芯耀
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美國(guó)東部時(shí)間2021年2月11日（中國(guó)大年初一），包括超微半導(dǎo)體（AMD）、亞德諾（ADI）、科銳（Cree）、格芯（GlabalFoundry）、英特爾（Intel）、萊迪斯（Lattice）、美滿電子（Marvell ）、美信（Maxim）、美光（Micron）、安森美（ONSemi）、威訊（Qorvo）、高通（Qualcomm）、芯科（Silicon Labs）、思佳訊（Skyworks）、德州儀器（Texas Instruments，TI）、西部數(shù)據(jù)（Western Digital）、賽錄思（Xilinx）等公司CEO在內(nèi)的美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）21位董事會(huì)成員悲情上書白宮，呼吁拜登政府盡快出臺(tái)優(yōu)惠政策，尤其以補(bǔ)貼或稅收減免形式強(qiáng)化美國(guó)半導(dǎo)體制造、研究及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施投資，增強(qiáng)國(guó)家安全和供應(yīng)鏈彈性，以應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)。
2019年美國(guó)半導(dǎo)體公司整體銷售額占據(jù)全球45%，2020年占47%。在美國(guó)半導(dǎo)體生產(chǎn)良好的情況下，為什么還要政府現(xiàn)在參與其中？下面我們來看看上書的主要內(nèi)容。
SIA董事會(huì)在信中指出，保持芯片技術(shù)的世界領(lǐng)先地位，對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)領(lǐng)先地位和國(guó)家安全至關(guān)重要。半導(dǎo)體為實(shí)現(xiàn)總統(tǒng)閣下提出的“Build Back Better”目標(biāo)提供了所需的技術(shù)支撐。
SIA董事會(huì)在信中還指出，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。例如，美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)全球市占率已從1990年的37%降至目前的12%。SIA董事會(huì)歸咎全球特別亞洲的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所在國(guó)提供的激勵(lì)措施和補(bǔ)貼來吸引新的半導(dǎo)體制造設(shè)施建設(shè)，而美國(guó)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力；競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所在國(guó)也大幅增加了研發(fā)（R&D）投資，而美國(guó)在研究方面的投資相對(duì)持平。
SIA董事會(huì)在信中最后表示，需要采取大膽的行動(dòng)來應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，盡管在半導(dǎo)體制造和研發(fā)領(lǐng)域的投入的成本將十分巨大，但如果在上述領(lǐng)域不作為，將會(huì)導(dǎo)致付出更巨大的代價(jià)，將會(huì)影響到美國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全，以及動(dòng)搖美國(guó)在戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。
美國(guó)白宮新聞秘書普薩基（Jen Psaki）在當(dāng)天的發(fā)布會(huì)上回應(yīng)稱，半導(dǎo)體短缺是長(zhǎng)期的問題，也是歷史遺留問題。拜登總統(tǒng)已考慮在未來幾周內(nèi)以簽署行政命令的方式解決目前多個(gè)行業(yè)所面臨的“芯片供應(yīng)短缺”問題。
SIA董事會(huì)之前也曾多次上書，但總之這次更悲情。過往上書雖然強(qiáng)調(diào)其他區(qū)域帶來的威脅，但也處處標(biāo)榜美國(guó)的自身優(yōu)勢(shì)。而這次上書卻直接指明美國(guó)在晶圓制造業(yè)、基礎(chǔ)研發(fā)等領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)，強(qiáng)調(diào)的是全球整體威脅，不再單獨(dú)強(qiáng)調(diào)某一國(guó)家或地區(qū)。
美國(guó)半導(dǎo)體人士認(rèn)為，新冠肺炎（COVID-19）疫情危機(jī)和持續(xù)的地緣政治動(dòng)蕩，特別是美國(guó)國(guó)防工業(yè)對(duì)亞洲芯片制造基地的依賴性，凸顯了供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略脆弱性以及加強(qiáng)美國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的重要性。當(dāng)然，要完全建立起一個(gè)全球最復(fù)雜的供應(yīng)鏈?zhǔn)遣磺袑?shí)際的，但可以重新平衡供應(yīng)鏈以使其更具韌性。
芯片設(shè)計(jì)方面，擁有英特爾、高通、超微半導(dǎo)體、賽錄思、英偉達(dá)（nVIDIA）等重量級(jí)設(shè)計(jì)公司的美國(guó)是無可爭(zhēng)議的全球領(lǐng)導(dǎo)者。
