数字科技革命正在将半导体芯片产业推向一个“超级周期”。（图片来源：Adobe Stock）
【看中国2021年5月24日讯】数字科技革命正在将半导体芯片产业推向一个“超级周期”，与此同时，疫情凸显了芯片产业链的战略安全意义。半导体技术研发实力雄厚的美国，也希望提高本土的芯片生产能力。美韩等国纷纷计划在此领域投入千亿美元，中国的芯片强国路可能在激烈的全球竞争下越走越窄。
美韩各提芯片制造激励计划
韩国总统文在寅上星期访美引起关注的议题之一是美韩两国在芯片制造方面的竞争与合作。美韩首脑在白宫峰会后宣布，两国同意共同努力增加汽车使用的传统芯片的全球供应，并通过促进增加相互投资和研发合作，支持两国的先进半导体制造业。
白宫在一份声明中说：“随着技术领域的日新月异，我们同意加强在关键和新兴技术方面的伙伴关系，以促进我们的共同安全与繁荣。”
白宫说，美韩两国将促进对半导体（包括先进芯片和汽车级芯片）和高容量电池的相互和互补投资，并承诺在这些关键产品的材料、零件和设备的整个供应链上进行相互和补充投资，以扩大生产能力。
韩国总统府5月21日在总统文在寅访美期间表示，韩国已要求美国提供减税、支持稳定的水电供应等激励措施，以支持包括三星电子等韩国企业在美国的芯片建厂投资。
据路透社报道，青瓦台方面确认，三星已经计划投资177亿美元在美国德克萨斯州奥斯汀兴建一座新的芯片代工厂。
此次峰会前，美韩两国已经先后发力，希望通过政府直接投资和对私营企业的优惠措施，提高各自在半导体芯片制造领域的能力。
拜登行政当局和美国国会目前正在推动的公共投资立法拟定的半导体投资规模超过千亿美元。韩国政府方面5月13日宣布计划，在2030年以前投资约4500亿美元，要打造全球最大的芯片制造产业中心。
韩国的半导体投资计划将主要由私企占主导。韩国政府计划以拨款、减免税赋和支持基础设施的方式对私营企业提供政策支持。在韩国企业中，三星电子一家就计划投资171万亿韩元（约合1520亿美元），以提升该公司在逻辑芯片（即非内存芯片）晶圆代工方面的实力。
两个500亿？美国政府能投多少？
美国方面，项目冗杂的2021年《国防授权法》收入了此前国会议员提出的《美国芯片法》（CHIPS for America Act）条款。根据这一法案，美国将授权一系列半导体研发计划，并为国内半导体芯片制造提供补助。
由于《芯片法》没有指定政府资助资金来源，行政当局和国会都在为拨款支援国内半导体产业进行立法努力。目前外界主要关注的是拜登提出的基础设施计划和国会参议院推出的一项支持科技产业的法案，两项计划的政府出资额都超过500亿美元。
拜登在今年2月表示，要为《美国芯片法》的实施争取370亿美元的拨款投入，但在他3月31日宣布的2万亿美元基础设施计划中，用于半导体制造和研发方面的专项投资加码到了500亿美元。
不过，目前白宫已将基础设施投资计划的投资总额降低到1.7万亿美元，试图消除共和党人对预算中纳入的不必要花销的不满。半导体项目500亿拨款能否落实还是一个未知数。
国会参议院方面，此前获得跨党派支持的《无尽边疆法》（Endless Frontier Act）最近追加修正案，为美国半导体产业提供520亿美元的联邦政府资助。参议院民主党领袖舒默5月18日在院会发言中说，这笔资金将即刻促进国内芯片生产，加强半导体供应链安全。
《无尽边疆法》本月在参议院商务委员会通过表决，经修订后改名为《美国创新和竞争法〉（U.S. Innovation and Competition Act）。舒默的书面声明说，这项补充拨款提案计划在未来5年投入390亿美元，完全用于旨在带动传统芯片生产的激励项目，另投入105亿美元用于支持半导体研发项目。
“这对我们国家的经济，包括汽车和科技产业在内，以及军事都是非常关键的。”舒默说：“我们不能依赖外国生产的芯片了。”
与此同时，美国半导体企业还在游说政府出台更优惠的税收减免措施，为芯片制造设备采购、设施建设、研发等方面争取高达40%的税收减免。
