中國儲能網(wǎng)訊：當(dāng)下，全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈早已深度融合，完全“脫鉤”純屬逆流而動，并不現(xiàn)實(shí)。
每經(jīng)記者 朱成祥 王晶 每經(jīng)編輯 梁梟
曾經(jīng)的自由貿(mào)易倡導(dǎo)者，如今卻把產(chǎn)業(yè)當(dāng)作地緣政治工具，大搞經(jīng)濟(jì)脅迫。
北京時間8月9日晚間，美國總統(tǒng)拜登正式簽署《2022芯片與科學(xué)法案》（以下簡稱芯片法案）。該法案整體涉及金額約2800億美元，包括向半導(dǎo)體行業(yè)提供約527億美元的資金支持，為企業(yè)提供價值240億美元的投資稅抵免，鼓勵企業(yè)在美國研發(fā)和制造芯片，并在未來幾年提供約2000億美元的科研經(jīng)費(fèi)支持等。
此外，芯片法案還特別要求，接受財政補(bǔ)助的廠商不得在中國新建、擴(kuò)展先進(jìn)制程工藝。這一“胡蘿卜加大棒”的招數(shù)，無疑將迫使國際芯片巨頭們在建設(shè)先進(jìn)制程時“二選一”，要么選擇中國，要么選擇美國。
對于拜登簽署芯片法案，在8月10日舉行的中國外交部例行記者會上，發(fā)言人汪文斌表示，搞限制“脫鉤”只會損人害己。任何限制打壓都阻擋不了中國科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)進(jìn)步的步伐。
當(dāng)下，全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈早已深度融合，完全“脫鉤”純屬逆流而動，并不現(xiàn)實(shí)。也有業(yè)內(nèi)觀點(diǎn)認(rèn)為，目前國產(chǎn)芯片的當(dāng)務(wù)之急仍是做好成熟工藝。此外，中國半導(dǎo)體還可借助Chiplet[1]技術(shù)實(shí)現(xiàn)“彎道超車”。
“一箭三雕”的如意算盤能實(shí)現(xiàn)嗎？
芯片法案包含兩個核心內(nèi)容：一是向半導(dǎo)體行業(yè)提供約527億美元的資金支持，并為企業(yè)提供價值240億美元的投資稅抵免，鼓勵企業(yè)在美國研發(fā)和制造芯片；二是在未來幾年提供約2000億美元的科研經(jīng)費(fèi)支持，重點(diǎn)支持人工智能、機(jī)器人技術(shù)、量子計算等前沿科技。
而最引人關(guān)注的，當(dāng)屬527億美元資金支持半導(dǎo)體行業(yè)。其中大頭為CHIPS for America Fund（美國芯片基金），共計500億美元。而這500億美元中，390億美元用于半導(dǎo)體制造、組裝、測試、先進(jìn)封裝，或研發(fā)的國內(nèi)設(shè)施和設(shè)備。其中20億美元用于成熟半導(dǎo)體制造。這意味著，芯片法案涉及制造部分的絕大部分資金或?qū)⒂糜谙冗M(jìn)制程工藝以及先進(jìn)封裝。
圖片來源：德邦證券研報截圖
或是為了阻礙中國先進(jìn)制程的發(fā)展，芯片法案還添加了與中國相關(guān)的條款，即為了所謂的美國技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位和供應(yīng)鏈安全，要求財政援助的接受者，加入一項禁止在中國或其他有關(guān)國家對半導(dǎo)體制造進(jìn)行某些實(shí)質(zhì)性擴(kuò)張的協(xié)議。這些限制將適用于任何新工廠，除非該工廠主要為該國生產(chǎn)“l(fā)egacy semiconductors（已過時但因使用范圍廣而難以替代的半導(dǎo)體）”。
