三星宣称光刻胶国产化率达40%,但其核心光敏剂仍需从日本JSR进口,2024年日韩贸易摩擦再起时,三星龙仁工厂被迫启用“战时库存管理”。
从AI芯片算力的竞争中,同样可以看出中韩之间的差距正不断形成曲线拉近、反超的趋势。
寒武纪思元590芯片采用“双核NPU+存算一体”架构,在自然语言处理任务中较英伟达H100能效比提升数倍,而韩国三星的Exynos 2400仍在冯·诺依曼架构中蹒跚而行——其NPU单元在自动驾驶场景的延迟高达10多毫秒,无法满足L4级实时决策需求。而中国呢?百度的昆仑芯为文心大模型定制稀疏计算单元,华为昇腾910B针对智慧城市优化多模态融合架构,而韩国AI芯片仍停留在“通用计算+软件适配”的初级阶段。
这完全是一种应用生态上的降维打击。
以自动驾驶为例,地平线征程6芯片已嵌入比亚迪、蔚来等车企的中央计算平台,通过车端数据反哺芯片架构迭代;而韩国三星的Exynos Auto V920芯片因缺乏本土车企支持,在算法适配性上落后特斯拉FSD芯片两代。更深远的影响在于标准制定权——中国《人工智能芯片技术规范》已于2024年成为ISO/IEC国际标准,而韩国主导的K-AI芯片标准仍困守本土市场。
三星的AI芯片战略暴露了韩国半导体的结构性缺陷:三星电子半导体部门 销售额已连续两个季度落后于全球第一大晶圆代工企业台湾台积电。据业内人士透露,三星电子设备解决方案(DS)部门去年第四季度的销售额为30.1万亿韩元,营业利润为2.9万亿韩元。
尽管移动和PC产品需求疲软,但得益于高附加值产品销量的增加,三星电子支柱业务内存业务第四季度销量创下历史新高。
但由于未能在需求爆发式增长的高带宽存储器(HBM)领域占据领先地位, 正被几乎垄断了英伟达AI芯片生产的台积电挤占。
在AI编译器、算子库等软件生态上,三星仍依赖ARM和Cadence的技术授权。这种“重硬件轻生态”的模式,导致其2025年推出的Exynos 2500芯片在Transformer模型推理效率较低,且由于Exynos 2500所采用的第二代3nm GAA制程技术良率低,传闻良率只有20%,导致了Exynos 2500的量产被延后。更讽刺的是,韩国AI初创公司Rebellions为规避技术封锁,转而采用中国平头哥的玄铁RISC-V架构设计芯片,反向瓦解了三星的本土生态壁垒。
中国在第三代半导体领域已构建专利护城河。2024年全球碳化硅专利中,粗略估计中国占41%,而韩国大约仅占5.7%。
中韩半导体竞赛的本质,是两种产业逻辑的终极对决,中国凭借“市场需求牵引+全产业链协同”的生态优势,在存储芯片、AI计算、功率半导体等战场发动多维度攻势;而韩国受制于技术路径依赖与生态断层,正从“单项冠军”滑向“系统性溃退”。
当寒武纪的算力密度突破10TOPS/W,当比亚迪的碳化硅模块征服欧洲车企,这场竞赛的终局或许早已注定。
2. 韩国半导体的崛起与局限
回到韩国半导体产业发展上,客观地说,他们还是有辉煌时期的。
1961年,韩国人均GDP仅为82美元,农业占比高达43%,而半导体产业尚未在国民经济的蓝图中占据一席之地。但在朴正熙的铁腕统治下,一场工业化革命启动。
政府以“出口导向”战略为纲,将廉价劳动力和税收优惠作为诱饵,吸引飞兆半导体、摩托罗拉等美国企业在韩国建立组装厂。这些工厂如同技术播种机,为韩国培养了第一批半导体产业工人。
真正的转折点出现在1983年。三星创始人李秉喆在东京帝国饭店秘密召集高管,宣布斥资20亿美元进军DRAM芯片领域——这一数字相当于当时三星集团总资产的3倍。
面对日本企业的技术封锁,三星采取“逆向工程+技术并购”的突围策略,从美光科技购入64K DRAM技术专利,派遣工程师赴硅谷“学习”英特尔生产线,甚至通过拆解日本芯片反向推导设计原理。
这种近乎野蛮的技术掠夺,在1984年结出果实:三星研发出韩国首颗64K DRAM芯片,良率却仅有16%,远低于日本企业的80%。