与之相比，韩国最近出台的半导体产业扶助计划也纳入了类似的税收优惠措施，将大公司的半导体研发投入的税额抵扣率从30%提高到40%—50%，设备投资的税额抵扣率增加到10%—20%。预计三星电子、SK海力士将是直接受益者。
而在美国本土进行的私企投资方面，除了三星提出的170亿美元芯片代工厂计划之外，奉行垂直整合制造（IDM）模式的美国半导体巨头英特尔今年3月提出了在亚利桑那州投资200亿美元新建两座晶圆厂的计划，计划2024年投产。
另据路透社报道，台积电继去年宣布将在亚利桑那州凤凰城投资100亿至120亿美元兴建芯片工厂后，最近考虑加码在美国投资，生产更先进的3纳米芯片，新工厂可能耗资230亿至250亿美元。
中国芯片竞争力压力陡生
以台积电和三星为主导的台湾和韩国半导体制造商目前占据全球先进芯片生产的半壁江山。如果美国对芯片制造业的国家支持得以落实，美国本土芯片产能将大幅提高。与此同时，中国的国产芯片征程将面临更多险阻。
中国是世界上最大的芯片市场，但本土企业产能远远不能满足内需。有预测说，如果美国芯片制造激励政策得以落实，美国企业的全球份额可以提升到世界第二，而中国产能仍将落后。
商业咨询平台亿欧智库发布的一份报告说，中国2020年的芯片市场规模超过1400亿美元，但中国大陆的公司当年的芯片制造产值仅为83亿美元，仅满足了内需的5.8%。
市场研究公司Counterpoint Research本月对先进逻辑芯片行业（10纳米或以下节点）进行了分析预计。这份分析说，2021年，全球先进晶圆产能的55%集中在台湾，韩国以20%的占比排名第二，美国第三，占全球总量的18%。
该分析预计，《美国芯片法》如果得以落实，到2025年，美国的先进芯片产能将超过韩国，扩大到全球总量的21%，并在2027年继续提高到全球产能的24%，届时台湾的产能份额将降至40%，台湾和韩国的总产能将占全球的57%。
这份分析预计，受美国制裁影响，中国无法采购关键生产设备，中国的先进芯片产能仍将大幅落后，三、五年后的全球份额仅占全球总量的6%。
卡托研究所高级研究员斯科特·林西科姆（Scott Lincicome）说，中国的芯片生产水平仍处于中游，距离世界顶尖水平至少有5到10年的差距。
他对美国之音说：“但问题是，其他公司和政府当然也在创新……我的感觉是，中国的芯片产业很难在高端领域赶上台积电、三星、英特尔这三大巨头。当然，美国的制裁雪上加霜，制裁确实让中国芯片产业很难获得生产这些5纳米甚至3纳米芯片所需的顶级设备，虽然不是完全没有可能。”
日经亚洲（Nikkei Asia）今年3月进行的一次调查显示，7家中国芯片制造设备制造商表示，他们的订单大多是生产14至28纳米芯片的机器，有些制造商甚至生产的是更老一代的芯片生产设备。受访者说，美国对中国的贸易制裁使从国外获得零部件和材料变得困难，使用中国国产零件和材料作为替代品也降低了成品合格率。
美国科技产业咨询公司国际数据公司（IDC）副总裁、负责半导体产业研究项目的马里奥·莫拉莱斯（Mario Morales）对美国之音说，美国历来是半导体研发强国，设计能力具有本土的生态优势，影响着半导体产品的供应层面。
他说：“看看美国，美国在研发方面仍然领先。世界上最大的无晶圆厂（fabless）芯片公司仍然主要来自美国。所以像高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）、赛灵思（Xilinx）和超微（AMD）这样的公司——这些都是无晶圆厂的公司，它们在各自的领域都处于领先地位……所以这给了美国一个优势。还有，在工具和软件方面，这里的电子设计自动化（EDA）环境支撑了大量的芯片设计，这个市场主要由新思科技（Synopsys） 和益华（Cadence）控制。”
发展黄金期遇上政策战略期 政府投资是无谓烧钱还是顺水推舟？
