智東西（公眾號：zhidxcom）
文 | 心緣
如果將時間倒流到20年前，無論經濟如何承壓，美國絕不會放任半導體制造業流向亞洲。
亞洲半導體制造業的擴張，中國的通信與半導體等技術的追趕規劃，美國自身產業結構的隱憂，成為美國如今攪出一片貿易腥風血雨的催化劑。
就在最近兩個月，美國連傳扶持半導體制造業的兩項新法案、新建廠、新擴廠計劃，大有要將流向亞洲的芯片製造能力引回美國之勢。
英特爾在美國亞利桑那州的芯片製造工廠
一個全球化趨勢中的最大受益者，為何今日卻成推進“逆全球化”的主角？強大的美國半導體產業，為何難容其他地區的技術和產業興起？
地緣政治衝突正給科技創新劃分國界。美國重振半導體制造業的計劃並非突如其來，逆全球化和貿易戰的外衣之下，無形的科技戰爭早已開打，而美國容不下任何其他地區撼動其對核心技術命脈的絕對控制。
一、美國政企加速聯動，催化半導體制造迴流2020年5月15日，全球晶圓代工老大台積電宣佈在美建5nm芯片廠的新聞一度刷屏。
在美國政府和亞利桑納州支持下，台積電擬投資120億美元在該州建設與運營一家採用5nm製程工藝的晶圓廠，月產量約為2萬片晶圓。
這是台積電將在美國建設的第二座晶圓廠。此前台積電僅在美國華盛頓州卡瑪斯市有一座8英寸晶圓廠，在德州奧斯汀和加州聖何塞有設計中心。
台積電在美國華盛頓州卡瑪斯市的晶圓廠
而這只是美國集中發力其本土半導體制造業振興計劃的典型事件之一。
過去兩個月間，美國國會兩黨、地方政府、美國半導體產業協會（SIA）及芯片企業正達成同一目標，大力助推美國半導體制造業發展。
這廂美國政府拉英特爾、台積電、三星等主要芯片製造商商討在美建廠，那廂美國國會兩黨議員聯合提出《為半導體生產創造有益的激勵措施法案（CHIPS）》和《2020美國晶圓代工法案（AFA）》這兩項法案，合計將為美國芯片製造項目提供至少350億美元的援助。
芯片製造商也在發力，英特爾發言人在5月表示“可以運營一家美國擁有的商業晶圓代工廠”， 全球晶圓代工老三格芯在7月宣佈將擴建其在紐約州馬爾他鎮的Fab 8晶圓廠，該晶圓廠以格芯最先進的14/12nm FinFET工藝為主。
其核心目的，都是刺激美國芯片製造廠的建設，改善美國半導體技術資源。
但從整體產業佈局來看，半導體是美國第五大出口產品。自1997年以來，美國半導體行業已開始以每年約50%的市場份額主導全球半導體市場，是無可爭議的全球芯片老大。
美國半導體產業也並沒有像其他電子領域那樣把低利潤製造業完全遷移到海外，相反在美國本土保留了大部分半導體制造工廠。
在美國，有70多個高度先進的製造工廠或晶圓廠遍佈美國19個州。2019年，美國公司約有44％的半導體晶圓產能位於美國，新加坡、中國台灣、歐洲、日本、中國大陸等亞洲地區合佔另外50.8%的產能。
美國半導體公司晶圓產能地區分佈情況（來源：SIA）
既然不缺芯片製造廠，為什麼美國此時如此頻繁地將扶持半導體制造業的規劃提上日程？
美國一系列密集行動的背後，一場產業格局重構的新變局正拉開序幕。
二、美國的焦慮：薄弱的芯片供給與創新乏力美國重振半導體制造業計劃，有新冠肺炎疫情、依賴亞洲芯片製造業、創新乏力等多重因素共同催化。
首先是疫情阻隔了各國的物理距離，由此暴露芯片供應鏈短板，加劇了美國對依賴亞洲芯片製造業的擔憂。
儘管美國本土有很多晶圓廠，比如英特爾、美光等公司都主要在美國製造芯片，但經過上世紀的產業鏈轉移後，亞洲已成為全球半導體制造生產的樞紐。
在先進芯片製程工藝的賽道上，台灣台積電和韓國三星跑得最快，佔據全球約70%的晶圓代工市場。蘋果、高通、英偉達等美國無晶圓廠芯片巨頭，都把其芯片代工訂單交給了台灣台積電和韓國三星。
美國在全球半導體生產總量中所佔的比例僅有12.5%，不僅如此，2019年全球新建的六家半導體晶圓廠有四家在中國，沒有一家在美國。根據SIA預測，亞洲晶圓產能佔比將從2019年的79%到2030年增至83%。
