本土“造芯”計(jì)劃發(fā)力芯片制造 可能導(dǎo)致全球產(chǎn)業(yè)體系的重新布局

日前，美國參議院投票通過了《美國創(chuàng)新與競爭法(USICA)》的審議。該法案是之前《無盡前沿法案》的修正案，將授權(quán)國會(huì)投入約1900億美元加強(qiáng)美國技術(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，美國政府對(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，美國當(dāng)前發(fā)展芯片本土制造的優(yōu)勢與劣勢有哪些?

美國計(jì)劃發(fā)力芯片制造

據(jù)悉，《美國創(chuàng)新與競爭法(USICA)》在經(jīng)參議院審議通過后，還須經(jīng)眾議院投票，再送交白宮，供美國總統(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)施包括國家半導(dǎo)體技術(shù)中心，國家先進(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)競爭力和國家安全至關(guān)重要。這也是美國政府越來越重視半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的原因之一。美國商務(wù)部長吉娜·雷蒙多表示，美國政府提議增加520億美元的半導(dǎo)體生產(chǎn)和研究資金，可能會(huì)在美國建立7到10個(gè)新工廠。

英特爾上月底宣布，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，美國政府會(huì)正積極努力提高國內(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六至九個(gè)月內(nèi)以自家工廠開始生產(chǎn)芯片，幫助緩解美國的車用芯片短缺困境。

美國政府還要求臺(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，它將考慮增加在美國投資額，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。

美國優(yōu)勢與劣勢并存

整體而言，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)實(shí)力很強(qiáng)。波士頓咨詢機(jī)構(gòu)(BCG)報(bào)告指出，美國公司在電子設(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)備中的綜合市場份額超過50%。相比之下，美國在半導(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酒就林圃炷芰ο陆的?Gartner研究副總裁盛陵海指出，美國半導(dǎo)體公司多為上市公司。資本市場對(duì)公司利潤率極為重視，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)拖累利潤率的增長。因此，美國受到資本市場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，比如蘋果公司。這導(dǎo)致IC制造向東亞，如中國臺(tái)灣地區(qū)，以及韓國等的遷移。

在這樣的情況下，美國芯片本土制造的優(yōu)勢與劣勢并存。從優(yōu)勢來看，美國擁有全球最完整的IC產(chǎn)業(yè)鏈。IDC副總裁馬里奧·莫拉萊斯表示，美國歷來是半導(dǎo)體研發(fā)強(qiáng)國，設(shè)計(jì)能力有本土生態(tài)優(yōu)勢，影響半導(dǎo)體產(chǎn)品供應(yīng)層面。他說：“美國研發(fā)仍然領(lǐng)先，世界最大Fabless公司仍來自美國，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。這些是美國的優(yōu)勢。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。”

但是，美國的劣勢也很明顯。首先在于人力成本較高。BCG報(bào)告指出，美國制造業(yè)的工資中位數(shù)高于其他國家，美國用于晶圓廠建設(shè)和運(yùn)營的勞動(dòng)力成本比新加坡以及中國臺(tái)灣地區(qū)高40%，是中國大陸的兩倍。美國和其他國家之間的公用事業(yè)成本差異不太顯著，但仍比中國大陸高出近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)重要的問題。

政策效果可能打折扣

展望未來，里昂證券(CLSA)分析師侯明孝認(rèn)為，中國臺(tái)灣地區(qū)的芯片制造業(yè)領(lǐng)先國際競爭對(duì)手，美國科技廠商將難以降低對(duì)中國臺(tái)灣的依賴。

侯明孝接受媒體采訪時(shí)表示，蘋果、亞馬遜、Google、高通、英偉達(dá)、AMD等科技公司，高度倚賴臺(tái)灣晶圓代工業(yè)者，他們多達(dá)90%的芯片都交由中國臺(tái)灣生產(chǎn)。

盛陵海也指出，美國芯片本土制造速度很大程度要看美國政府的支持。

據(jù)報(bào)道，《美國創(chuàng)新與競爭法(USICA)》由于投入資金巨大，吸引了眾多行業(yè)的說客，而由此帶來的討價(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)移到美國國家科學(xué)基金會(huì)(National Science Foundation)和美國能源部的下屬實(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)格局的變化趨勢來看，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、消費(fèi)電子、家電等，使得各國政府意識(shí)到了半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全的重要性。美、韓、日、歐等國家和地區(qū)政府都在加強(qiáng)本土芯片制造能力。

市場研究公司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%集中在中國臺(tái)灣地區(qū)，韓國以20%占比排名第二，美國第三，占全球總量18%。如果美國對(duì)芯片制造的支持能夠落實(shí)，到2025年，美國先進(jìn)芯片產(chǎn)能將超過韓國，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。

不過，專家認(rèn)為，IC制造業(yè)全球化的總體趨勢不會(huì)逆轉(zhuǎn)，產(chǎn)業(yè)鏈全球范圍內(nèi)合作共贏仍然是主流。

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