1968 年，Robert Noyce 與Gorden Moore 創立Intel，並在1971 年推出全球第一個微處理器，開啓半導體產業的商用時代。
隨後，Intel 在內的美國半導體企業主導全球市場數十年。只不過到了現在，美國逐漸失去半導體產業優勢，取而代之的是ARM、台積電、三星等企業。美國產經智庫《Employ America》梳理過去50 年來的半導體發展史，探討美國失去競爭優勢的原因，並提供產業發展的借鑑。
1940 到1960 年代:半導體產業由國防主導
「產業政策」是美國半導體產業發展的關鍵，促成1970 年代的產業黃金期，度過1980 年的日本挑戰，並在1990 年代重回巔峯;然而，政策也讓美國半導體在2000 年代失去競爭優勢。到了今日，美國科技界因為美國國內脆弱的半導體供應鏈所苦。
重回1940 年代末期，也就是美國半導體產業起步之時，美國政府用產業與科學政策培育半導體企業生態，並確保科學技術在商業上的可行性。美國國防部在當中扮演重要角色。當時，半導體主要用於軍事，國防部的訂單是半導體需求的保證，對企業來説，能確保投資的回收與報酬。
另外，國防部對半導體產業的技術發展有明確的方向，並直接促進企業與研究人員之間的對話與知識共享。同時，國防部與供應商簽訂「第二來源合約」( second source contract)，要求晶片至少要由兩家公司生產，並要求大型研發部門公佈技術細節與授權技術，讓所有與國防部簽約的公司獲得技術。
這種制度加快創新速度，政府採購協議確保投資效益，人才也能在整個系統中自由移動，讓知識能流動，促進公司間的發展。此外，國防部的主導能保持產業的一致性與針對性。
1970 年代:商用市場發展，美國半導體進入黃金期
然而隨着商業應用的發展，國防部的重要性逐漸降低。到了1960 年代末期，軍方的採購量還不到市場整體的25%。1970 年代，在商業應用的發展與國際競爭力道不強的市場環境下，美國半導體迎來黃金時期。
1970 年代，民營企業開始將電子產品納入供應鏈中，取代國防部，成為半導體產業的重要客户。
這也表明，在沒有政府支持與協調的狀況下，半導體產業依舊能蓬勃發展。技術改進變成工藝改進，工藝改進又推動新一步的技術改進;MOS 整合電路、微處理器、DRAM 等技術，將半導體產業推向新的高度。
此時，半導體開始成為商業領域的通用技術，市場需求增加，再加上國際競爭對手不強，確保美國半導體的發展。當時，大多數的半導體投資都能成功。
1980 年代:日本崛起，美國半導體優勢漸失
然而日本政府採取集中指導、採購協議、廉價融資的政策，成功扶植半導體產業，並取得出口優勢與國際市場地位，特別是在DRAM 領域。到了1980 年代，美國的半導體優勢逐漸被日本取代，許多企業退出DRAM 市場。
因應日本挑戰，產業界開始建立組織來協調生產，並遊説政府建立關税與貿易政策干預。
另外，垂直一體化企業(IDM，Integrated Device Manufacturer)開始解體;MOS 電晶體開始主導市場，代工(foundry)模式隨之發展，而專注於設計的無晶圓廠(fabless)也因此誕生。無晶圓廠專注設計晶片，並不投資重資本的生產設備，因此靈活性提升，也降低成本。
1990 年代:科學政策主導，美國奪回半導體優勢
1990 年代，美國政府引入「科學政策」(Science Policy)，作為支持半導體產業的新模式。隨着政策的調整，加上日本面臨韓國的競爭，美國在1990 年代逐漸奪回半導體的競爭優勢。科學政策的重點，是培養政府與各企業的合作關係、產業研發與學術研發的密切結合、研究分工，以及允許新創企業透過輕資產運行的產業結構。
回顧國防主導的時代，雖然當時的產業政策能加快創新速度，確保供應鏈能承受單一公司失敗的衝擊，但也造成大量的重複投資，造成資源浪費。「員工數」是關鍵。雖然大量人才是進步的關鍵，但過多則是浪費，若能縮減企業規模，將有助於降低成本，得以應對成本掛帥的國際市場，提升全球競爭力。