簡而言之，就是一項“二選一”條款，禁止獲得聯(lián)邦資金的公司在中國大幅增產(chǎn)先進(jìn)制程芯片，期限為10年。
在電子創(chuàng)新網(wǎng)CEO張國斌看來，芯片法案是想通過美元補(bǔ)助吸引全球半導(dǎo)體制造資源回籠美國，一方面解決美國企業(yè)缺芯問題；另一方面也試圖抽干中國的半導(dǎo)體制造資源；順帶限制其他國家、地區(qū)半導(dǎo)體公司在中國的投資，“一箭三雕”。
“未來的芯片產(chǎn)業(yè)將是美國制造”——這是美國總統(tǒng)拜登的“芯”愿。如意算盤打得響，但美國真的能如愿嗎？答案是未必。
的確，半導(dǎo)體起源于美國。1947年，晶體管在美國貝爾實(shí)驗室誕生，標(biāo)志著半導(dǎo)體時代的開啟。歷經(jīng)七十余年發(fā)展，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)逐漸形成多個國家和地區(qū)參與的全球化分工。美國強(qiáng)在設(shè)備、材料、軟件和芯片設(shè)計；韓國、中國臺灣地區(qū)強(qiáng)在先進(jìn)晶圓制造；中國大陸則擁有全球最大的芯片應(yīng)用市場。
“中國是全球最大的IC[2]消費(fèi)市場，全球三分之二的半導(dǎo)體消耗在中國。（芯片法案）可能把龐大的IC市場拱手讓給中國本土晶圓廠商。”張國斌補(bǔ)充表示。
阻礙自由競爭，將會帶來資源錯配，效率損失，這并非美國此前標(biāo)榜的自由貿(mào)易原則。強(qiáng)行“揠苗助長”晶圓制造，可能會帶來美國芯片產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的資源錯配。
1990年時，美國晶圓制造產(chǎn)能全球占比仍高達(dá)37%，而到目前已然降至12%。這是長期市場競爭和全球化分工的結(jié)果。“以鄰為壑”，遏制中國半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展，很有可能損人害己。
人民網(wǎng)援引美國智庫戰(zhàn)略國際研究中心分析稱，在復(fù)雜和高度依存的全球價值鏈中，美國和中國的半導(dǎo)體企業(yè)早已深度融合，要使供應(yīng)鏈完全本地化，將付出巨大的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)成本。因此，全球半導(dǎo)體行業(yè)完全“脫鉤”是非常不切實(shí)際的。違背自由競爭原則，強(qiáng)行“二選一”，結(jié)果很可能是“竹籃打水一場空”。
美國晶圓制造的內(nèi)在問題
盡管美國芯片制造存在成本高等諸多難點(diǎn)，“脫鉤”非常不切實(shí)際，但對于跨國經(jīng)營的芯片制造巨頭而言，在芯片法案出臺后，可能將不得不面臨“二選一”的難題。要么選擇中國，要么選擇美國。
近日，阿斯麥公司首席執(zhí)行官彼得·溫尼克發(fā)出警告：“世界不能忽視的事實(shí)是，中國大陸的半導(dǎo)體制造能力對于滿足全球市場需求至關(guān)重要?！?
