亞洲是如何主導芯片制造的?
2021-04-13 09:30:24 EETOP在半導體行業商業模式發生重大變化之后,曾經的領導者美國卻在這個領域變得落后了。
但全球半導體短缺以及與中國的地緣政治緊張局勢,加強了華盛頓對集中在少數企業手中的供應鏈的審查,并產生了將制造業帶回美國本土以重新奪回領導地位的動力。
美國已經撥出數十億美元的專款,據說還在考慮與其他國家結成半導體聯盟。
半導體對于從汽車、家用電器、電腦設備到智能手機等我們使用的大部分產品都至關重要。而它們也被推到了中美緊張關系的中心。
"美國政策的一個特點是,它對中國的重視程度很高。在最近的芯片短缺和針對中國的“技術戰爭”的推動下,這已成為提高半導體生產自給自足的一項國家當務之急。”美國銀行在周三發表的一份說明中說。
亞洲是如何在半導體制造業中占據主導地位的
要理解半導體的地緣政治,哪些國家占主導地位,以及為什么美國要提振國內產業,關鍵在于掌握供應鏈和商業模式。
像英特爾、德州儀器等這樣的公司都是集成設備制造商(IDM),它們可以設計和制造自己的芯片。
大多數的是一些無晶圓廠的半導體公司,比如高通、博通、蘋果、華為海思等這些公司只設計芯片,需要將芯片制造外包給所謂的代工廠。最大的兩家代工廠是中國臺灣的臺積電和韓國的三星電子。
在過去的15年左右的時間里,很多公司開始轉向這種無晶圓廠模式。臺積電和三星利用自身優勢,開始對領先的制造技術進行大量投資?,F在,如果像蘋果這樣的公司想要為他們的iPhone生產最新的芯片,他們必須求助于臺積電。
根據Trendforce的數據,臺積電在晶圓代工市場的份額為55%,三星為18%。中國臺灣和韓國在代工市場上合計占全球市場的81%,這凸顯了這兩個地區和國家以及臺積電和三星的優勢和依賴。
“在2001年,有30家公司處于領先地位,但是隨著半導體制造成本和難度的增加,這一數字已經下降到只有3家--臺積電、英特爾和三星。”美國銀行在12月發布的一份報告中稱。但是,英特爾的制造工藝仍落后于臺積電和三星。
臺灣地區和韓國已成為晶圓制造的領導者,而晶圓制造需要大量的資本投資。Mirabaud Securities的技術,媒體和電信研究主管尼爾·坎普林(Neil Campling)表示,“過去20年,成功的部分原因在于政府的扶持政策和獲得熟練勞動力的機會。”
臺積電和三星是半導體的主要制造商,但它們仍然嚴重依賴美國、歐洲和日本的設備和機械。
據Gartner數據顯示,前五大半導體設備商占據了近70%的市場份額。這五家公司中有三家是美國公司,一家是歐洲公司,一家是日本公司。
總部位于荷蘭的ASML是世界上唯一一家可以生產所謂的極紫外(EUV)光刻機的公司,這是臺積電和三星電子等公司制造當前最先進制程所不可缺少的設備。
由此看來,美國在整個半導體產業中并不一定處于落后地位。它在一些企業在供應鏈上是不可或缺的。不過在半導體芯片制造領域確是落后的。
在拜登上臺之后,美國希望重新獲得制造業的領導地位,并確保供應鏈的安全。
2月份,拜登簽署了一項行政命令,其中涉及對半導體供應鏈的審查,以識別風險。作為2萬億美元經濟刺激計劃的一部分,500億美元專用于半導體制造和研究。一項名為《美國CHIPS法案》的法案也正在通過立法程序,旨在提供激勵措施,以促進先進的研發和確保供應鏈。
同時,英特爾上個月宣布計劃斥資200億美元建造兩個新的芯片工廠,并表示將于臺積電、三星競爭,為芯片設計公司代工。
對供應鏈的審查,部分是由全球芯片短缺對汽車行業的沖擊引起的。新冠疫情大流行加速了對筆記本電腦和游戲機等個人電子產品的需求,就在工業企業和汽車制造商縮減生產的同時。但產量的回升加上各行業對芯片需求的提升,引發了短缺。
Mirabaud Securities的Campling表示,半導體供應短缺“可能已使美國政府意識到他們并沒有掌握自己的命運"。
但也有一些地緣政治因素在起作用,這為美國政策提供了依據。
“從長遠來看,拜登政府希望繼續鼓勵外國和美國的半導體制造商擴大在美國的產能,減少對臺灣等地緣政治敏感地區的制造業的依賴,并在美國創造高薪工程工作”。
美國在半導體領域的政策的一部分涉及與其他國家結盟。本月初,《日經新聞》報道說,美國和日本將在半導體等關鍵組件的供應鏈上進行合作。日經新聞社表示,雙方將致力于建立一種不將生產集中在中國臺灣等特定地區的系統。
此外為了防范中國,總部位于多倫多的咨詢公司,未來創新中心的地緣政治專家阿比瑟·普拉卡什(Abishur Prakash)表示:“美國正試圖將中國排除在外。”
而且如果中芯國際想要盡快縮短與競爭對手的差距,但是由于美國的制裁,這也是極其困難的。華盛頓去年將中芯國際列入實體名單。由于美國公司在半導體供應鏈中的關鍵作用,這限制了美國公司向中芯國際出口某些技術及設備,從而阻礙了芯片制造的發展。根據美國銀行的數據,大約80%或更多的SMIC設備來自美國供應商。
去年, 路透社報道 說,美國向荷蘭政府施壓,要求其停止向中芯國際出售ASML EUV光刻機,到目前為止那臺機器還沒有運到中國。
美國銀行在12月的報告中表示:“如果中國大陸想制造前沿芯片,沒有美國或盟國的設備,這幾乎是不可能的。預計在其取得較為顯著的進展之前,大約要推遲5年以上的時間”。