今年9月,美國商務(wù)部以應(yīng)對全球芯片危機為名,要求包括臺積電、三星在內(nèi)的20多家芯片相關(guān)企業(yè)在11月8號之前提供商業(yè)機密數(shù)據(jù)。截止至目前,根據(jù)相關(guān)媒體報道顯示,包括臺積電在內(nèi)的中國臺灣廠商,以及包括三星、SK海力士在內(nèi)的韓國廠商均已提交資料,但他們表示,在提交的材料中不會披露客戶的關(guān)鍵資料。Te0esmc
從美國重提他們在半導(dǎo)體行業(yè)的地位,到美國鼓勵半導(dǎo)體廠商在美國本土建廠,再到美國要求晶圓代工廠“自愿”提交數(shù)據(jù),美國圍繞著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了很多布局。Te0esmc
美國“重奪”半導(dǎo)體市場地位的經(jīng)驗Te0esmc
從肖克利半導(dǎo)體實驗室走出來的“八叛逆”,讓半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸走向了商業(yè)化。他們圍繞著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的成功創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷,吸引著越來越多的半導(dǎo)體初創(chuàng)企業(yè)聚集到硅谷,硅谷也成為了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最初騰飛的地方。Te0esmc
上世紀(jì)80年代中期前,美國一直穩(wěn)坐世界半導(dǎo)體老大的位置,并占據(jù)世界半導(dǎo)體市場50%以上的份額。后來,日本以DRAM存儲產(chǎn)品為突破點,在當(dāng)時日本汽車產(chǎn)業(yè)和全球大型計算機市場的東風(fēng)下得以迅速崛起——根據(jù)相關(guān)報道顯示,20世紀(jì)70年代美國曾經(jīng)占據(jù)全球半導(dǎo)體市場70%的份額,但后來日本通過官產(chǎn)學(xué)合作取得技術(shù)上的突破,在微電子、半導(dǎo)體、存儲器等領(lǐng)域超越了美國,一度使美國在世界半導(dǎo)體市場所占份額降低到37%。Te0esmc
為了重奪半導(dǎo)體市場,美國政府不僅以反傾銷名義令日本政府調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策。在技術(shù)趕超層面上,美國政府還在1987年聯(lián)合了14家企業(yè)建立了半導(dǎo)體制造技術(shù)聯(lián)盟(即Sematech)主攻IC制造工藝及其設(shè)備,以對抗日本在存儲方面的先進(jìn)技術(shù)。其使命有二:其一,提高半導(dǎo)體技術(shù)的研究數(shù)量;其二,為聯(lián)盟內(nèi)的成員企業(yè)提供研發(fā)資源,使其能夠分享成果、減少重復(fù)研究造成的浪費。Te0esmc
根據(jù)維基百科顯示,1990年代中期以來,通過該聯(lián)盟已經(jīng)獲得成效。1996年聯(lián)盟董事會決定中止財政補貼后,并開始將起工作重點從美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到更大的國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。Te0esmc
通過這些方式的布局,美國半導(dǎo)體企業(yè)重新回到世界第一的地位。這一點從當(dāng)時Gartner所統(tǒng)計的全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)的排名中便可看到這種變化。Te0esmc
Te0esmc
1990年Gartner所統(tǒng)計的全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)。圖片來源:維基百科Te0esmc
Te0esmc
1996年Gartner所統(tǒng)計的全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)。圖片來源:維基百科Te0esmc
從電子復(fù)興計劃到CHIPS法案Te0esmc