美國國際戰(zhàn)略聯(lián)盟公司創(chuàng)始人顧屏山（George Koo）在接受《中國日報》采訪時表示，在美國作出不讓中國獲得半導(dǎo)體技術(shù)的決定前，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是全球化的市場，每個供應(yīng)商都能基于自身比較優(yōu)勢參與競爭。如今，美國人為創(chuàng)造了一個以美國為中心的市場，將中國排除在外。這樣一來，沒有人是贏家。
臺積電創(chuàng)始人張忠謀也不止一次發(fā)表看法稱，不看好美國做半導(dǎo)體制造，缺少芯片制造人才，最終將是白忙一場。日前，張忠謀又重申了這一看法：不看好美國、日本又開始搞半導(dǎo)體制造。
美國的圖謀，是打造一個以美國為核心的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈，一切“美國優(yōu)先”。
芯謀研究認(rèn)為，美國芯片法案的核心目的是增強(qiáng)本土半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競爭力，關(guān)鍵措施是以制造業(yè)為核心，強(qiáng)化本土芯片制造能力，而主要手段是通過扶持龍頭企業(yè)建產(chǎn)線、擴(kuò)產(chǎn)能、帶動全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
當(dāng)下，美國芯片制造龍頭當(dāng)屬英特爾，它扶得起來嗎？
十年前，英特爾是巋然不動的芯片王者。如今，英特爾在先進(jìn)工藝方面不如臺積電、三星。
強(qiáng)大的芯片設(shè)計能力、強(qiáng)大的芯片制造能力，是英特爾的兩道護(hù)城河。在PC時代，英特爾的對手幾乎只有AMD[3]。然而進(jìn)入智能手機(jī)時代，手機(jī)芯片迸發(fā)出對更先進(jìn)工藝的需求，令后來者有了追趕的希望。
2012年，英特爾以“王者之姿”推出第三代酷睿，22納米芯片傲視群雄。相比之下，同一年發(fā)布的蘋果A6處理器，仍采用三星代工的32納米技術(shù)。
由于技術(shù)儲備過于雄厚，每次只愿意“釋放”一點(diǎn)點(diǎn)技術(shù)升級，英特爾甚至被廣大用戶戲稱為“牙膏廠”，即像牙膏一樣，每次只愿意擠一點(diǎn)點(diǎn)。
然而，英特爾的“王者地位”并非牢不可破。2012年，蘇姿豐加入AMD，在她的帶領(lǐng)下，AMD逐漸“起死回生”。2012年，以蘋果A6處理器為代表的手機(jī)芯片，也在制程上向英特爾發(fā)起追趕。
2012年～2020年，蘋果A系列處理器制程水平持續(xù)升級，從32納米一直升級到5納米。而英特爾，本來應(yīng)按照“Tick-Tock”[4] 鐘擺模型的迭代策略，一年更新制程工藝，一年更新微處理器架構(gòu)，即兩年更新一次制程工藝。然而，英特爾2015年開始使用14納米，直到2021年，還是使用14納米及其衍生系列。
雖然英特爾在制程命名上與三星、臺積電存在差異，但多年停滯不前，也令英特爾與三星、臺積電差距越拉越大。英特爾在10納米領(lǐng)域多年“蹉跎”，是否也反映出美國在芯片制造本地化生產(chǎn)上存在一些問題呢？
事實(shí)上，不同國家和地區(qū)有著不同的資源稟賦，在芯片產(chǎn)業(yè)鏈上的分工也不同，美國試圖通過芯片法案強(qiáng)行扭轉(zhuǎn)芯片行業(yè)全球產(chǎn)業(yè)分工的做法，或?qū)_亂全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈。并且，憑借美國的現(xiàn)實(shí)條件，能否依靠補(bǔ)貼建立起大規(guī)模先進(jìn)晶圓工廠也是個疑問。
美國晶圓制造行業(yè)的衰落，是自由競爭的結(jié)果。當(dāng)下，上市公司都以利潤為導(dǎo)向，發(fā)展重資產(chǎn)的晶圓制造并不能給芯片股的財務(wù)報表增色。
在這種思維導(dǎo)向下，芯片巨頭AMD就于2008年把自家晶圓廠賣給了中東財團(tuán)，這便是目前位列全球第四大代工廠的格羅方德。
頭豹研究院8月11日書面回復(fù)《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者時表示，美國芯片制造本地化主要難點(diǎn)在于成本高與配套基礎(chǔ)設(shè)施仍待更新。一方面，晶圓制造的資金投入巨大，2021年采用IDM[5]模式的英特爾固定資產(chǎn)為632.45億美元，采用Fabless[6]模式的英偉達(dá)固定資產(chǎn)則為27.78億美元，出于經(jīng)濟(jì)效益方面的考慮，若美國建廠收益不符預(yù)期，廠商在美國本土產(chǎn)能擴(kuò)建的步伐仍會受到阻力。另一方面，美國很多基礎(chǔ)設(shè)施缺乏投入、仍待更新，對于工廠投產(chǎn)及日常運(yùn)營存在著潛在影響。
