高端芯在華或遭設限

文 / 黃耀鵬

芯片制造正在回流美國。

時間撥回到2020年第四季度，當時的汽車企業已經感受到芯片供應匱乏的痛苦。盡管缺芯的蔓延速度非常快，但當時大多認為是“季節性”的，且受到新冠疫情和“壞天氣”的影響。

但時間又過去半年，即便是最樂觀的企業，也都開始試圖適應“缺芯時代”，他們被迫用減產、停產來應對。2021年第一季度，美國就因缺芯而少生產了67.2萬輛汽車。缺芯是迄今為止造成損害面積最大、效果持久的汽車供應鏈危機，但根子則在于半導體產業的地位發生了巨變，它不再只是一樁生意。

美國動用制裁手段，不但破壞了芯片的全球垂直分工體系，還迫使幾大工業國政府都將半導體產業定位為“關系到經濟與國家安全的問題”。

半導體可以滲透進任何一類工業生產中，而其最活躍的頭部，即創新密集的研發端，大多由美國控制。這就是為什么美國的芯片生產只占全球12%（2020年底數據），卻能做出世界級影響的產業決策。

而美國自己，也想奪回芯片制造環節的主導權。又是一次貪心的“全都要”選擇，這次美國會如愿嗎？

芯片廠積極響應回流政策

至少在芯片制造領域，拜登政府樂于享受特朗普打下的基礎，那就是吸引（或強令，取決于觀察角度）臺積電、三星、格芯在美國建廠，英特爾也宣布在美國生產汽車芯片。

2月初，拜登簽署行政令，審查半導體芯片等四種關鍵產業的全球供應鏈。

2月7日，三星宣布投資170億美元在美國得州奧斯汀建廠，2023年第四季度上線3nm先進制程產品。該廠是奧斯汀最大單筆投資，三星為此要求得州給予20年內14.8億美元的免稅。

3月23日，英特爾宣布，投資200億美元在亞利桑那州建立2座芯片廠（在歐洲也有計劃）。

而臺積電則在2020年5月，就計劃在亞利桑那州建立6座5nm芯片廠，投資將達到360億美元，預計2024年投產。

4月初，美日計劃成立工作小組，合作確保“半導體等戰略性電子零組件供應鏈穩定”。

4月12日，拜登召開了“芯片峰會”，與會者包括美、歐、日、韓芯片企業的高管們。峰會要求重振美國芯片制造業，確保美國控制芯片生產的全鏈條。為此，在半導體制造和研究方面，美國政府提出了500億美元的投資計劃。

美國限制中國芯片發展的訴求是毫無疑問的。但是美國政府也很清楚，自己沒有辦法讓中國完全不發展芯片行業。因為這意味著美國把所有中國企業放到實體名單里，這不具備操作性。

美國現在的立場，是將中國半導體工藝限制在某個水平線下。4月22日，臺積電宣布在南京建立28nm工藝生產線，這是汽車電子芯片、MCU、電源管理、驅動芯片用得最多的制程，并未受到美國阻止。28nm生產工藝，“可以”不包含美國技術，因此美國也無力完全阻止，最多推高臺積電在大陸設廠成本。

臺積電中美設廠計劃，可以很清楚表明，美國政策和能力的邊界在哪里。

美國芯片制造業如何流失

我們看到了美國重建芯片制造業的決心。在20世紀90年代初，美國擁有全球40%的芯片產能。美國今天處心積慮重建的能力，是如何失去的？如果無法扭轉這一歷史進程，意味著美國花了血本的政策不會成功。

我們先來看一看，一塊典型的汽車芯片，譬如車載攝像頭的圖像傳感器芯片，歷經了多少旅程才裝到車上的，才可以體會，汽車芯片是如何實現全球垂直分工的。

這一塊芯片先由一家美國公司安森美半導體設計，由恩智浦旗下位于意大利的工廠代工生產——該廠負責在硅晶圓上蝕刻出電路；隨后，該晶圓跨過半個地球，在臺灣封裝、測試；前往新加坡存放檢驗；發貨到中國南方某個港口，報關后送到Tier2工廠，組裝成攝像頭組件；送到某Tier1庫房，接受主機廠訂貨，才被裝到整車上。

這塊芯片，制造上游在美國和歐洲，下游在亞太，企業用戶在中國，最終用戶也在中國。如果美國想壟斷芯片的上下游，它要搞定兩件事：在本土刺激出足夠多的需求；在本土建立強大的設計、代工、封測、存儲和物流體系。

這就涉及到一個問題，當初大部分芯片制造業是如何從美國流失的？

首先來自美國半導體企業、大型用戶（包括大企業、軍方）對低成本和高利潤的要求。那時，美國行業巨頭在行業研究和投入上占據絕對優勢，像英特爾這樣的企業可以圍繞其需求構建供應鏈。但隨著美國制造業的衰落、軍方訂單的減少（你沒看錯，這是冷戰紅利），用戶需求開始走低。

需求去了亞洲。美國企業隨之在亞洲（日、韓、新加坡）提出了代工需求，后者生產成本更低，同時下游更趨近于客戶。美國芯片企業穩固了自己的利潤。亞洲代工商的成本優勢，成為美國上游企業優勢的一部分。

