美國(guó)貪圖本土“造芯”的優(yōu)與劣
發(fā)布時(shí)間：2021-06-01 12:00
日前，美國(guó)參議院投票通過(guò)了《美國(guó)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)法（USICA）》的審議。該法案是之前《無(wú)盡前沿法案》的修正案，將授權(quán)國(guó)會(huì)投入約1900億美元加強(qiáng)美國(guó)技術(shù)實(shí)力，包括此前用于加強(qiáng)半導(dǎo)體實(shí)力的520億美元投資計(jì)劃。
近年來(lái)，美國(guó)政府對(duì)芯片制造業(yè)的重視程度不斷提高，除計(jì)劃直接投資之外，還要求臺(tái)積電、三星等公司赴美建廠。然而，美國(guó)半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)環(huán)境正在改變，全球芯片制造業(yè)的重心不斷向東亞轉(zhuǎn)移，美國(guó)能否重振芯片制造業(yè)？美國(guó)當(dāng)前發(fā)展芯片制造的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)有哪些？
美國(guó)計(jì)劃發(fā)力芯片制造
據(jù)悉，《美國(guó)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)法（USICA）》在經(jīng)參議院審議通過(guò)后，還須經(jīng)眾議院投票，再送交白宮，供美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署法律。該法案包括390億美元的生產(chǎn)和研發(fā)激勵(lì)措施以及105億美元用于實(shí)施包括國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心，國(guó)家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃和其他研發(fā)計(jì)劃在內(nèi)的計(jì)劃。
隨著全球經(jīng)濟(jì)數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快，半導(dǎo)體技術(shù)成為人工智能和5G等產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全至關(guān)重要。這也是美國(guó)政府越來(lái)越重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的原因之一。美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)吉娜·雷蒙多表示，美國(guó)政府提議增加520億美元的半導(dǎo)體生產(chǎn)和研究資金，可能會(huì)在美國(guó)建立7到10個(gè)新工廠。
英特爾4月底宣布，將斥資200億美元在亞利桑那州Ocotillo園區(qū)建立兩家新的晶圓廠，兩家新晶圓廠將獲美國(guó)政府補(bǔ)助，預(yù)計(jì)2024年投產(chǎn)，新廠將有能力生產(chǎn)7納米以上制程的芯片。在4月舉行的“白宮半導(dǎo)體與供應(yīng)鏈韌性執(zhí)行官峰會(huì)”上，英特爾帕特·基辛格表示，美國(guó)政府會(huì)正積極努力提高國(guó)內(nèi)的制造與研發(fā)，以支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，該公司也希望在未來(lái)六至九個(gè)月內(nèi)以自家工廠開(kāi)始生產(chǎn)芯片，幫助緩解美國(guó)的車(chē)用芯片短缺困境。
美國(guó)政府還要求臺(tái)積電、三星等公司赴美建廠。在日前美韓首腦會(huì)談之際，韓方宣布了一項(xiàng)總規(guī)模達(dá)394億美元的對(duì)美投資計(jì)劃，其中包括三星電子將為晶圓代工廠新建項(xiàng)目投資 170 億美元，SK海力士也計(jì)劃投入10億美元在美國(guó)硅谷建立覆蓋人工智能、內(nèi)存解決方案的新興產(chǎn)業(yè)研發(fā)中心。
臺(tái)積電繼去年宣布將在亞利桑那州鳳凰城投資100億至120億美元興建晶圓代工廠后，最近又有消息稱(chēng)，它將考慮增加在美國(guó)投資額，生產(chǎn)更先進(jìn)的3納米芯片，新工廠可能耗資230億至250億美元。
發(fā)展芯片制造美國(guó)優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)并存
整體而言，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)力很強(qiáng)。波士頓咨詢(xún)機(jī)構(gòu)（BCG）報(bào)告指出，美國(guó)公司在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具（EDA）、核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心（核心IP）、集成電路設(shè)計(jì)和制造設(shè)備中的綜合市場(chǎng)份額超過(guò)50％。相比之下，美國(guó)在半導(dǎo)體制造能力中所占的份額正在下降，1990年為37％，現(xiàn)在僅為12％。BCG認(rèn)為，如果不采取任何行動(dòng)，到2030年，美國(guó)在制造業(yè)中的份額將減少到10％。
那么，是什么原因?qū)е旅绹?guó)芯片制造能力下降呢？Gartner研究副總裁盛陵海指出，這是資本市場(chǎng)選擇的結(jié)果。美國(guó)半導(dǎo)體公司多為上市公司。資本市場(chǎng)對(duì)公司利潤(rùn)率極為重視，如果一家公司的面向固定資產(chǎn)的投資太高，固定資本增加，必然會(huì)拖累利潤(rùn)率的增長(zhǎng)。因此，美國(guó)受到資本市場(chǎng)青睞的科技公司多是將制造外包，以降低固定資產(chǎn)的比重，比如蘋(píng)果公司。這導(dǎo)致IC制造向東亞，如中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，以及韓國(guó)等的遷移。