1992年全球半导体市场陷入冰河期,DRAM价格暴跌70%,东芝、日立等日本巨头被迫削减产能。三星却在此刻启动“反周期投资”的致命豪赌:以年均亏损3亿美元的代价,持续扩建生产线并研发16Mb DRAM。
至1995年行业复苏时,三星的产能已占据全球40%市场份额,将日本企业逼入绝境。这种“以亏损换霸权”的策略,在2008年金融危机期间再度上演,当美光裁员30%、尔必达破产重组时,三星逆势投入120亿美元研发3D NAND技术,最终在2013年推出全球首款3D V-NAND芯片,彻底改写存储芯片竞争规则。
到2020年,三星与SK海力士已联手控制全球72%的DRAM和56%的NAND市场,存储芯片成为韩国经济的“战略核武器”——当年半导体出口额达991亿美元,占韩国总出口额的19.3%,相当于汽车、船舶、钢铁三大产业的总和。
韩国半导体崛起的底层密码,在于政府与财阀的深度利益捆绑。
1986年《半导体工业振兴计划》为三星提供土地价格仅为市价10%的龙仁产业园,并免除10年企业所得税;2019年“半导体材料·装备·零部件2.0计划”更向三星、SK海力士注资5万亿韩元(约42亿美元),用于突破光刻胶、高纯度氟化氢等“卡脖子”材料。
这种“国家战略资本化”模式,使得韩国半导体设备国产化率从2015年的32%跃升至2020年的48%,政企协同的“铁三角”成为对抗技术封锁的核心武器。
2020年,韩国半导体出口的83%来自存储芯片,这种畸形结构使其经济暴露于行业周期性波动。2018年DRAM价格暴跌30%,直接导致韩国GDP增速下滑0.4个百分点;2022年全球消费电子需求萎缩时,三星半导体部门营业利润暴跌97%,SK海力士创下15年来首次季度亏损。
更严峻的是,存储芯片的技术迭代红利正在消退——当3D NAND堆叠层数突破200层后,性能增益边际递减效应显著,而中国企业通过Xtacking架构等非对称创新实现成本优势。截至2024年,长江存储的128层NAND芯片成本较三星低18%,韩国存储芯片毛利率从巅峰期的60%缩水至42%。
尽管三星代工业务全球市场份额达11%,但其与台积电的差距犹如天堑。台积电凭借61.7%的市占率,垄断苹果A系列芯片、英伟达GPU等高端订单,而三星的7nm以下制程良率长期落后台积电15%-20%。关键差距源于生态协同能力:台积电拥有超过500家设计服务合作伙伴,构建从EDA工具到封装测试的全链条支持;三星代工业务却高度依赖苹果、高通等少数客户,缺乏中小设计公司的生态黏性。
韩国半导体产业链另一个最大的短板,是他们在核心设备与材料的对外依赖上。尽管三星能自主生产部分沉积设备,但EUV光刻机100%依赖荷兰ASML,光刻胶70%需从日本进口。2021年日韩贸易摩擦期间,日本对韩实施氟化氢出口管制,直接导致三星电子生产线濒临瘫痪。
反观台积电,早在2012年便入股ASML联合开发EUV技术,并培育出家登精密、汉唐集成等本土设备商,构建起“设备商-代工厂-设计公司”的黄金三角。这种生态位差异,在2024年全球半导体材料市场格局中显露无遗——日本占据52%的光刻胶市场,而韩国企业市占率不足8%。
如果人才的培养跟得上,那么这些依赖都还有可能摆脱,问题是韩国现阶段的人才断层也十分严重,这才导致韩国半导体行业发生致命危机。
2020年,韩国半导体工程师数量达到13.5万人的峰值后持续下滑,首尔大学电子工程专业报考人数较2010年减少43%。年轻一代更倾向投身金融、互联网等“高性价比”行业,导致三星2024年新入职工程师平均年龄升至31.2岁。台积电那边呢?与台湾清华大学共建的“半导体学院”每年定向输送5000名制程工程师,并与麻省理工联合开发3nm以下制程技术。这种系统性的人才造血能力差距,同样也是动摇韩国半导体地位的本因之一。
韩国半导体的崛起,实际上是将国家意志、财阀资本与特定技术窗口期相结合的产物。但过度依赖存储芯片、忽视生态构建的“跛脚模式”,在遭遇技术红利消退与地缘政治变局时,反而成为转型枷锁。
