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    中國將加速半導體產業國產化,持續應對美國芯片法案影響

    中國將加速半導體產業國產化

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    中國半導體產業鏈中短期內可以用兩種方式來應對,長期還需蓄力追趕先進制程工藝


    文 | 陳伊凡 顧翎羽
    編輯 | 謝麗容

    當地時間8月9日,美國總統拜登簽署了《芯片與科學法案》,這意味著經過近三年的利益博弈,這份對美國本土芯片制造業發展意義重大的法案靴子落地,正式成為法律。

    多位半導體行業資深人士認為,美國的這一輪行動,反過來將加速中國半導體產業國產化進程,中國還可以在成熟制程上進一步進行布局來應對。

    《芯片與科學法案》一共分為三部分:A部分為“2022年芯片法案”;B部分是“研發、競爭與創新法案”;C部分為“2022 年最高法院安全資金法案”。


    法案重點支持的是半導體制造環節,其將為半導體和無線電行業提供542億美元的補充資金,其中有527億美元專門撥給美國半導體行業。該法案還包括了用于半導體制造以及半導體制造設備的25%投資稅收抵扣。未來十年,美國政府還將撥款2000億美元以促進在人工智能、機器人、量子計算等方面的科學研究。

    對于身處其中的半導體龍頭企業來說,法案的簽署并不意外。英特爾 CEO Pat Gelsinger評價稱,芯片法案可能是二戰以來美國出臺的最重要的工業政策,旨在扭轉美國在全球芯片制造業中所占份額從1990年的38%下降到10%的趨勢。

    “只要睜開眼睛,就能看到這件事以及其所產生的影響?!币晃豢鐕靖吖芟颉敦斀浭蝗恕繁硎?。他們在幾年前就感受到這樣的征兆,并做提前的布局。

    由于此前美國從未出臺過類似的產業政策,該法案的通過不僅對美國乃至全球半導體產業影響巨大,也是美國對華戰略競爭的具象表現。芯片法案之外,美國還在推動聯合日本、韓國和中國臺灣,構建一個芯片四方聯盟(Chip4)。多位半導體行業人士向《財經十一人》表示,相較于這個法案,Chip4聯盟如果落實,影響可能更大。


    527億美元怎么花

    這份醞釀已久的法案將為半導體和無線行業提供542億美元的補充資金,其中包括 527 億美元專門針對美國半導體的贈款和激勵行業措施。

    這527億美元怎么花?

    首先,商務部將提供390億美元財政援助,以激勵對半導體設施的投資,在這項激勵計劃中,60億美元可用于直接貸款以及貸款擔保的成本。

    另有110億美元用于先進半導體的研發,其中囊括了多個計劃,包括籌建國家半導體技術中心(NSTC)、國家先進封裝制造計劃以及其他研發和勞動力發展計劃。

    此外,2億美元的撥款用于美國勞動力和教育基金,培育半導體人才;20億美元用于美國芯片國防基金,以支持實驗室科研成果的轉化;5億美元用于美國芯片國際技術安全和創新基金,旨在建立安全可靠的半導體供應鏈。

    除了財政撥款,這項法案還包括25%的投資稅收抵免,用于抵免在半導體制造和設備上的支出。在這項投資稅收抵免中,有一條指出,如果接受方在中國或其他相關外國進行涉及半導體制造能力實質性擴張的重大交易,將導致該接受方喪失抵免額。該政策將于2022年12月21日生效。

    “過去美國政府一直號稱自己沒有產業政策,而這部法案是非常典型的產業政策?!?/strong>中國人民大學國際關系學院教授、經濟外交研究中心主任李巍告訴《財經十一人》。


    美國政府的考量

    近年來,受到持續的“缺芯潮”波及,美國本土制造業的頹勢不斷凸顯。該芯片法案重要目標之一,便是重振美國本土的芯片制造業。

    半導體產業誕生于美國,產業主要有設計、設備、材料、封裝、制造幾個環節。1980年以來,半導體產業逐漸走向全球分工。但美國迄今為止仍然在半導體設計領域占據絕對優勢地位。根據第三方數據分析機構IC Insights統計,2021年全球半導體市場份額中,美國的半導體IC設計企業占據市場份額的68%。英偉達、AMD、高通、賽靈思等企業占據了全球CPU、GPU、FPGA的主要市場份額,并建立起牢固的專利壁壘。其他國家的芯片設計企業想要繞過美國企業很不容易。

    在半導體設備領域,美國企業的市場份額同樣領先。在2017年半導體協會SEMI統計的全球前12的半導體設備廠商中,美國廠商就占據了三席。全球光刻機龍頭,荷蘭的阿斯麥公司,背后也有強大的美國資本。2020年美國資本集團以及貝萊德集團一共持有阿斯麥公司將近四分之一的股份,且這兩者所持有的大部分股份都具有投票決議權。這使得美國能夠直接參與到阿斯麥公司的一些決策,例如是否對中國出售最先進光刻機設備。