在這樣的情況下，美國(guó)重振芯片制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)并存。從優(yōu)勢(shì)來(lái)看，美國(guó)擁有全球最完整的IC產(chǎn)業(yè)鏈。IDC副總裁馬里奧·莫拉萊斯表示，美國(guó)歷來(lái)是半導(dǎo)體研發(fā)強(qiáng)國(guó)，設(shè)計(jì)能力有本土生態(tài)優(yōu)勢(shì)，影響半導(dǎo)體產(chǎn)品供應(yīng)層面。他說(shuō)：“美國(guó)研發(fā)仍然領(lǐng)先，世界最大Fabless公司仍來(lái)自美國(guó)，如高通、博通、賽靈思和AMD等在各自領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位。這些是美國(guó)的優(yōu)勢(shì)。在工具和軟體方面，EDA環(huán)境支撐大量芯片設(shè)計(jì)，主要由新思科技和楷登電子控制?！?/p>
但是，美國(guó)的劣勢(shì)也很明顯。首先在于人力成本較高。BCG報(bào)告指出，美國(guó)制造業(yè)的工資中位數(shù)高于其他國(guó)家，美國(guó)用于晶圓廠建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的勞動(dòng)力成本比新加坡以及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)高40%，是中國(guó)大陸的兩倍。美國(guó)和其他國(guó)家之間的公用事業(yè)成本差異不太顯著，但仍比中國(guó)大陸高出近25%。
此外，人才也是一個(gè)關(guān)健因素。發(fā)展制造業(yè)需要人才資源作為支撐。在當(dāng)前美國(guó)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，大量高科技人才向著設(shè)計(jì)與研發(fā)等方向流動(dòng)，如互聯(lián)網(wǎng)公司便吸引了大量科技人才，制造業(yè)吸引高素質(zhì)工程技術(shù)人才的能力明顯不足。一家Fab廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)至少需要數(shù)千工作人員。美國(guó)的地域廣闊，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)能否吸引到足夠的技術(shù)人才是一個(gè)重要的問(wèn)題。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)芯片制造地位或遭削弱
展望未來(lái)，盛陵海認(rèn)為，美國(guó)重振芯片制造業(yè)的機(jī)會(huì)還是很大的。“臺(tái)積電、三星目前都有計(jì)劃在美建廠。以當(dāng)前美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的整體實(shí)力，還是有較大機(jī)會(huì)重振IC制造業(yè)的?！?/p>
里昂證券（CLSA）分析師侯明孝則認(rèn)為，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的芯片制造業(yè)領(lǐng)先國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，美國(guó)科技廠商將難以降低對(duì)臺(tái)灣的依賴(lài)。侯明孝接受媒體采訪時(shí)表示，蘋(píng)果、亞馬遜、Google、高通、英偉達(dá)、AMD等科技公司，高度倚賴(lài)臺(tái)灣晶圓代工業(yè)者，他們多達(dá)90%的芯片都交由中國(guó)臺(tái)灣生產(chǎn)。
盛陵海也指出，重振芯片制造很大程度要看美國(guó)政府的支持能否落到實(shí)處。據(jù)報(bào)道，《美國(guó)創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)法（USICA）》由于投入資金巨大，吸引了眾多行業(yè)的說(shuō)客，而由此帶來(lái)的討價(jià)還價(jià)削弱了該法案的力度。原本用于研發(fā)新興技術(shù)的1000億美元資金被削減至290億美元，大部分資金被轉(zhuǎn)移到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation）和美國(guó)能源部的下屬實(shí)驗(yàn)室。而立法推動(dòng)者為了使該法案獲得更廣泛的支持，加入了很多其他的項(xiàng)目，比如將為NASA提供新一輪資金等。
從全球產(chǎn)業(yè)格局的變化趨勢(shì)來(lái)看，自去年年底出現(xiàn)的芯片短缺潮已經(jīng)波及到各個(gè)需要芯片的行業(yè)如汽車(chē)、消費(fèi)電子、家電等，使得各國(guó)政府意識(shí)到了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的重要性。美、韓、日、歐等國(guó)家和地區(qū)政府都在加強(qiáng)本土芯片制造能力。
市場(chǎng)研究公司Counterpoint Research 對(duì)10納米節(jié)點(diǎn)以下先進(jìn)工藝進(jìn)行分析，認(rèn)為2021年全球先進(jìn)工藝產(chǎn)能的55%集中在中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)，韓國(guó)以20%占比排名第二，美國(guó)第三，占全球總量18%。如果美國(guó)對(duì)芯片制造的支持能夠落實(shí)，到2025年，美國(guó)先進(jìn)芯片產(chǎn)能將超過(guò)韓國(guó)，擴(kuò)大到全球總量21%，并在2027年繼續(xù)提高到全球產(chǎn)能24%。屆時(shí)中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)產(chǎn)能占比將降至40%。
這種對(duì)本土制造能力的強(qiáng)調(diào)，還可能導(dǎo)致全球產(chǎn)業(yè)體系的重新布局。全球化的總體趨勢(shì)不會(huì)逆轉(zhuǎn)，但是明確的全球化地域大分工，有可能有所回流。
（文章來(lái)源：中國(guó)電子報(bào)、電子信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)）