在與日本爭奪半導(dǎo)體市場的競賽中,美國恢復(fù)了其在全球市場的領(lǐng)導(dǎo)地位。隨后,隨著電子產(chǎn)品在全球范圍內(nèi)的發(fā)展,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也再次發(fā)生了遷移,韓國和中國臺灣在這個期間成長了起來,但他們的在這個階段的成長并沒有影響到美國在全球半導(dǎo)體市場的地位。Te0esmc
直到摩爾定律開始出現(xiàn)瓶頸,新技術(shù)開始在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)當(dāng)中迸發(fā),這不僅為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了新的生機,也意味著有些半導(dǎo)體企業(yè)會乘勢而起。Te0esmc
Te0esmc
2020年,美國半導(dǎo)體市場份額。圖片來源:SIATe0esmc
因此在這種情況下,美國開始重新重視半導(dǎo)體技術(shù)方面的提升。2017年,美國國防高級研究計劃局(DARPA)提出了“電子復(fù)興計劃”,并在隨后五年內(nèi)投資約15億美元,計劃旨在解決摩爾定律延續(xù)面臨的障礙以及電子技術(shù)快速發(fā)展50年來面臨的挑戰(zhàn)。“電子復(fù)興計劃”的第一階段關(guān)注新型電路材料、新體系架構(gòu)和軟硬件設(shè)計創(chuàng)新,下一階段則側(cè)重于國防企業(yè)的技術(shù)需求和能力與電子行業(yè)的商業(yè)和制造現(xiàn)實的結(jié)合。意在保持美國在半導(dǎo)體技術(shù)的領(lǐng)先地位、并為美國下一波半導(dǎo)體發(fā)展奠定基礎(chǔ)。Te0esmc
尤其是伴隨著5G、人工智能等新技術(shù)的發(fā)展,美國開始有針對性地進(jìn)行了布局,他們所煽動的蝴蝶翅膀,也影響了接下來全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的變革。特別是在產(chǎn)能短缺的問題持續(xù)影響著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況下,使得美國開始重提半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的重要性。Te0esmc
2020年6月,美國國會議員正提出《CHIPS Act》,計劃以5年250億美元的研究與建設(shè)資金并稅收抵免優(yōu)惠,以加強美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)建立完整生產(chǎn)工廠。法案包括一項計劃,即要求州和商務(wù)部制定一項聯(lián)邦計劃,該計劃將與州政府對晶圓制造代工廠的公司提供的激勵措施,對半導(dǎo)體設(shè)備給予40%的可退還所得稅扣抵,以吸引產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)群聚效果,在美國建立先進(jìn)且完整的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈體系。7月,美國推出了一項旨在振興美國本土芯片產(chǎn)業(yè)的法案──《美國晶圓代工業(yè)法案》(American Foundries Act of 2020,AFA)。Te0esmc
今年2月,美國發(fā)起了100 天半導(dǎo)體供應(yīng)鏈審查。作為審查的一部分,美國商務(wù)部對半導(dǎo)體供應(yīng)鏈各個環(huán)節(jié)(從設(shè)計和制造到組裝、測試和封裝,以及材料和半導(dǎo)體設(shè)備)的風(fēng)險進(jìn)行了分析,并為解決這些風(fēng)險,包括長期和短期。在6月公布的審查結(jié)果顯示,在過去的20 年中,美國已從占全球半導(dǎo)體產(chǎn)量的37% 下降到了12%。Te0esmc
Te0esmc
美國半導(dǎo)體制造份額。圖片來源:SIATe0esmc
在這樣的情況下,美國或許已經(jīng)將半導(dǎo)體制造視為是本輪全球半導(dǎo)體競賽中的重點。Te0esmc
美國再次上演“重振”半導(dǎo)體行業(yè)地位?Te0esmc