借芯片法案打壓中國是“搬起石頭砸自己的腳”
“在美國芯片產(chǎn)業(yè)鏈版圖中，晶圓制造因在本土建造成本高（包括投入、稅率、員工薪資等）而有所缺失，為提高經(jīng)濟(jì)效益，芯片廠商產(chǎn)能主要布局在海外或選擇Fabless模式找亞洲代工廠代工?！鳖^豹研究院表示。
可以看出，美國晶圓制造產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷三十年衰退的原因是，在自由市場競爭下，美國公司優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)收益更好的芯片設(shè)計以及設(shè)備、材料，這是芯片產(chǎn)業(yè)鏈全球化分工的結(jié)果。
如今，美國為何又要強(qiáng)行逆轉(zhuǎn)全球化分工呢？
臺積電和三星是美國所需芯片的主要生產(chǎn)商，但這兩家企業(yè)的主要制造工廠都在東亞地區(qū)。芯謀研究認(rèn)為：“由于東亞特殊的地緣政治，當(dāng)全球大國以底線思維考量供應(yīng)鏈安全時，美國吸引臺積電、三星到本土設(shè)廠，既有以先進(jìn)制造完善美國半導(dǎo)體生態(tài)的考量，又有極限狀態(tài)下供應(yīng)鏈安全的考量?！?
頭豹研究院也表示：“在經(jīng)過疫情沖擊之后，從行業(yè)角度來看，產(chǎn)業(yè)鏈安全重要性凸顯，多個國家都開始重視起產(chǎn)業(yè)鏈本土化的發(fā)展；從國家經(jīng)濟(jì)來看，晶圓制造屬于先進(jìn)制造，推動晶圓制造有助于提振經(jīng)濟(jì)?！?
不過，美國晶圓制造的衰落是其自身原因，重振晶圓制造產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該從“內(nèi)因”著手。強(qiáng)行搞“二選一”，很可能擾亂全球產(chǎn)業(yè)鏈。
以處理、存儲芯片為例，先進(jìn)的處理器芯片、存儲芯片產(chǎn)能主要位于東亞；IC消費(fèi)市場也主要在中國。而美國，主要提供芯片設(shè)計、IP[7]、設(shè)備、材料以及EDA[8]軟件等等。從這個角度看，美國強(qiáng)在上游，而中下游主要以東亞地區(qū)為主。
美國通過芯片法案，欲把晶圓制造產(chǎn)業(yè)帶回，可能的結(jié)果反而是三星、臺積電這些廠商失去中國市場。
頭豹研究院認(rèn)為：“三星中國工廠最近的擴(kuò)產(chǎn)計劃已在近期完成擴(kuò)建、SK海力士暫無明確在美建廠的計劃，短期無明顯影響。后續(xù)若站隊美國后沒做好針對中國市場的戰(zhàn)略部署，或會因受到建廠資金壓力，顯著降低其產(chǎn)品在中國市場的競爭力。”
頭豹研究院還表示，目前在中國大陸和美國兩地均有新建或擴(kuò)建產(chǎn)能計劃的晶圓廠主要是中國臺灣的臺積電，而臺積電在大陸的工廠產(chǎn)線主要為28納米及16納米產(chǎn)線，正在擴(kuò)產(chǎn)的產(chǎn)線為28納米，主要用于滿足國內(nèi)車規(guī)半導(dǎo)體的需求。國內(nèi)新能源車市場是全球最大的市場，若臺積電擴(kuò)產(chǎn)受到影響，影響或會較大。
芯片法案強(qiáng)行“二選一”，一方面，沒有解決美國晶圓制造衰落的根本問題，另一方面很可能搬起石頭砸自己的腳。
方正證券科技首席陳杭曾在2021年6月的一份研報中認(rèn)為，當(dāng)下中國成熟工藝缺得更多，8英寸比12英寸緊缺，12英寸的90/55nm比7/5nm緊缺。當(dāng)務(wù)之急反倒不是7/5/3nm，而是先做好成熟工藝。
補(bǔ)貼本土晶圓工廠，限制中國先進(jìn)制程，芯片法案可能打錯了算盤。在先進(jìn)制程領(lǐng)域，美國真正的對手是韓國，以及中國臺灣地區(qū)，而中國大陸正蓬勃發(fā)展成熟制程。
電子創(chuàng)新網(wǎng)CEO張國斌8月10日告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者：“高端工藝只有一些處理器芯片用得著，80%的芯片需求28納米及以上制程都可以滿足。比如MCU[9]，很多才到40納米。此外，一些模擬工藝更是不需要先進(jìn)制程?！?