到目前為止，亞洲的芯片生產，占據全球80%。多年來，這個鏈條上的人才向亞洲積聚，并源源不斷培養出新的人力資源。因為相對于其它門類的工業生產，芯片生產仍然能提供超額利潤。

美國的芯片制造業萎縮的結果，是生產端人才培養機制斷裂了。這既是結果，也變成新一輪結果的原因。

美國的半導體企業，變成“無晶圓”芯片公司，擁有強大的EDA開發、芯片設計能力，就是生產不行了。英特爾是個典型，作為桌面芯片巨頭，它幾乎錯過了整個移動芯片時代，現在正奮力回追。

事實上，摩爾定律的逐漸失效、各種異構芯片的興起，都很好地展示了技術發展有時候不止一條道路。數十年未能投資于工業生產能力和就業機會，造成美國公司高度依賴外部制造工廠。

將生產外包給代工廠，必然產生工藝上的“真空”。美國的芯片學術研究仍然強大，只是遠離了當下的制造學問，偏離了商業化的道路，無法驅動產業創新。

臺積電面臨困難

其實相比于芯片制造，美國其它制造業的問題可能更嚴重，美國為此努力的結果，是造成更大的窟窿。

2017年，特朗普大力推動富士康在威斯康星州投資。州政府認為富士康在25年內不會帶來商業回報。事實證明，聯邦和州政府都太樂觀了。富士康壓根就沒有實現投資計劃，計劃100億美元、1.3萬個崗位，實際創造了178個崗位，實現投資6.9億美元。

富士康很慶幸首期投的不多。州政府撤回稅收優惠，液晶面板項目已經爛尾，現在建完框架的偌大廠房只有幾個保安留守。

這個項目一開始就不現實。不但威斯康星無法提供如此之多的高素質工人，加上臨近幾個州也湊不齊。

一年來，臺積電目前在亞利桑那州投資了35億美元，但是工廠還在報價階段，坑都沒挖。美國建廠的基礎費用比估計高出6倍，人力成本比臺灣貴3倍多，原料、供應鏈都依賴亞洲，尷尬的是，客戶也大多數在亞洲。

臺積電硬著頭皮也得上。廠方啟動了人才赴美激勵機制（12項優惠），以鼓勵內部職工長期在美工作。臺積電沒有說明激勵是否有效，但此舉恰恰說明美國缺乏生產端人力資源和可靠的工程師隊伍。

芯片垂直鏈瀕臨解體

美國的芯片制造業回流政策，對芯片供應鏈構成的打擊正在長期化。美國需要付出吸引建廠的聯邦資金和研發激勵資金，還要付出打壓華為導致的芯片企業的營收損失。整車企業因減產受到的損失，將由車企自己承擔。

美國制裁和回流雙舉措，正迫使芯片供應鏈采取兩條路線，將生產工藝分為“美化”（包含美國技術）和“去美化”，以供應中國客戶。盡管這些中國客戶眼下不在實體清單上，但是代工廠必須未雨綢繆。這就繼續抬升了成本，而且日益分為中美兩大供應體系。

美國的措施，令歐洲和中國都開始建立自己的鏈條。

今年3月，歐盟宣布擴大“尖端半導體”生產，向2nm新一代半導體發起沖刺，并計劃2030年至少獲得20%市場份額的目標，而眼下的份額跌破10%。

中國從政府到企業也推動了芯片投資熱潮。中國提出2025年將芯片自給率提升到70%，而且建立從原材料、芯片設計、制造、封測一條龍國產化體系。

提到封測（封裝和測試），美國希望封測也要跟制造環節一起回流。但封測對成本更敏感，好一點的封測廠，毛利也僅有20%，比晶圓制造50%的毛利率低很多。即便臺積電能成行，封測也很難跟上。

就連英特爾的封測工廠，也都分散在馬來西亞、菲律賓、韓國、日本等亞洲地區（并未放在大陸和臺灣）。

當前的局面，無論制造還是封測，回流美國都違反了商業規律。美國認定其戰略地位后，將從地緣政治和國家安全角度布局產業。但從商業角度看，顯然是非理性的。

這意味著，美國必須長期為這些產業提供某種形式的補貼，這就要求美國財政供養芯片業。從長期看，境況不佳的美國聯邦財政，可能無力這么做。除非它能替芯片制造業找到慷慨的軍方客戶（就像在冷戰時期做的那樣）。

美國現在除了基礎設施投資，還搞了芯片發展5年計劃（每年審查和投資），有點學中國的意思。但是其行政效率和資金運用效率，都不敢恭維。

如果芯片產業都無法回流，其它制造業更是無從談起。美國現在抓住芯片制造這一點，既因為芯片本身的戰略定位于制造，也因為其本身對人力成本相對不敏感。而且，美國擁有上游控制能力（這就是臺積電必須服從的原因）。

現在看，美國基于固有的技術優勢，加上前所未有的政治共識，促成芯片制造回流，是成功的。因為投資都已落實，項目正在展開。

問題在于未來。不是遠期，而是3年后。臺積電和三星在美項目建設后期和投產初期，能否兌現當初制定的計劃？除非美國政府換屆后還能堅定地履行承諾，并找到足夠的商業應用前景，否則靠財政輸血，結果并不樂觀。