美国半导体行业正在积极争取政府资助和政策优惠，认为这可以催化和引入更多芯片生产投资。而批评者则指出，芯片企业资金雄厚、无须资助，各国加大补贴可能引发日后的贸易争端。
芯片制造资金投入极高，先进的晶圆工厂建厂成本常常高达70亿到100亿美元。美国半导体行业协会（SIA）和波士顿咨询集团（BCG）的报告说，美国在全球半导体制造能力中所占的份额已从1990年的37%下降到现在的12%。
这份报告说，联邦政府如果出台200亿美元的经济刺激计划，可以催生14家半导体晶圆厂，吸引1740亿美元的投资；若能拿出500亿美元，新增加的晶圆厂可以提高到19家，吸引投资金额可达2790亿美元，扭转美国国内芯片产能下滑的趋势。
业界分析认为，芯片行业正在迎来一个“超级周期”（super cycle）。从新一代智能手机、计算机等IT设备、到数据中心系统，到航空航天和军事应用，芯片需求无所不在，各国政府也开始对这一领域产生更多的兴趣，纷纷强调在本国投资。
IDC的半导体应用预测分析报告说，2021年，全球半导体市场可以达到5220亿美元，同比增长12.5%。消费类、计算、5G和汽车半导体需求将继续强劲增长，芯片供应紧缺将持续。
IDC副总裁莫拉莱斯对美国之音说：“半导体制造商也意识到，即使在疫情结束后，对芯片的需求也会增加。因此，这让所有人都想在半导体生产上投入更多的资金。当然，美国又回到了与中国对抗的立场……出于对中国的担忧，要将一些半导体产品生产带回国内，实行（支持）龙头企业、产业政策这样的做法。这就是我们现在的情况：私人公司和政府不约而同地决定，不仅世界需要更多的芯片生产能力，各地这些政府也希望把芯片生产带到本国境内，所以钱就像洪水一样涌入。”
“从投资的角度来看，这只是一个开始。” 莫拉莱斯说：“这些政府中的大多数，无论是欧盟、美国，甚至是日本……其中很多都不仅仅着眼于未来两年，他们着眼的是未来10年。”
莫拉莱斯说，政府关注半导体行业是好事，但芯片制造成本高，很容易出现僧多粥少的局面。
他说：“英特尔、三星、台积电和格芯（GlobalFoundries），一定会排着队等着利用政府要出的这笔钱，因为对他们来说，这能补贴半导体行业这个整体存在的一些沉重的成本结构。”
莫拉莱斯说：“（即使政府投资）530亿，除以研发，除以制造，你就能发现这笔钱如何分散、是远远不够的。因此，我认为对企业更有利的做法更多的应该是一种补贴，就像中国现在的做法一样，或者台湾或韩国政府那样，提供税收优惠，提供激励，以鼓励更多的国内投资。”
卡托研究所的林西科姆则批评美国目前提出的芯片补贴方案没有针对性，没有集中支持最高端的生产技术。
他说：“这些补贴中的大多数，没有把重点放在尖端晶圆厂上。所以一家生产12纳米芯片、甚至是汽车制造商使用的那种特别大体积的芯片的公司也能获益。”林西科姆说：“这实际上对全球半导体竞争没有影响，这只是直接发放给企业的福利（corporate welfare），帮助某些公司，可能会降低美国汽车制造商的芯片价格，但肯定不是一种好的产业政策。”
大力资助半导体产业的政府不仅限美、中、韩地区，欧盟也正考虑建立一个半导体联盟，并希望引进台积电、三星或英特尔在欧洲建厂，计划在2030年让欧盟在全球半导体生产的占有率从10%提高到20%。
政府资金可能来自7500亿欧元的疫情后的复苏基金，该基金中的1434亿欧元用于创新和数字行业。。
林西科姆指出，芯片巨头其实都不缺钱，各国政府之间的“补贴竞赛”令人匪夷所思，而补贴可能在未来引发贸易争端。
“三星、台积电和英特尔目前并没有因为现金问题而受到什么伤害。然而，各国政府在这场‘补贴竞赛’中都好像被迫必须要采取行动。”他说：“问题有两个方面：一是这些补贴造成了各种扭曲，我们可能最终导致行业产能过剩——先是短缺，然后是补贴，然后通常下一步是过剩——这几乎不可避免地会造成贸易摩擦。我们有约束补贴和补贴进口的全球贸易规则。因此，我们可以遇见到未来几年，这些补贴可能引发大的贸易争端，然后可能带来关税等问题。”