上述研報也顯示，一部手機(jī)里面除了AP[10]和DRAM[11]外，其他絕大多數(shù)芯片都是成熟工藝。電動汽車需要的芯片，特別是功率半導(dǎo)體芯片/MCU芯片都是12英寸或是8英寸。
而中國另一大優(yōu)勢在于消費(fèi)市場?！爸袊侨蜃畲蟮腎C消費(fèi)市場，全球三分之二的半導(dǎo)體消耗在中國。（芯片法案）可能把龐大的IC市場拱手讓給中國本土晶圓廠商”張國斌補(bǔ)充表示。
若是如此，芯片法案可能補(bǔ)貼了晶圓制造廠商，卻傷害了美國的芯片設(shè)計廠商。而芯片設(shè)計恰恰是美國的優(yōu)勢所在。英偉達(dá)、高通、博通、德州儀器、亞諾德、美光等廠商，每年有大量芯片銷往中國。
Counterpoint Research高級研究分析師Ivan Lam通過微信接受記者采訪時也表示：“半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不是獨(dú)角戲，需要全球分工合作，沒有中國的參與，將給市場帶來較大影響?！?
頭豹研究院也表示：“國內(nèi)晶圓廠能更好地滿足本土需求，將有望獲得更多機(jī)會，同時為保證國內(nèi)產(chǎn)能穩(wěn)定，業(yè)內(nèi)各方將加強(qiáng)協(xié)作，預(yù)期國家也將推出更多芯片相關(guān)政策，推動中國供應(yīng)本土化快速發(fā)展?！?
中國芯片有哪些機(jī)會？
芯片法案原本是為促進(jìn)美國芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但華爾街并未將之視為“利好”，美國芯片企業(yè)股價不漲反跌。8月9日，美國費(fèi)城半導(dǎo)體報收2866.90點(diǎn)，大跌4.57%。高通下跌3.59%、博通下跌2.33%、美光下跌3.74%、英特爾下跌2.43%。
反倒是芯片法案發(fā)布前后，A股Chiplet概念股連續(xù)大漲。8月9日～8月11日，東方財富Chiplet概念分別上漲6.68%、2.08%和3.51%。即便芯片法案有可能暫時限制中國先進(jìn)制程的發(fā)展，中國也可以通過發(fā)展Chiplet實(shí)現(xiàn)“彎道超車”，通過Chiplet提升芯片性能、降低成本、提升良率，也是可行的技術(shù)路徑。
此外，芯片法案推出或還將倒逼國內(nèi)芯片設(shè)備、材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?！埃ㄐ酒ò福┐虻粢恍┤说幕孟耄灰嫌X得我們買國外的設(shè)備，省心又省事，還是要真抓實(shí)干研發(fā)自己的東西?！边@是張國斌的看法。
關(guān)于應(yīng)對之法，芯謀研究分析師嚴(yán)波表示：“國內(nèi)晶圓廠，尤其是晶圓制造龍頭企業(yè)，加大先進(jìn)工藝研發(fā)投入、提高成熟產(chǎn)能供給能力，將是應(yīng)對這一大事件的必要途徑。芯片法案將在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)給中國帶來一個相對封閉的環(huán)境，在邏輯芯片、模擬芯片、DRAM、3D NAND Flash[12]、MEMS[13]以及化合物半導(dǎo)體等產(chǎn)品領(lǐng)域，都應(yīng)加快扶持特定產(chǎn)品領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，以應(yīng)對越來越苛刻的外部環(huán)境?！?