但在晶圓制造端，雖然全美國(guó)18個(gè)州設(shè)有90多個(gè)晶圓廠，但技術(shù)卻比不上亞洲的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。美國(guó)半導(dǎo)體人士、原安森美CEO杰克信（Keith Jackson）表示，最先進(jìn)的半導(dǎo)體制造工廠造價(jià)高達(dá)200億美元，建造和運(yùn)營(yíng)非常昂貴，幾乎是現(xiàn)代航空母艦造價(jià)的兩倍。在美國(guó)建造新工廠在五年內(nèi)的建造和運(yùn)營(yíng)成本，要比在美國(guó)以外建造新工廠高數(shù)十億美元。因此沒有政府的資金和政策支持，再有實(shí)力的公司想要在美國(guó)建立晶圓廠，也會(huì)在全球市場(chǎng)上處于嚴(yán)重的劣勢(shì)?，F(xiàn)在還在美國(guó)本土新建晶圓廠的除了軍工單位外，就只有英特爾、德州儀器和格芯，就連美光擴(kuò)產(chǎn)都不在美國(guó)本土，寧愿選擇新加坡或中國(guó)臺(tái)灣。
2018年，格芯因先進(jìn)技術(shù)投資“不堪重負(fù)”已放棄7nm及以下制程研發(fā)；英特爾成為美國(guó)本土突破先進(jìn)制程的唯一希望，但是隨著10/7nm陷入“擠牙膏”，再度讓美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)雪上加霜。
而在封裝方面，美國(guó)本土更是少的可憐?？偛课挥诿绹?guó)的安靠（Amkor），是全球第二大的封裝測(cè)試外包供應(yīng)商（Outsourced Semiconductor Assembly and Testing，OSAT），竟然沒有在美國(guó)設(shè)立一個(gè)工廠。
從美國(guó)發(fā)明半導(dǎo)體以來，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展就盛行垂直整合（Integrated Design and Manufacture，IDM）模式，設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)一體化，甚至連專用設(shè)備、關(guān)鍵材料、終端應(yīng)用都一把抓。但美國(guó)半導(dǎo)體公司早在1970年代就開始將封測(cè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到亞洲，以提升公司毛利率；到了1990年代，由于晶圓代工（Foundry）開始成熟，全球IDM巨頭們逐步向制造輕量化（Fab-lite）或資產(chǎn)輕量化（Asset-lite）轉(zhuǎn)移，開始拆分半導(dǎo)體業(yè)務(wù)以減輕運(yùn)營(yíng)的壓力。美國(guó)IDM也無法免俗，飛思卡爾（Freescale，2015年被NXP收購）、安森美就是摩托羅拉分拆的產(chǎn)物；科聲訊（Conexant）、捷智（Jazz）從洛克維爾（Rockwell）分拆；格芯是AMD分拆制造的產(chǎn)物。
其中一個(gè)原因就是美國(guó)半導(dǎo)體公司側(cè)重毛利較高的產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)以更好的為投資人服務(wù)，例如模擬芯片毛利率低于60%，美國(guó)公司變放棄了。美國(guó)半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)全球占比日漸下降，這是美國(guó)公司商業(yè)模式使然。從1990年的37%到降至目前的12%，無可厚非。
2020年3月的時(shí)候，波士頓咨詢（Boston Consulting Group，BCG）發(fā)布一篇研究報(bào)告《How Restrictions to Trade with China Could End US Leadership in Semiconductors（限制美中貿(mào)易將終結(jié)美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位）》，這篇報(bào)告認(rèn)為，如果可以維持過往的美中貿(mào)易關(guān)系，美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場(chǎng)份額會(huì)受到一定的擠壓，預(yù)期將會(huì)從48%降低至40%；但考慮到中國(guó)實(shí)際上已經(jīng)具備了相當(dāng)完整性的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，如果美中脫鉤，那么預(yù)期美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場(chǎng)份額將從48%降低至30%左右。
圖片來源：波士頓咨詢的報(bào)告截圖
波士頓咨詢的報(bào)告最后結(jié)論是：如果單方面限制美國(guó)半導(dǎo)體公司，不為中國(guó)客戶提供服務(wù)，可能會(huì)適得其反的危害美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展；美中應(yīng)當(dāng)尋找新的平衡點(diǎn)，提高美國(guó)半導(dǎo)體公司的研發(fā)投入才是維持美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)全球領(lǐng)導(dǎo)地位的最佳方法。
事實(shí)上，近年來，美國(guó)政府在限制中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展外，也希望能夠強(qiáng)化美國(guó)國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。因此美國(guó)政府一方面要求臺(tái)積電（TSMC）去美國(guó)本土設(shè)立新的先進(jìn)制程的工廠，另一方面也在謀劃鼓勵(lì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法案。
