公車上書督促美國政府加大半導(dǎo)體投入

美國東部時間2021年2月11日（中國大年初一），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)的美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA）21位董事會成員悲情上書白宮，呼吁拜登政府盡快出臺優(yōu)惠政策，尤其以補貼或稅收減免形式強化美國半導(dǎo)體制造、研究及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施投資，增強國家安全和供應(yīng)鏈彈性，以應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)。

2019年美國半導(dǎo)體公司整體銷售額占據(jù)全球45%，2020年占47%。在美國半導(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董事會在信中指出，保持芯片技術(shù)的世界領(lǐng)先地位，對美國經(jīng)濟、技術(shù)領(lǐng)先地位和國家安全至關(guān)重要。半導(dǎo)體為實現(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董事會在信中還指出，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。例如，美國半導(dǎo)體制造業(yè)全球市占率已從1990年的37%降至目前的12%。SIA董事會歸咎全球特別亞洲的競爭對手所在國提供的激勵措施和補貼來吸引新的半導(dǎo)體制造設(shè)施建設(shè)，而美國缺乏競爭力；競爭對手所在國也大幅增加了研發(fā)（R&D）投資，而美國在研究方面的投資相對持平。

SIA董事會在信中最后表示，需要采取大膽的行動來應(yīng)對嚴峻挑戰(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，將會導(dǎo)致付出更巨大的代價，將會影響到美國經(jīng)濟和國家安全，以及動搖美國在戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位。

美國白宮新聞秘書普薩基（Jen Psaki）在當(dāng)天的發(fā)布會上回應(yīng)稱，半導(dǎo)體短缺是長期的問題，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行業(yè)所面臨的“芯片供應(yīng)短缺”問題。 

SIA董事會之前也曾多次上書，但總之這次更悲情。過往上書雖然強調(diào)其他區(qū)域帶來的威脅，但也處處標(biāo)榜美國的自身優(yōu)勢。而這次上書卻直接指明美國在晶圓制造業(yè)、基礎(chǔ)研發(fā)等領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)，強調(diào)的是全球整體威脅，不再單獨強調(diào)某一國家或地區(qū)。

美國半導(dǎo)體人士認為，新冠肺炎（COVID-19）疫情危機和持續(xù)的地緣政治動蕩，特別是美國國防工業(yè)對亞洲芯片制造基地的依賴性，凸顯了供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略脆弱性以及加強美國半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的重要性。當(dāng)然，要完全建立起一個全球最復(fù)雜的供應(yīng)鏈?zhǔn)遣磺袑嶋H的，但可以重新平衡供應(yīng)鏈以使其更具韌性。

芯片設(shè)計方面，擁有英特爾、高通、超微半導(dǎo)體、賽錄思、英偉達（nVIDIA）等重量級設(shè)計公司的美國是無可爭議的全球領(lǐng)導(dǎo)者。

但在晶圓制造端，雖然全美國18個州設(shè)有90多個晶圓廠，但技術(shù)卻比不上亞洲的競爭對手。美國半導(dǎo)體人士、原安森美CEO杰克信（Keith Jackson）表示，最先進的半導(dǎo)體制造工廠造價高達200億美元，建造和運營非常昂貴，幾乎是現(xiàn)代航空母艦造價的兩倍。在美國建造新工廠在五年內(nèi)的建造和運營成本，要比在美國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，再有實力的公司想要在美國建立晶圓廠，也會在全球市場上處于嚴重的劣勢。現(xiàn)在還在美國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，就連美光擴產(chǎn)都不在美國本土，寧愿選擇新加坡或中國臺灣。

2018年，格芯因先進技術(shù)投資“不堪重負”已放棄7nm及以下制程研發(fā)；英特爾成為美國本土突破先進制程的唯一希望，但是隨著10/7nm陷入“擠牙膏”，再度讓美國半導(dǎo)體制造業(yè)雪上加霜。

而在封裝方面，美國本土更是少的可憐?？偛课挥诿绹陌部浚ˋmkor），是全球第二大的封裝測試外包供應(yīng)商（Outsourced Semiconductor Assembly and Testing，OSAT），竟然沒有在美國設(shè)立一個工廠。

從美國發(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、制造、封測一體化，甚至連專用設(shè)備、關(guān)鍵材料、終端應(yīng)用都一把抓。但美國半導(dǎo)體公司早在1970年代就開始將封測業(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)以減輕運營的壓力。美國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。