因此在1990 年代，美國政府並沒有迴歸產業政策，而是選擇低成本的科學政策。
科學政策的目標在於，從建立一個強大生態系與供應鏈，轉變為建立公私機構來協調研究人員、無廠設計公司、設備供應商與大型公司間的交流，讓企業不需投入高昂的研發費用，也讓政府避免大量的投資支出。
這種結構沒有建立具有重疊供應鏈的生態系統，而是形成了一種分工，每家企業與機構都負責一個明顯可分割的單獨部分。同時，寬鬆的貿易政策與密切的貿易網路，讓企業能更經濟的進入無工廠模式，發展輕資產戰略。
這個戰略「短期上」成功了，到了1990 年代末期，美國重新獲得半導體技術優勢。多數企業將研發工作集中於生產工藝的下一兩個節點，而較遠的研究則由政府資助的學術單位負責，接着再由產業界將學術研究轉為商用，消除研發與生產的重複成本。然而，這會削弱企業的創新能力，大型研究實驗室也逐漸空洞化，只針對少數核心企業的需求研究，供應鏈也更加狹隘。
2000 年代:科學政策的脆弱性浮現
其實，員工與資本的冗餘有助於公司將流程改進內部化，同時也培訓下一代的工程師與技術專家。雖然從財報來看是浪費，但長期而言，這有助於企業的創新。雖然科學政策能消除冗餘，但也增加產業的脆弱性。
勞動力成本最小化，使得工程師與技術專家人數縮水;產能投資不足，則阻礙美國企業應對晶片短缺的能力。長期研究集中在學術實驗室、大型企業(例如Intel)與輕資產的無工廠公司，形成一個脆弱的生態系統。美國逐漸失去設計與製造的優勢，被台積電等企業取代。
2010 年代:美國半導體制造高度依賴海外代工廠
另外，從研發到生產的過程，也出現不一致的回饋。科學政策的關鍵，是將知識產權的創新與生產過程的創新分開;也就是説，科學政策優先考慮研究、設計與創意，而不是實施、生產與投資。因此，專注於設計的無工廠公司興起，並將製造外包給海外的代工廠。
但這種做法反而會降低創新速度，因為「做中學」是技術創新的關鍵。工程師會在生產過程中的每一步，以及供應鏈的每個環節尋求創新，將生產外包給代工廠，就會產生工藝上的「黑盒子」。另外，學術研究往往遠離當下的製造問題，因此時常偏離商業化的道路，無法驅動產業的創新。
因此，目前美國半導體產業高度依賴海外製造廠。雖然美國政府極力邀約台積電赴美設廠，但這只是買下解決問題的方法，並沒有降低對單一供應商的依賴。《Employ America》建議，美國政府應該在供應鏈的每個環節推動創新，重新取得技術優勢。
總結:美國忽略「製造」的重要性
總結來説，「產業政策」左右美國半導體產業的發展。1940 到1960 年代的產業政策，讓小公司試驗前端技術，而大公司追求工藝改進，擴大創新技術的規模。政府的需求確保經濟上的可行性，而第二來源合約則讓公司間共享技術，共同發展。這種產業政策鼓勵創新，確保小企業能在國內大規模生產創新設計，也允許大企業從大規模生產這些創新設計中獲利。
隨着產業的成熟和競爭環境的變化，政策框架也發生了變化。自1970 年代以來，產業政策逐步被輕資產的「科學政策」所取代，而大型企業與輕資產的無廠半導體公司則取代以生產為中心的，由大小企業組成的生態系統。雖然此戰略在初期成功，卻也產生了一個脆弱的體系。今天，美國半導體業一方面受制於脆弱的供應鏈，一方面受制於無廠半導體公司，無法產生或獲得工藝製程的改進。
1990 年代，美國半導體產業因為科學政策而重獲主導地位，但也是科學政策，讓美國的技術和商業優勢更加脆弱。隨着台積電等企業崛起，美國失去了技術優勢，並面臨供應瓶頸。
科學政策能推進技術進步，但偏重於新思想的發展，而不是將技術轉往資本。製程技術的創新是一種「實踐」的過程，需要不斷建立與營運新的生產線。但在美國的低資本環境中，半導體產業很難「做中學」，因此逐漸失去競爭優勢，被三星、台積電等企業取代。
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