2019-2030年亞洲晶圓產能佔比變化預測（來源：SIA）
SIA曾屢次強調：“由於半導體供應鏈高度全球化，一個地區的操作限制所造成的半導體短缺，不能輕易地由其他地區的生產來彌補。”
而完善本土供應鏈，或許是抵禦類似於疫情的“黑天鵝”事件最直接有效的解法。
其次是創新乏力所帶來的挑戰。過去五十年，半導體領域都在研究一件事：怎樣在更小的芯片上儘可能集成更多的元件、降低芯片成本？
但隨着物理限制越來越難以突破，先進芯片製造技術的創新與進化速度趨緩，芯片公司們正面臨着持續走高的研發及生產成本壓力。隨着海外競爭的加劇，美國的領先地位正被削弱。
比如28nm製程的芯片設計成本約為5130萬美元，到5nm節點時，成本已飆至逾5億美元。
隨着製程節點進化，芯片成本快速增長（來源：Semi engineering）
不過美國近期一系列扶持本土半導體制造業迴流的計劃看似大刀闊斧，“療效”短期內未必看得出來。
一座先進芯片製造廠的造價高達150-200億美元，現在世界上最貴最強的福特號核動力航母每艘造價也不過150億美元。而在美國建造的新工廠五年內建造和運營成本，要比在海外建造的新工廠高數十億美元。相比之下，美國近期提出法案的資金補助仍是杯水車薪。
台積電在亞利桑納州新建的5nm晶圓廠即便如期建成，也不是業界最先進水平。按照台積電此前透露的3nm研發進展，預計2021年風險試產、2022年量產，而亞利桑納州晶圓廠至少要到2024年才能全面開工。
三、美國半導體制造業迴流背後：貿易保護主義早有端倪半導體集成電路產業是世界上最高度研發密集型產業之一，也是一切電子及信息技術發展的根基，這是一個必須牢牢把控技術領先性和產業話語權的領域，半導體制造也必須在安全自主知識產權環境下進行。
美國作為半導體產業誕生之地，始終竭力維持芯片霸主之位，其貿易保護主義也早有端倪。
歷史多次事件證明，美國無法容忍任何其他國家挑戰它在半導體領域的權威。例如在上世紀80年代日本芯片產業崛起時，美國採用制裁企業、限制出口、徵收高税等重重貿易制裁手段狠狠打壓日本，將日本拽下“芯片第一強國”的神壇。
上世紀80年代美國對日本的一系列貿易制裁
但歷史上多地區在芯片供應鏈核心環節的興起，也都有美國助推的身影。
比如美國曾在1978年成立半導體制造技術研究聯盟（SEMATECH），啓動資金來自美國政府和業界，最初成員有IBM、英特爾等14家主要的半導體公司，代表美國85%的半導體制造能力，後來該聯盟允許外國半導體公司參加聯合開發研究，比如韓國的現代、歐洲的飛利浦和西門子等企業均陸續加入。
再比如韓國存儲芯片巨頭三星、荷蘭光刻機霸主ASML成長背後，都有美國資本的介入；台積電1997年美國上市時，外資控股超80%，其中多數亦是美資，此外根據台積電2019年財報，美國地區營收佔其總營收的60%。
可為什麼對半導體始終高度重視的美國，會放任這些企業的興起呢？答案或許可用兩個詞加以概之：“利益”與“威脅”。
誰能使美國獲利，美國就拉誰一起發展；誰讓美國感到威脅，美國就要對誰圍追堵截。
在全球化趨勢下及數次產業轉移後，世界各地區分工格局逐漸形成，美國執掌邏輯芯片設計和關鍵軟件工具，日本主控半導體設備及材料，韓國扛起存儲芯片半壁江山，台灣掌舵芯片製造，而大陸擁有最廣闊的芯片市場。
其中，集中發力高利潤產業、將低廉生產環節遷移到其他國家的美國是最大的受益者。
1989-2019年世界各國家/地區半導體產業市場份額變化
但2008年的金融危機、今年的新冠肺炎疫情等事件都暴露了全球化的負面衝擊，而對於美國來説，新的不穩定因素還在出現——中國正加強核心半導體技術追趕的步伐。
在市場方面，隨着2001年電子設備生產轉移至亞太地區，亞太市場逐漸成為全球最大半導體市場，規模從不到400億美元增至2019年的2580億美元，其中中國佔亞太地區市場的56％，佔全球總市場的35％，已成全球芯片公司必爭之地。
2019年中國半導體市場佔全球總市場的35%