2020年6月，共和黨和民主黨共同提出兩個(gè)有關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法案，分別是《Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) for America Act（美國(guó)半導(dǎo)體（芯片）生產(chǎn)激勵(lì)措施法案）》、《American Foundries Act（美國(guó)晶圓廠法案）》，計(jì)劃拿出300億美元來資助半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。兩個(gè)法案合并納入《2020 National Defense Authorization Act (NDAA)（2020年國(guó)防授權(quán)法案）》。該法案通過則將擴(kuò)大美國(guó)政府對(duì)半導(dǎo)體研究和技術(shù)開發(fā)的投資，引入激勵(lì)措施，在美國(guó)設(shè)立半導(dǎo)體制造設(shè)施，并為該行業(yè)的投資提供更多的稅收抵免。國(guó)會(huì)應(yīng)為法案中的半導(dǎo)體授權(quán)提供全部300億美元資金。
《Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) for America Act（美國(guó)半導(dǎo)體（芯片）生產(chǎn)激勵(lì)措施法案）》包括了一系列旨在促進(jìn)美國(guó)半導(dǎo)體制造的聯(lián)邦投資，其中包括100億美元的聯(lián)邦新?lián)芸钣?jì)劃，該計(jì)劃將激勵(lì)美國(guó)國(guó)內(nèi)新的半導(dǎo)體制造工廠。該法案還包括用于購買新的半導(dǎo)體制造設(shè)備和其他設(shè)施投資的可退還稅收抵免。
《American Foundries Act（美國(guó)晶圓廠法案）》將包括一系列旨在促進(jìn)美國(guó)半導(dǎo)體制造的聯(lián)邦投資，其中150億美元用于商業(yè)微電子制造，采用整體撥款的形式，以協(xié)助微電子制造、組裝、測(cè)試、先進(jìn)封裝或先進(jìn)研發(fā)設(shè)施；授權(quán)國(guó)防部50億美元用于加強(qiáng)商業(yè)電子公司與國(guó)防工業(yè)基地之間的合作，創(chuàng)新“具有商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)性”的微電子產(chǎn)品，以建設(shè)或更新國(guó)家安全、情報(bào)和其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的工廠；50億美元用于研發(fā)支出，以確保美國(guó)在微電子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，具體包括國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）電子復(fù)興計(jì)劃的20億美元，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的15億美元，能源部的12.5億美元和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的2.5億美元。
2021年1月，美國(guó)國(guó)會(huì)已經(jīng)批準(zhǔn)了對(duì)半導(dǎo)體制造和研發(fā)的補(bǔ)貼，據(jù)悉金額高達(dá)370億美元。
那好，現(xiàn)在對(duì)于美國(guó)振興半導(dǎo)體制造業(yè)的夢(mèng)想，我們有兩點(diǎn)不確定：
半導(dǎo)體制造業(yè)的承載主體是依托現(xiàn)有半導(dǎo)體企業(yè)，還是塑造全新的主體？
半導(dǎo)體制造業(yè)是要重新回歸IDM時(shí)代，還是重構(gòu)一種半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新生態(tài)？
只可惜此一時(shí)彼一時(shí)也。隨著VUCA時(shí)代的到來，我們正面對(duì)著一個(gè)易變（Volatility）、不確定（Uncertainty）、復(fù)雜（Complexity）和模糊（Ambiguity）的時(shí)代，這是一個(gè)快速變化的時(shí)代，誰也不知道接下來會(huì)發(fā)生什么、也不知道下一個(gè)對(duì)手是誰、也不知道如何做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備，每個(gè)組織與個(gè)人都有一種對(duì)未來不確定的恐慌感，長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃越來越成為不可靠的事。VUCA時(shí)代是偉大的時(shí)代，也是可怕的時(shí)代；是無法想象的時(shí)代，也是前途未卜的時(shí)代。
雖然 有兩個(gè)不確定，但不影響我們關(guān)注有可能在美國(guó)半導(dǎo)體振興行動(dòng)中會(huì)發(fā)揮更大作用的DARPA，。2017年6月，DARPA啟動(dòng)了電子復(fù)興計(jì)劃（Electronics Resurgence Initiative，ERI），這是一個(gè)潛在回報(bào)非常高的計(jì)劃。該計(jì)劃旨在促進(jìn)商業(yè)電子公司與國(guó)防工業(yè)基地之間的合作，以產(chǎn)生開拓性的創(chuàng)新。幾十年來，DARPA在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具（EDA）、先進(jìn)光刻、工藝微縮、先進(jìn)封裝方面的創(chuàng)新發(fā)揮關(guān)鍵作用。
美國(guó)半導(dǎo)體公司悲情上書的后面：真正害怕的還是臺(tái)積電和三星，這不臺(tái)積電宣布投資120億美元在亞利桑那州菲尼克斯（Phoenix, Arizona）建設(shè)5納米工廠，三星宣布投資170億美元在德克薩斯州奧斯?。ˋustin, Texas）新建3納米工廠。
解決半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)問題終歸還是要回到半導(dǎo)體層面來。產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈該修復(fù)了。