從半導(dǎo)體企業(yè)的類型上看,以IDM模式運營的半導(dǎo)體公司和晶圓代工廠均擁有生產(chǎn)芯片的能力。從目前市場情況上看,無論是成熟工藝擴產(chǎn)還是先進(jìn)工藝布局,都受到了業(yè)界的關(guān)注。其中,根據(jù)Yole在2020年發(fā)布的一則報告中,顯示出了在先進(jìn)工藝向前發(fā)展的過程中,致力于先進(jìn)工藝的廠商越來越少(這也是晶圓代工領(lǐng)域的崛起為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來的變化之一)。Te0esmc
Te0esmc
130mm-5/3nm晶圓制造廠商變化。圖片來源:YoleTe0esmc
高端芯片對先進(jìn)工藝的需求較大,尤其是在5G的較量當(dāng)中,先進(jìn)工藝對其發(fā)展起到了重要的作用。因此,美國在芯片制造方面不僅在呼吁美國半導(dǎo)體企業(yè)在本土建立芯片制造工廠,還在鼓勵臺積電、三星等致力于先進(jìn)工藝的半導(dǎo)體企業(yè)在美建廠。根據(jù)外媒在今年5月的報道顯示,按照美國政府的計劃,未來將會有6-7家半導(dǎo)體工廠在美國本土建設(shè),這其中包括5nm、3nm產(chǎn)線。Te0esmc
而后,英特爾、臺積電、三星、格芯等公司在美建廠的計劃均浮出水面。另一方面,在美國政府的呼吁之下,我們也看到美國各州也開啟了半導(dǎo)體的“爭奪戰(zhàn)”。Te0esmc
美國的亞利桑那州是英特爾最大的生產(chǎn)基地,基于他們在1980年便在此處進(jìn)行芯片制造,使得該地區(qū)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈較為完整,而這也是吸引半導(dǎo)體廠商來此建廠的原因之一。除了亞利桑那州以外,今年10月,德克薩斯州州長Greg Abbott宣布成立國家半導(dǎo)體中心德克薩斯工作組。這是為了協(xié)調(diào)向美國商務(wù)部提出的將德州建設(shè)為國家半導(dǎo)體技術(shù)中心(NSTC)和國家先進(jìn)封裝制造工程(NAPMP)未來基地的提案。據(jù)外媒報道顯示,德克薩斯州有200多家半導(dǎo)體制造企業(yè),自2015年以來,該州的半導(dǎo)體制造企業(yè)增長了近35%。而這也使得德州成為了芯片制造的熱選建廠地址之一。Te0esmc
從各家的選址上看,臺積電選擇了在美國亞利桑那州菲尼克斯建設(shè)一座300mm晶圓廠;今年3月,英特爾首席執(zhí)行官帕特·蓋爾辛格在演講中提到,英特爾將投資200億美元在亞利桑那州新建兩座晶圓廠;今年7月,格芯宣布將在其總部紐約州馬耳他市附近建設(shè)第二座工廠,并將投資10億美元提高產(chǎn)能;三星在美國的芯片制造工廠雖然還未正式敲定,但地點大概率會在德州、亞利桑那州和紐約州之一。Te0esmc
但從最近的一些報道上看,臺積電、三星、英特爾都在爭取美國政府在芯片制造上的補貼,同樣美國各州也在極力爭取美國政府的芯片制造政策向其傾斜。但從美國的政策補貼情況上看,他們所能提供的依舊是杯水車薪。Te0esmc
正如張忠謀在前不久的演講中所說的,美國過去半導(dǎo)體制造市場占有率曾達(dá)42%,目前降至17%,美國政府積極推動半導(dǎo)體在美國制造,希望讓半導(dǎo)體制造市場占有率回升。但目前美國供應(yīng)鏈不完整,且生產(chǎn)成本高,這可能也會導(dǎo)致美國半導(dǎo)體在本地制造的計劃不會成功。Te0esmc
另一方面,對于先進(jìn)工藝本身而言,工藝越前發(fā)展所要的研發(fā)投入也就越高——三星準(zhǔn)備投入1160億美元在3nm制程的研發(fā)和生產(chǎn)。從這一點上看,先進(jìn)工藝的玩家越少,各大廠商肯投入的資本也越來越高,跑在前面的廠商也得到的回報也會越大。尤其是在全球都在重視先進(jìn)工藝的發(fā)展之時,當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政策也會進(jìn)行一定的幫助(例如韓國的K半導(dǎo)體戰(zhàn)略計劃就是針對韓國在未來芯片制造領(lǐng)域的地位而制定的計劃)。而這也意味著,美國要想再次“重振”其芯片制造在半導(dǎo)體地位之旅不會很容易。Te0esmc
責(zé)編:Rain