在產業和技術投資方面，中國也在加大火力。2014年9月，國內規模最大的產業投資基金國家集成電路產業投資基金股份有限公司（簡稱“大基金”）設立，首期募資了1387億元。
在接下來的幾年間，大基金一期公開投資了23家半導體企業，累計有效投資項目達70個，積極推動着32/28nm工藝產能建設、硅材料向12英寸生產線應用、封測企業併購等半導體產業上中下游各個環節的建設。
顯然，新的技術威脅，已讓美國如坐針氈。
四、新技術威脅：中國國產替代風吹來國產替代的東風，撥動了大洋彼岸美國敏感的神經。2017年1月，美國總統奧巴馬卸任、特朗普上任前不久，當時的總統科技顧問委員會發布了一份《確保美國在半導體領域的長期領導地位》的報告，正文首頁赫然寫着：
“中國正通過產業政策及超過1000億美元的資金支持，按照對自身有利的意圖協力重塑半導體市場，這威脅到美國半導體產業的競爭力及全球利益相關方。”
美國《確保美國在半導體領域的長期領導地位》報告封面及正文首頁
這份報告背後，集聚了美國政企精英階層。牽頭者是時任美國總統科技助理兼白宮科技政策辦公室主任的John Holdren，小組成員均是在美國芯片產業界舉足輕重的資深人士。
該報告提出三個主要策略：一是抑制中國半導體產業的創新政策，二是改善美國芯片企業的商業環境，三是催化未來十年革命性的半導體創新。
其中長篇大論列數中國推動本土半導體技術創新和轉移所帶來的種種威脅：借政策扶持和巨資補貼趕上世界先進產業的步伐、降低對國外企業的依賴、減弱美國企業創新能力、侵蝕美國企業市場份額、學習到美國的先進技術……
2020年7月，美國美中經濟和安全審查委員會（USCC）在新報告中，再次強調自2000年以來，美國公司在華業務從製造業迅速轉向研發等高價值的活動，可能“無意間使中國實現工業政策目標”、“強化某些對美國國家安全有影響的行業對中國優勢的依賴”、“提高多元供應鏈成本”，從而威脅到美國的工業競爭力和長期以來的科技領先地位。
有提防心固然沒錯，但從美國最近數年對中國的一系列打壓來看，毫無大國的氣度和風範。
就好比連年考第一的學霸，看見眾所周知成績落後的學生準備發憤圖強補足短板了，不友好幫扶促進良性競爭也就罷了，還打着“威脅安全”的旗號，跑來按住他的紙筆，並且不讓其他同學講題，從多角度來避免這個學生進步。
一方面，美國國防高級研究計劃局（DARPA）從2017年6月啓動電子復興計劃（ERI），擬在未來五年投入超過20億美元，聯合國防工業基地、學術界、國家實驗室和其他創新温牀，開啓下一次電子革命，旨在把控下一個十年乃至百年的頂尖技術領先性。
另一方面，美國故技重施，再次動用禁運和加徵關税等非市場力量。從2018年中興事件起，針對中興、華為、福建晉華等中國企業啓動一系列貿易限制措施，不惜犧牲美國芯片公司的利益，以精準打擊通信、芯片等中國高科技產業的進一步崛起。
美方對華實施的一系列科技霸權政策
而美國加強其本土半導體制造業發展，力圖解決美國芯片供應鏈發展不平衡的問題，表面看是對本土芯片生態的強化和對亞洲芯片業崛起的警覺，背後也暗藏了隨着其他地區逐漸突圍美國技術鐵幕後，美國在全球競爭環境中的不自信。
結語無論是三十多年前打壓日本芯片業，還是當下對中國科技企業的貿易圍堵，都正處於新一輪科技創新的浪潮之中。
當年日本電子製造業因為沒能抓住個人電腦和互聯網創新的關鍵時期而日薄西山，如今AI、5G、物聯網、雲計算等新興技術正交相輝映，打響新一輪科技革命，佔據新興技術高地的機遇正向所有國家敞開大門。
無論應用層的需求如何變化，半導體產業都承擔着核心支柱作用。即便美國持續施加貿易制裁手段，短期內挫傷中國的元氣，也只會讓中國更加警醒自主研發能力和本土產業生態完善的重要性，進一步提速國產化的大潮。
半導體制造業的主導地位，不過是面對新興技術革命所必爭的核心戰略制高點之一。
在貿易戰及疫情的催化下，世界創新秩序的齒輪轉動，2020年或許將是各國核心技術產業鏈走向自給自足的新開端。