当台积电以“技术生态化”策略构筑护城河,当中国以全产业链协同模式发起冲击,韩国的结构性缺陷被加速暴露——存储芯片的利润池正在干涸,代工战场难敌台积电的铁壁合围,设备材料命脉仍握于他国之手。
这是韩国企业的困境,也是其国家产业战略的困境。
3. 半导体产业权力的转移
如今,在半导体产业的全球棋盘上,权力的转移依然遵循着三大不可逆的规律。
第一,是产业重构的规律。这一块,其核心主要是考验垂直整合与专业化分工上的能力。
近年来,中国的半导体产业通过垂直整合模式,正在打造出一系列高效、闭环的产业链生态。以合肥半导体产业集群为例,这里被誉为“东方硅谷”,已经实现从硅片拉晶到封测的15公里闭环生态。这种“一公里一环节”的布局,不仅显著降低了供应链的综合成本,还增强了供应链的韧性。
相比之下,韩国“专业化分工”的供应链模式则暴露出了其短板,特别是在面对地缘政治风险时,其分散的供应链结构使得生产周期延长,且容易受到外部干扰。
以DRAM生产为例,中国企业的物流成本仅占营收的极小比例,而三星则因依赖多国供应链,其跨境物流与库存成本高昂。此外,当美国升级对华设备禁令时,韩国因无法实现供应链闭环,被迫接受不公平的供应条款。
这是中国的垂直整合模式在地缘风险内化方面的优势,而韩国恰是未曾具备的。
第二,是技术竞争升维的规律,这一点,从芯片到生态的建设和跨越就可以看出。
现在,中国正在实现从芯片到生态的降维打击。特别是在RISC-V生态领域,中国已经占据了主导地位。全球大部分RISC-V芯片设计都基于中国的开源平台,这使得中国在AI、物联网等新兴领域拥有了强大的技术基础。
而韩国则仍困在ARM架构的版权桎梏中,其芯片成本因此高于中国同级产品。
另一方面,中国还在下一代技术制高点上发力,如量子芯片、光子芯片等领域。这些技术的突破不仅将重塑半导体产业的竞争格局,还将为中国的科技创新提供强大的动力。而韩国呢?他们的“单点突破”策略在这些新维度上仍旧显得力不从心。
第三,是地缘政治的乘数效应,也就是所谓的关于:制裁与协定的历史性轮回。
地缘政治因素对半导体产业的权力转移产生深远影响。美国的《芯片与科学法案》通过限制接受补贴企业在华扩建产能,试图遏制中国半导体产业的发展。
不过令世界侧目的是,这一法案却促使中国加速“去美化”,提升了国产设备的占比,并催生出了一批具有全球竞争力的半导体企业。
回顾历史,日韩半导体协定的教训也为中国提供了有益的借鉴。中国选择了“开放+自主”的二元战略,既吸引了国际先进技术的引进,又加强了自主技术的研发。这种战略使得中国在短短几年内就建成了全球唯一覆盖半导体全产业链的经济体。
地缘政治的乘数效应正在将技术差距指数级放大。面对外部制裁和压力,中国半导体产业不仅没有被击垮,反而借此机会实现了更快的发展。
产业链闭环率决定成本弹性,技术维度跃迁重构竞争规则,地缘博弈催化自主能力,所以,当中国在合肥打造出“15公里产业宇宙”,当RISC-V生态吞噬ARM的最后护城河,这场权力更迭已非企业或国家可阻挡。
4.说在最后
韩国的教训对我们其实是有警示作用的。
依附式创新始终不是长远的路,天花板就在那里。三星的HBM技术依赖美国Synopsys的EDA工具、SK海力士的3D封装受制日本Disco切割设备,所谓“技术自主”不过是全球化分工的精致谎言。
而中国模式的崛起则证明,唯有将超大规模市场、全产业链布局、举国体制三者融合,才能打破“创新依附”的窠臼。
半导体竞争的本质,是整个社会“计算权力”的重新分配。谁手上控制的算力成本更低,话语权则可以谋在手上。
半导体的战争没有硝烟,却比任何热战更残酷。它不承认眼泪与情怀,只信奉物理定律与生态法则。
某种程度上,是已经超越了产业范畴的硅基文明测试。
本文作者 | 东叔
审校 | 童任
头图/封面来源 | AI生成
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