其中一個原因就是美國半導(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%，美國公司變放棄了。美國半導(dǎo)體制造環(huán)節(jié)全球占比日漸下降，這是美國公司商業(yè)模式使然。從1990年的37%到降至目前的12%，無可厚非。

2020年3月的時候，波士頓咨詢（Boston Consulting Group，BCG）發(fā)布一篇研究報告《How Restrictions to Trade with China Could End US Leadership in Semiconductors（限制美中貿(mào)易將終結(jié)美國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位）》，這篇報告認為，如果可以維持過往的美中貿(mào)易關(guān)系，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場份額會受到一定的擠壓，預(yù)期將會從48%降低至40%；但考慮到中國實際上已經(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)期美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球市場份額將從48%降低至30%左右。

 圖片來源：波士頓咨詢的報告截圖

波士頓咨詢的報告最后結(jié)論是：如果單方面限制美國半導(dǎo)體公司，不為中國客戶提供服務(wù)，可能會適得其反的危害美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展；美中應(yīng)當(dāng)尋找新的平衡點，提高美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)投入才是維持美國半導(dǎo)體行業(yè)全球領(lǐng)導(dǎo)地位的最佳方法。

事實上，近年來，美國政府在限制中國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展外，也希望能夠強化美國國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。因此美國政府一方面要求臺積電（TSMC）去美國本土設(shè)立新的先進制程的工廠，另一方面也在謀劃鼓勵半導(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（美國半導(dǎo)體（芯片）生產(chǎn)激勵措施法案）》、《American Foundries Act（美國晶圓廠法案）》，計劃拿出300億美元來資助半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。兩個法案合并納入《2020 National Defense Authorization Act (NDAA)（2020年國防授權(quán)法案）》。該法案通過則將擴大美國政府對半導(dǎo)體研究和技術(shù)開發(fā)的投資，引入激勵措施，在美國設(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。國會應(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（美國半導(dǎo)體（芯片）生產(chǎn)激勵措施法案）》包括了一系列旨在促進美國半導(dǎo)體制造的聯(lián)邦投資，其中包括100億美元的聯(lián)邦新?lián)芸钣媱?，該計劃將激勵美國國?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（美國晶圓廠法案）》將包括一系列旨在促進美國半導(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、測試、先進封裝或先進研發(fā)設(shè)施；授權(quán)國防部50億美元用于加強商業(yè)電子公司與國防工業(yè)基地之間的合作，創(chuàng)新“具有商業(yè)競爭力和可持續(xù)性”的微電子產(chǎn)品，以建設(shè)或更新國家安全、情報和其他關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的工廠；50億美元用于研發(fā)支出，以確保美國在微電子領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，具體包括國防高級研究計劃局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）電子復(fù)興計劃的20億美元，美國國家科學(xué)基金會的15億美元，能源部的12.5億美元和美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的2.5億美元。

2021年1月，美國國會已經(jīng)批準(zhǔn)了對半導(dǎo)體制造和研發(fā)的補貼，據(jù)悉金額高達370億美元。

那好，現(xiàn)在對于美國振興半導(dǎo)體制造業(yè)的夢想，我們有兩點不確定：

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)？

只可惜此一時彼一時也。隨著VUCA時代的到來，我們正面對著一個易變（Volatility）、不確定（Uncertainty）、復(fù)雜（Complexity）和模糊（Ambiguity）的時代，這是一個快速變化的時代，誰也不知道接下來會發(fā)生什么、也不知道下一個對手是誰、也不知道如何做好應(yīng)對的準(zhǔn)備，每個組織與個人都有一種對未來不確定的恐慌感，長遠規(guī)劃越來越成為不可靠的事。VUCA時代是偉大的時代，也是可怕的時代；是無法想象的時代，也是前途未卜的時代。

雖然 有兩個不確定，但不影響我們關(guān)注有可能在美國半導(dǎo)體振興行動中會發(fā)揮更大作用的DARPA，。2017年6月，DARPA啟動了電子復(fù)興計劃（Electronics Resurgence Initiative，ERI），這是一個潛在回報非常高的計劃。該計劃旨在促進商業(yè)電子公司與國防工業(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)計自動化工具（EDA）、先進光刻、工藝微縮、先進封裝方面的創(chuàng)新發(fā)揮關(guān)鍵作用。

美國半導(dǎo)體公司悲情上書的后面：真正害怕的還是臺積電和三星，這不臺積電宣布投資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。