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這可能帶來什么影響，它能否有意義地改變半導(dǎo)體晶圓廠的格局？

半導(dǎo)體制造簡史

美國是半導(dǎo)體的發(fā)源地，從20世紀(jì)40年代Shockly發(fā)明晶體管，催生了仙童半導(dǎo)體這樣的早期領(lǐng)軍企業(yè)，進(jìn)而催生了英特爾這樣的傳奇企業(yè)。在每個(gè)半導(dǎo)體公司都自己制造設(shè)備、晶圓廠成本只有幾百萬美元的年代，制造基地如雨后春筍般涌現(xiàn)，硅谷由此得名。

80年代，日本開始大力投資晶圓廠，美國開始失去在行業(yè)中的領(lǐng)先地位。日本人應(yīng)用他們的質(zhì)量和制造實(shí)力主導(dǎo)了內(nèi)存芯片等細(xì)分市場，推動(dòng)了英特爾在80年代中期從內(nèi)存芯片轉(zhuǎn)向微處理器。然而，更大的轉(zhuǎn)變發(fā)生在90年代，通過代工廠和無晶圓廠設(shè)計(jì)公司的出現(xiàn)。在臺積電和聯(lián)電等公司的帶領(lǐng)下，他們使許多規(guī)模較小的晶圓廠不再具有成本效益。與此同時(shí)，像三星這樣的韓國財(cái)閥公司也開始大力投資制造，現(xiàn)在三星和Hynix兩家韓國公司主導(dǎo)了內(nèi)存芯片市場。美國現(xiàn)在生產(chǎn)的IC芯片不到全球的12%。

2014年中國決定半導(dǎo)體制造事關(guān)國家安全，開始實(shí)施一個(gè)雄心勃勃的"大基金 "200億美元以上的計(jì)劃，要把中國從一個(gè)市場份額不到10%的小角色變成一個(gè)與韓國、中國臺灣以及美國對抗的全球巨頭。2019年，宣布成立大基金二期，規(guī)模是之前基金的兩倍。除此之外，地方政府實(shí)體將自己的基金投資于地方項(xiàng)目，國有銀行提供廉價(jià)資金。目前中國大陸IC產(chǎn)量已經(jīng)和美國差不多，約占全球產(chǎn)量的12%。

當(dāng)今美國的芯片制造

經(jīng)過一波整合和外包浪潮之后，大多數(shù)美國公司都退出了制造業(yè)競賽。只剩下三家主要公司：英特爾，美光和全球晶圓代工廠（GF）。GF甚至不是由阿聯(lián)酋主權(quán)財(cái)富基金Mubadala私有的真正的美國公司。每個(gè)人都有自己的利基市場，彼此之間不競爭。英特爾是IDM（集成設(shè)備制造商），并為PC和服務(wù)器生產(chǎn)微處理器。美光公司生產(chǎn)存儲芯片（NAND和DRAM），顧名思義，Global Foundries是無晶圓廠芯片公司的合同制造商。但是半導(dǎo)體制造是一項(xiàng)全球業(yè)務(wù)，所有這三家公司都運(yùn)營著全球晶圓廠。英特爾通常在美國，愛爾蘭和以色列之間輪換新的晶圓廠。美光公司在日本和臺灣經(jīng)營晶圓廠，最新一筆巨額投資是在新加坡。GF在德國和新加坡也設(shè)有工廠。

在經(jīng)歷了一波整合和外包之后，大多數(shù)美國公司已經(jīng)退出了制造業(yè)的競爭。現(xiàn)在只剩下三家大公司。英特爾、美光和Global Foundries （GF）。GF甚至不是一家真正的美國公司，被阿聯(lián)酋的主權(quán)財(cái)富基金Mubadala私人擁有。各自有自己的定位，互不競爭。英特爾是IDM（Integrate Device Manufacturer），生產(chǎn)個(gè)人電腦和服務(wù)器的微處理器。美光生產(chǎn)內(nèi)存芯片（NAND和DRAM），Global Foundries，顧名思義，是無晶圓廠芯片公司的合同制造商。但半導(dǎo)體制造是一項(xiàng)全球性的業(yè)務(wù)，這三家公司都在經(jīng)營全球晶圓廠。英特爾經(jīng)常在美國、愛爾蘭和以色列之間輪換新的晶圓廠。美光在日本和臺灣經(jīng)營晶圓廠，最近一次大規(guī)模投資是在新加坡。GF在德國和新加坡也有工廠。

最先進(jìn)的半導(dǎo)體Fab所涉及的關(guān)鍵要素

1.  持續(xù)的資本投資。一座最先進(jìn)的晶圓廠現(xiàn)在的成本在100億美元以上。2019年半導(dǎo)體制造商的資本支出總額為1020億美元。而為了保持摩爾定律的相關(guān)性，企業(yè)必須每兩年向市場推出新的技術(shù)節(jié)點(diǎn)。在這種規(guī)模下，一次性提升230億美元并不能改變美國的游戲規(guī)則。此外，還有一個(gè)補(bǔ)貼的結(jié)構(gòu)問題。過去，比如在太陽能行業(yè)，美國的模式是利用稅法通過抵扣、減稅等方式進(jìn)行某種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。這是一種低效率的資本配置方式。

