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公车上书督促美国政府加大半导体投入
xinsixiang | 2021-02-18 09:41:19    阅读:4415   发布文章

美国东部时间2021年211日(中国大年初一),包括超微半导体(AMD)、亚德诺(ADI)、科锐(Cree)、格芯(GlabalFoundry)、英特尔(Intel)、莱迪斯(Lattice)、美满电子(Marvell )、美信(Maxim)、美光(Micron)、安森美(ONSemi)、威讯(Qorvo)、高通(Qualcomm)、芯科(Silicon Labs)、思佳讯(Skyworks)、德州仪器(Texas Instruments,TI、西部数据(Western Digital)、赛录思(Xilinx)等公司CEO在内的美国半导体产业协会(SIA21位董事会成员悲情上书白宫,呼吁拜登政府尽快出台优惠政策,尤其以补贴或税收减免形式强化美国半导体制造、研究及相关基础设施投资,增强国家安全和供应链弹性,以应对未来的挑战。

2019年美国半导体公司整体销售额占据全球45%,2020年占47%。在美国半导体生产良好的情况下,为什么还要政府现在参与其中?下面我们来看看上书的主要内容。

SIA董事会在信中指出,保持芯片技术的世界领先地位,对美国经济技术领先地位和国家安全至关重要。半导体为实现总统阁下提出的“Build Back Better目标提供了所需的技术支撑。

SIA董事会在信中还指出,美国半导体产业面临严峻的挑战。例如,美国半导体制造业全球市占率已从1990年的37%降至目前的12%SIA董事会归咎全球特别亚洲的竞争对手所在国提供的激励措施和补贴来吸引新的半导体制造设施建设,而美国缺乏竞争力;竞争对手所在国也大幅增加了研发(R&D)投资,而美国在研究方面的投资相对持平。

SIA董事会在信中最后表示,需要采取大胆的行动来应对严峻挑战,尽管在半导体制造和研发领域的投入的成本将十分巨大,但如果在上述领域不作为,将会导致付出更巨大的代价,将会影响到美国经济和国家安全,以及动摇美国在战略技术领域的领导地位。

美国白宫新闻秘书普萨基(Jen Psaki)在当天的发布会上回应称,半导体短缺是长期的问题,也是历史遗留问题。拜登总统已考虑在未来几周内签署行政命令的方式解决目前多个行业所面临的“芯片供应短缺”问题。 

SIA董事会之前也曾多次上书,但总之这次更悲情。过往上书虽然强调其他区域带来的威胁,但也处处标榜美国的自身优势。而这次上书却直接指明美国在晶圆制造业、基础研发等领域面临的挑战,强调的是全球整体威胁,不再单独强调某一国家或地区。

美国半导体人士认为,新冠肺炎(COVID-19)疫情危机和持续的地缘政治动荡,特别是美国国防工业对亚洲芯片制造基地的依赖性,凸显了供应链的战略脆弱性以及加强美国半导体生态系统的重要性。当然,要完全建立起一个全球最复杂的供应链是不切实际的,但可以重新平衡供应链以使其更具韧性。

芯片设计方面,拥有英特尔、高通、超微半导体、赛录思、英伟达(nVIDIA)等重量级设计公司的美国是无可争议的全球领导者。

但在晶圆制造端,虽然全美国18个州设有90多个晶圆厂,但技术却比不上亚洲的竞争对手。美国半导体人士、原安森美CEO杰克信(Keith Jackson表示,最先进的半导体制造工厂造价高达200亿美元,建造和运营非常昂贵,几乎是现代航空母舰造价的两倍。在美国建造新工厂在五年内的建造和运营成本,要比在美国以外建造新工厂高数十亿美元。因此没有政府的资金和政策支持,再有实力的公司想要在美国建立晶圆厂,也会在全球市场上处于严重的劣势。现在还在美国本土新建晶圆厂的除了军工单位外,就只有英特尔、德州仪器和格芯,就连美光扩产都不在美国本土,宁愿选择新加坡或中国台湾。

2018年,格芯因先进技术投资“不堪重负”已放弃7nm及以下制程研发;英特尔成为美国本土突破先进制程的唯一希望,但是随着10/7nm陷入“挤牙膏”,再度让美国半导体制造业雪上加霜。

而在封装方面,美国本土更是少的可怜。总部位于美国的安靠(Amkor),是全球第二大的封装测试外包供应商(Outsourced Semiconductor Assembly and Testing,OSAT,竟然没有在美国设立一个工厂。

从美国发明半导体以来,半导体产业发展就盛垂直整合(Integrated Design and Manufacture,IDM模式,设计、制造、封测一体,甚至连专用设备、关键材料、终端应用一把抓。但美国半导体公司早在1970年代就开始将封测业务转移到亚洲,以提升公司毛利率;到了1990年代,由于晶圆代工(Foundry)开始成熟,全球IDM巨头们逐步向制造轻量化(Fab-lite)或资产轻量化(Asset-lite)转移,开始拆分半导体业务以减轻运营的压力。美国IDM也无法免俗,飞思卡尔(Freescale,2015年被NXP收购)、安森美就是摩托罗拉分拆的产物;科声讯(Conexant)、捷智(Jazz)从洛克维尔(Rockwell)分拆;格芯是AMD分拆制造的产物。