在芯片法案的沖擊下，中國或?qū)⒏又匾暯ㄔO(shè)自主產(chǎn)業(yè)鏈。那么，芯片產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分領(lǐng)域存在哪些機(jī)會？
頭豹研究院認(rèn)為：“材料方面，光刻膠技術(shù)與全球領(lǐng)先水平存在一定差距，但是國內(nèi)企業(yè)研發(fā)投入持續(xù)提升，技術(shù)水平有望快速提高，且也將受到重點(diǎn)關(guān)注迎來快速發(fā)展；設(shè)備方面，目前刻蝕機(jī)、薄膜沉積、CMP[14]拋光設(shè)備已逐步進(jìn)入國產(chǎn)化階段，在芯片法案催化之下，國產(chǎn)滲透率將有望得到加速?！?
記者手記｜美國強(qiáng)推芯片法案打錯了算盤
美國晶圓制造產(chǎn)業(yè)的衰退，是其內(nèi)在原因。一方面是資本的選擇，重資產(chǎn)的晶圓制造業(yè)務(wù)拖累財務(wù)表現(xiàn)；另一方面，先進(jìn)制程生產(chǎn)已經(jīng)超過1500步工序，任何工序都不能出錯。而晶圓工廠是7×24小時運(yùn)行，需要大量高素質(zhì)且勤勉的工程師。
此外，晶圓制造主要集中在東亞，是全球化專業(yè)分工的選擇，也是東亞“工程師紅利”的結(jié)果。這不是芯片法案搞補(bǔ)貼、搞“二選一”能夠逆轉(zhuǎn)的。相反，強(qiáng)推“二選一”，很有可能擾亂全球芯片供應(yīng)鏈。
對中國而言，當(dāng)務(wù)之急也并非發(fā)展先進(jìn)制程，而是使用成熟制程的特色工藝。縱觀上一輪缺芯潮，MCU芯片、顯示驅(qū)動芯片等等，均不需要特別先進(jìn)的制程。因此，我們當(dāng)下應(yīng)立足于成熟制程，建立、完善成熟制程產(chǎn)業(yè)鏈。從設(shè)備、材料、EDA軟件等方面入手，一步一步“強(qiáng)筋健骨”。只要建立起自主產(chǎn)業(yè)鏈，就不怕任何限制與封鎖。
名詞注釋 Definitions
[1] Chiplet：芯粒，小芯片
[2] IC：Integrated Circuit，集成電路
[3] AMD：美國超威半導(dǎo)體公司
[4] Tick-Tock：英特爾芯片設(shè)計制造業(yè)務(wù)的一種發(fā)展戰(zhàn)略模式
[5] IDM：Integrated Device Manufacturer，垂直整合制造工廠，是集芯片設(shè)計、芯片制造、封裝測試及產(chǎn)品銷售于一體的整合元件制造商
[6] Fabless：Fabrication和Less的組合，指沒有制造業(yè)務(wù)、只專注于設(shè)計的一種運(yùn)作模式，也指未擁有芯片制造工廠的IC設(shè)計公司
[7] IP：即半導(dǎo)體IP，指已驗證的、可重復(fù)利用的、具有某種確定功能的集成電路模塊
[8] EDA：Electronic Design Automation，電子設(shè)計自動化軟件工具
[9] MCU：Micro Controller Unit，微控制單元
[10] AP：Application processor，手機(jī)中的應(yīng)用處理器
[11] DRAM：Dynamic Random Access Memory，動態(tài)隨機(jī)存取存儲器
[12] 3D NAND Flash：一種新興的閃存類型，通過把內(nèi)存顆粒堆疊在一起來解決2D或者平面NAND閃存帶來的限制
[13] MEMS：Micro-Electro-Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng)
[14] CMP：Chemical Mechanical Polishing，集成電路制造過程中實(shí)現(xiàn)晶圓全局均勻平坦化的關(guān)鍵工藝
記者｜朱成祥 王晶