    在半導體設計和設備等關鍵領域,美國依舊擁有絕對優勢,不過,在制造環節,全球半導體制造業的重心正在逐漸向日本、韓國、中國轉移。在這一背景下,美國本土的半導體生產和制造相對衰落了。

    依據市場規律,芯片這種資本密集型和人才密集型的產業最終將會在東亞地區形成產業集群。目前來看,美國政府并不愿意這種情況發生。

    美國近些年來一直在推動本土芯片供應鏈的重塑。2020年,全球第一大晶圓代工廠臺積電赴美國亞利桑那州設廠,采用5納米先進制程技術,投入約120億美元。三星也在今年5月宣布赴美設廠的計劃。一直走IDM模式(IDM是指集芯片設計、芯片制造、芯片封裝、測試到銷售的一條龍式產業鏈模式)的英特爾也宣布在美國亞利桑那州建立晶圓代工廠。

    美光公司是全球存儲巨頭之一,該公司在8月9日的一份聲明中表示:“隨著《芯片與科學法案》(CHIPS and Science Act)預期的撥款政策成為可能,這項投資將使美國擁有世界上最先進的存儲制造技術?!痹摴颈硎?,生產將在2025年下半年開始,最終將為美國創造多達4萬個新就業崗位,美光就會新產生5000個技術和運營崗位。

    8月8日,高通和芯片代工廠格羅方德(GlobalFoundries)宣布達成一項新的合作伙伴關系,其中包括,高通將為格羅方德紐約北部工廠的擴建提供42億美元的芯片制造資金。高通也宣布計劃在未來五年內將美國的半導體產量提高50%。

    多位資深芯片研發人士向《財經十一人》分析評價稱,美國最終能夠建立高端本土芯片供應鏈,但是過程可能不會很順利,其主要原因還是在于美國并不具備發展半導體制造業的優勢土壤。

    臺積電創始人張忠謀早前提到,中國臺灣在晶圓制造上的優勢,一是有大量優秀敬業的工程師、技工和作業員,且愿意投身制造。而美國制造業已經不再吃香,很難有愿意投身制造業的優秀工程師。其次是中國臺灣的地理位置以及在新竹、臺中和臺南形成的產業集群。這是美國目前無法做到的。

    新法案可能會刺激更多專業人士投入到半導體產業,但關于產業集群的形成,顯然需要更多時間。

    對于一直走IDM模式的英特爾,該資深芯片研發人士表示,英特爾的技術也很強,只是其成本過高,工廠效率和成本管控沒有臺積電強。英特爾走通代工的模式同樣需要時間。代工和IDM,是兩種截然不同的商業模式。

    這項法案對美國的半導體產業起到了重要引導意義,畢竟,不論對于整個半導體產業,或是企業來說,500多億美元都是杯水車薪,更何況這500多億美元還要分配給不同的企業。有半導體產業資深人士向《財經十一人》評價認為,更重要的還是地方政府的一些免稅政策、各類聯邦政府的撥款、投資機構的錢,這幾個部分構成了美國發展半導體產業的主要部分?!币晃话雽w業內人士表示。

    這項法案其中一個條款指出,禁止獲得聯邦資金的公司在中國大幅增產先進制程芯片,期限為十年,違反禁令或未能修正這一違規情況的公司,可能需要全額退還聯邦政府的補助。

    李巍認為,美國通過此法案逼迫芯片企業在中美之間選邊站隊,體現了美國一方面要扶持本土的芯片制造,另外一方面要抑制中國的產業升級,這是中美戰略競爭的主要方式之一。

    他告訴《財經十一人》,無論是20世紀80年代鉗制日本半導體產業的種種手段,還是近年來美國在半導體領域對中國高科技企業的強力打壓,均體現了借助技術控制、金融控制和市場控制,美國在全球半導體產業的霸權可以被用作打擊對手的戰略工具。

    他認為,半導體是中美產業與科技競爭乃至整個大國戰略競爭的必爭之地。美國會在繼續強化自身技術控制、金融控制與市場控制能力的同時,通過內政外交雙管齊下,極力避免美國在這一戰略性產業領域出現任何霸權衰落的蛛絲馬跡。

    一方面,美國在國內通過政界與商界的合力,加快產業回流,復興本土的半導體制造能力,進一步升級半導體研發能力,努力減少自身對海外半導體供應鏈的生產依賴,避免半導體產業“空心化”;另一方面,美國正在積極通過經濟外交構筑把中國排除在外的半導體產業聯盟,試圖借用其盟友伙伴的力量來擴大其產業權力的輻射范圍,既要保障自身的供應鏈安全,又要阻止中國的半導體產業崛起。