2. 工程人才。美國大學(xué)培養(yǎng)了大量的工程專業(yè)畢業(yè)生，美國仍然是世界人才的理想目的地（盡管政府最近采取了一些措施來改變這種狀況）。新晶圓廠的人員配置應(yīng)該不是問題。

3.基礎(chǔ)設(shè)施。土地、穩(wěn)定的電網(wǎng)、供水、交通基礎(chǔ)設(shè)施都是必不可少的。從這個(gè)角度看，美國作為發(fā)達(dá)國家并不缺乏。

4. 供應(yīng)鏈。半導(dǎo)體的供應(yīng)鏈和最終產(chǎn)品一樣，都是全球性的。一個(gè)國家要想在制造方面完全自給自足是非常困難的，甚至是不可能的。美國在生產(chǎn)設(shè)備等一些關(guān)鍵的構(gòu)件上有很好的優(yōu)勢，最大的供應(yīng)商應(yīng)用材料（AMAT）、泛林（LAM）和科磊（KLA）都是美國公司。但即使這樣，荷蘭的ASML公司也壟斷了關(guān)鍵的光刻步驟。在材料方面更是難上加難，因?yàn)樯a(chǎn)過程中使用了上百種化學(xué)品和氣體，其中很多都要從亞洲采購。所以任何國家真正實(shí)現(xiàn)端到端自給自足都是空想。

誰將在美國建立新的晶圓廠？

英特爾歷來一直在積極地進(jìn)行技術(shù)開發(fā)和建造晶圓廠。加上一些額外的激勵(lì)措施，他們很可能會選擇美國的地點(diǎn)，而不是愛爾蘭或以色列來進(jìn)行未來投資。毫不奇怪，英特爾一直在大力游說爭取美國政府對該行業(yè)的支持。但是，即使是英特爾，過去也曾嘗試使用代工廠模型，但沒有取得任何進(jìn)展。并在最近的公告中提到他們的7nm工藝有更多的延遲，甚至表示愿意使用外部合作伙伴進(jìn)行制造。

美光通過收購日本和中國臺灣企業(yè)，以及在新加坡的擴(kuò)張，得到了更多的發(fā)展。內(nèi)存芯片是商品，對成本高度敏感。美光不太可能在短期內(nèi)再建一座大規(guī)模的美國晶圓廠。

Global Foundries已經(jīng)退出了最新工藝節(jié)點(diǎn)的競爭，并專注于一些更利基的技術(shù)和應(yīng)用，如FDSOI。它也陷入了財(cái)務(wù)困境，只能靠穆巴達(dá)拉集團(tuán)來維持。在未來幾年內(nèi)，世界上任何地方都不太可能看到他們的新的前沿工廠。

全球廠商：其他頂級全球廠商是臺積電、三星和海力士。三星在奧斯汀經(jīng)營兩家晶圓廠，可以想象，如果有足夠的動(dòng)力，三星將在那擴(kuò)建工廠。海力士沒有在美國運(yùn)營的歷史（他們在中國擁有大型晶圓廠），不太可能現(xiàn)在就開始運(yùn)營。

臺積電（TSMC）涉足美國晶圓廠的想法已有一段時(shí)間了，但從未成功。臺灣是一個(gè)小島，臺積電可以很容易地在各個(gè)站點(diǎn)之間輪換重要人員。盡管最近宣布了對亞利桑那州的投資，但除了政治上之外，美國臺積電（TSMC）的優(yōu)勢很難看到。就像沒有在威斯康星州大肆宣傳的富士康工廠那樣，這可能是對未來關(guān)稅的政治對沖。蘋果也可能將其供應(yīng)鏈也轉(zhuǎn)移到美國。但是從純粹的運(yùn)營和財(cái)務(wù)角度來看，此舉似乎沒有優(yōu)勢。

美國可以借鑒中國的模式嗎？

相比之下，中國通常通過直接股權(quán)投資或通過國有銀行貸款來輸送資金，這大大加快了新工廠的投產(chǎn)速度。中國企業(yè)對一個(gè)行業(yè)的看法也很長遠(yuǎn)，愿意在虧損的情況下經(jīng)營幾年。例如，他們完全主導(dǎo)了太陽能制造（90%的太陽能電池由中國制造），并成為顯示器制造的主要參與者，從韓國和日本人那里搶走了份額。

美國必須表現(xiàn)出對聯(lián)邦和州支持的類似長期承諾。但這在美國的政治體系中非常困難。再次以太陽能為例，聯(lián)邦稅收抵免和州激勵(lì)措施的各種組合被用來啟動(dòng)該行業(yè)。這在成本/瓦特持續(xù)下降的安裝方面起作用。但是美國在制造太陽能電池和組件本身方面只是次要角色。

最后，由于只有前五大IC制造商才有足夠的資金來制造領(lǐng)先的晶圓廠，任何政策都必須與這些公司的戰(zhàn)略目標(biāo)相一致。有些可以通過關(guān)稅和貿(mào)易行動(dòng)等懲罰性措施來實(shí)現(xiàn)，但這在全球經(jīng)濟(jì)中很少是可持續(xù)的。

結(jié)論

關(guān)注一小部分真正對國家安全有影響的關(guān)鍵芯片，并在必要時(shí)繼續(xù)為其提供資金，可能更有意義。但是，將集成電路制造大規(guī)模轉(zhuǎn)移回美國的可能性不大。