其中一个原因就是美国半导体公司侧重毛利较高的产业链环节以更好的为投资人服务,例如模拟芯片毛利率低于60%,美国公司变放弃了。美国半导体制造环节全球占比日渐下降,这是美国公司商业模式使然。从1990年的37%到降至目前的12%,无可厚非。

2020年3月的时候,波士顿咨询(Boston Consulting Group,BCG发布一篇研究报告《How Restrictions to Trade with China Could End US Leadership in Semiconductors(限制美中贸易将终结美国在半导体领域的领导地位)》,这篇报告认为,如果可以维持过往的美中贸易关系,美国半导体产业的全球市场份额会受到一定的挤压,预期将会从48%降低至40%;但考虑到中国实际上已经具备了相当完整性的半导体产业链,如果美中脱钩,那么预期美国半导体产业的全球市场份额将从48%降低至30%左右。

 

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 图片来源:波士顿咨询的报告截图


波士顿咨询的报告最后结论是:如果单方面限制美国半导体公司,不为中国客户提供服务,可能会适得其反的危害美国半导体产业的长期发展;美中应当寻找新的平衡点,提高美国半导体公司的研发投入才是维持美国半导体行业全球领导地位的最佳方法。

事实上,近年来,美国政府在限制中国的半导体产业发展外,也希望能够强化美国国内的半导体产业。因此美国政府一方面要求台积电(TSMC)去美国本土设立新的先进制程的工厂,另一方面也在谋划鼓励半导体产业发展的法案。

2020年6月,共和党和民主党共同提出两个有关半导体产业发展的法案,分别是《Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) for America Act(美国半导体(芯片)生产激励措施法案)》、《American Foundries Act(美国晶圆厂法案)》,计划拿出300亿美元来资助半导体产业的发展。两个法案合并纳入《2020 National Defense Authorization Act (NDAA)2020年国防授权法案)》。该法案通过则将扩大美国政府对半导体研究和技术开发的投资,引入激励措施,在美国设立半导体制造设施,并为该行业的投资提供更多的税收抵免。国会应为法案中的半导体授权提供全部300亿美元资金。

  • Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors (CHIPS) for America Act(美国半导体(芯片)生产激励措施法案)》包括了一系列旨在促进美国半导体制造的联邦投资,其中包括100亿美元的联邦新拨款计划,该计划将激励美国国内新的半导体制造工厂。该法案还包括用于购买新的半导体制造设备和其他设施投资的可退还税收抵免。

 

  • American Foundries Act(美国晶圆厂法案)》将包括一系列旨在促进美国半导体制造的联邦投资,其中150亿美元用于商业微电子制造,采用整体拨款的形式,以协助微电子制造、组装、测试、先进封装或先进研发设施;授权国防部50亿美元用于加强商业电子公司与国防工业基地之间的合作,创新“具有商业竞争力和可持续性”的微电子产品,以建设或更新国家安全、情报和其他关键基础设施的工厂;50亿美元用于研发支出,以确保美国在微电子领域的领导地位,具体包括国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA电子复兴计划的20亿美元,美国国家科学基金会的15亿美元,能源部的12.5亿美元和美国国家标准与技术研究院(NIST)的2.5亿美元。

2021年1月,美国国会已经批准了对半导体制造和研发的补贴,据悉金额高达370亿美元。

那好,现在对于美国振兴半导体制造业的梦想,我们有两点不确定:

半导体制造业的承载主体是依托现有半导体企业,还是塑造全新的主体?

半导体制造业是要重新回归IDM时代,还是重构一种半导体产业新生态?

只可惜此一时彼一时也。随着VUCA时代的到来,我们正面对着一个易变Volatility、不确定Uncertainty、复杂Complexity和模糊Ambiguity时代,这是一个快速变化的时代,谁也不知道接下来会发生什么、也不知道下一个对手是谁、也不知道如何做好应对的准备,每个组织与个人都有一种对未来不确定的恐慌感,长远规划越来越成为不可靠的事。VUCA时代是伟大的时代,也是可怕的时代;是无法想象的时代,也是前途未卜的时代。

虽然 有两个不确定,但不影响我们关注有可能在美国半导体振兴行动中会发挥更大作用的DARPA,。20176月,DARPA启动了电子复兴计划(Electronics Resurgence Initiative,ERI,这是一个潜在回报非常高的计划该计划旨在促进商业电子公司与国防工业基地之间的合作,以产生开拓性的创新。几十年来,DARPA在电子设计自动化工具(EDA)、先进光刻、工艺微缩、先进封装方面的创新发挥关键作用。

美国半导体公司悲情上书的后面:真正害怕的还是台积电和三星,这不台积电宣布投资120亿美元在亚利桑那州菲尼克斯(Phoenix, Arizona)建设5纳米工厂,三星宣布投资170亿美元在德克萨斯州奥斯汀(Austin, Texas)新建3纳米工厂。

解决半导体产业问题终归还是要回到半导体层面来。产业供应链该修复了。

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