    相比于美國前任總統特朗普大而全的打壓方式,拜登“小院高墻”的科技政策更加“精準”,但對華政策的大方向不會改變。這項芯片法案簽署之前,美國商務部就通知美國設備制造商,對其向中國出口14納米甚至更先進設備的許可。14納米制程是中國大陸目前能夠達到的最先進的制程。


    中國的兩個應對方式

    多位半導體行業資深人士認為,美國的這一輪行動,反過來將加速中國半導體產業國產化進程,中國還可以在成熟制程上進一步進行布局來應對。

    出于供應鏈安全的考慮,許多中國芯片設計公司近幾年已經出現優先考慮國內供應商的趨勢。設計公司尋求代工廠共同研發產線,隨之帶動了國產設備的市場。中國半導體產業鏈的應對,已經持續了數年。

    此前,多位國產設備商、零部件廠商員工告訴《財經十一人》,如果沒有大量客戶,設備和產品就沒有持續快速迭代的機會,難以發展。這兩年,這樣的情況正在改變,國產設備中標率明顯提升。這為國產設備商的技術改進提供了良好的土壤。

    一家國產零部件廠商的研發負責人告訴《財經十一人》,過去,他們給中微半導體的MOCVD設備供貨。MOCVD是LED制造中的重要設備,采購金額一般占LED生產線總投入一半以上。如今,他們不僅做進了三安光電的供應鏈,還給德國的一家頭部MOCVD廠商供貨。

    加大在成熟制程上的布局,是中國企業選擇的另一條路徑。28納米通常被認為是一條分界線,28納米及以下工藝被稱為“先進工藝;28納米以上被稱為“成熟工藝”。(注:28納米有時也被劃分到成熟工藝)。需要用到先進制程的電子產品主要是智能手機,其他電子設備需要的芯片 比如5G射頻芯片、藍牙芯片、可穿戴設備、指紋芯片、車用芯片等,大部分在成熟制程的范疇。

    第三方數據機構IBS顯示,2020年半導體代工市場中,28納米及以上工藝的市場份額占據大約三分之二,未來五年,先進工藝的市場將不斷擴大,但成熟工藝的市場份額仍將不低于50%。這對于中國半導體產業來說,意味著廣闊的機會。

    當更多設計公司選擇中國大陸的代工廠共同迭代產品時,將會形成一個良性循環,中國大陸的芯片代工廠之所以發展緩慢,其原因之一在于缺乏客戶和他們共同走完這個試錯和升級流程。

    “加速國產化,不得不做,也是個好方式?!币晃恍酒S研發專家表示。


    催生中國之外的市場

    這一法案的另一影響,可能會使得那些業務可輻射到中國市場的,且相對中立的地區和國家獲益。

    根據第三方數據咨詢BCG和SIA的數據,中國市場的最終消費占了全球芯片產品的24%,與最大需求方美國市場相當。如果再加上中國購買的芯片制造成產品再出口到全球,這部分的市場規模則是35%。這是任何一個半導體產業鏈公司都不可忽視的一點。從商業的角度,他們需要在靠近客戶的地方進行布局。然而,在當下,商業因素中夾雜了政治因素,投資和布局又要重新考慮。

    “這件事需要從全球的角度出發看問題?!币晃话雽w業內人士表示,如果是站在一個半導體企業CEO的角度思考問題,“進入中國市場,不代表只有投資中國這一個方法?!崩缱罱?,他發現,新加坡正在成為了投資的熱門,距離中國市場近、有發展半導體的基礎,以及推動技術創新的優惠政策。尤其是在地緣政治風險逐漸增高的情況下,這種區位優勢更加凸顯出來。

    20世紀90年代,新加坡政府推動半導體產業的國產化。1991年,新加坡成立微電子研究所(IME),這個機構是新加坡政府和國家大學贊助成立的,從事微電子領域的研究和開發,一些開發項目與企業聯合,還有一些項目直接服務于企業。20世紀90年代末,新加坡已經建立了一個包括IC設計、晶圓代工、封裝和測試諸多環節,較為完整的半導體產業生態。

    過去數十年,包括英飛凌、ST、美光等全球半導體大廠紛紛選擇在新加坡設廠。根據新加坡半導體工業協會統計,半導體業作為新加坡電子領域增長最快的部分,2021年產值同比增長30%。2018年新加坡半導體行業協會稱,新加坡已經占據了全世界半導體設備約四分之一的出口份額。

    一個夸張的說法是,現在在新加坡,可能“閉著眼睛都有錢砸下來?!焙芏嗫鐕疽矔ㄗh自己投資的企業可以在新加坡建廠。

    作者為《財經》記者

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