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芯片大國美國怎么會陷入芯荒？

2021-03-08 08:58:15來源：上觀  

這是不久前，發生在白宮的一幕。

美國總統拜登向在場的媒體舉起了一枚芯片，并介紹說：“近期我們出現了芯片短缺的情況，像我手里拿著的這個東西，叫做半導體。”

隨后，拜登在白宮簽署了一份行政令，對半導體芯片等四種關鍵產品進行為期100天的審查，以評估漏洞和需要改進的地方。

相比之下，參議院多數黨領袖查爾斯·舒默的話更為直接，他說：“目前美國的半導體制造能力不足已變成國家安全和經濟薄弱且危險的一環。”

按理說，美國是芯片大國，最不該焦慮。

根據美國半導體工業協會的數據，在全球前十大的半導體公司榜單上，美國公司占了六家。

▲2020年全球十大半導體公司榜單

▲2020年全球十大半導體公司榜單

結果，在這場缺芯危機面前，美國卻成了“芯荒”的代表。

1。錯配

讓我們再來看看拜登手里拿的這枚芯片。

曾在中芯國際、意法半導體等芯片巨頭任職10多年的曹韻表示，這是一塊集成了80億個晶體管的汽車芯片。

在講話中，拜登也明確說到：

“就是這樣一枚小小的芯片阻斷了主要汽車工廠的生產。”

美國這次“芯荒”還要追溯到去年下半年，當時的汽車行業率先出現芯片產能吃緊的問題。

作為汽車制造大國，美國車企首當其沖。

福特因為缺芯，已經關了兩家工廠，通用汽車已經關了三家。

據美國伯恩斯坦咨詢公司預計，2021年全球范圍內的汽車芯片短缺將造成200萬至450萬輛汽車產量的損失，相當于近十年以來全球汽車年產量的近5%。

為什么都是汽車芯片?

這是芯片制造行業12英寸(300mm)芯片生產線和8英寸(200mm)芯片生產線的產能變化趨勢。

可以看到，前者在2008年前后實現產能超越，兩種芯片分別用于汽車和移動端。

曹韻表示：

“車載芯片對于功耗性能的要求，顯著低于移動智能端的芯片要求，一般而言8英寸生產線即可滿足，而12英寸的芯片更多地用于手機。”

因為需求的旺盛以及更高的毛利率，全球主要芯片大廠英特爾、臺積電、三星等，都紛紛加入到12英寸的產能擴充大潮中去。

相比之下，8英寸生產線開始萎縮。從2008到2016年，全球至少超過30座8英寸晶圓廠關閉，同時有超過10座廠從8英寸轉換為12英寸。

8英寸芯片全球的出貨一路下跌。

到了2020年，芯片市場卻發生了一場顛覆性變化，一面是智能手機需求進入瓶頸，另一方面，汽車電子領域卻迎來需求大爆發。

以往，傳統燃油車的芯片使用數量不足百枚。而新能源車則將這一數量刷新至千枚以上。

需求端的結構轉換，全球芯片制造商完全沒有做好準備。芯片供需的結構性錯配，被成倍放大。

“芯荒”面前，芯片大國美國顯得尤為手足無措。

2月11日，包括英特爾、高通、美光和AMD等在內的科技公司與汽車企業代表聯合致函白宮，要求提供資金、資助半導體產業的發展。

他們在信中寫到：

“為了維持競爭力并強化關鍵供應鏈韌性，我們深信美國應鼓勵興建并更新半導體設施，同時投資于研究領域。此需求相當迫切，應該立刻行動。”

“迫切”“立刻行動”，這樣的詞匯，很難和芯片大國美國勾連。

實際上，“大”指的并不是生產，而是消費。

美國的芯片消費量巨大，但是與此不匹配的，是其芯片制造僅占全球的12%。

▲根據半導體工業協會的數據，美國半導體公司占全球芯片銷售額的47%，但全球芯片制造只有12%發生在美國。

▲根據半導體工業協會的數據，美國半導體公司占全球芯片銷售額的47%，但全球芯片制造只有12%發生在美國。

美國全球排名前十的芯片公司中，博通、高通以及英偉達，都是純粹的芯片設計公司，其制造基本依賴于國外的芯片代工廠完成。

而英特爾、美光、德州儀器雖然保留了一部分芯片制造產能，但是其外包代工的業務也呈逐年上升的趨勢。

然而在疫情影響下，許多代工廠都紛紛停工，供應鏈被切斷，對美國的影響不容小覷。要知道，在1990年，美國的全球芯片制造份額，還占到37%。

美國芯片產能的萎縮，只是美國制造業長期萎縮的一個縮影而已。

美國制造業的外移，和其資本追求更高效率全球配置的長期策略有關，也是美國的主動作為。

美國一大批科技公司，均受益于此，迅速爬升到產業鏈上游，成為全球的龍頭。

現如今，一場全球災難極度放大了制造業產能不足的負面影響，美國試圖自救。

2。破局

就在拜登簽署行政令，尋求立法撥款370億美元支持半導體產業的前一天，美國參議院軍事委員會舉行了一場主題為“新興技術及其對國家安全影響”的聽證會。

谷歌前首席執行官施密特在一段關于美國“硬件漏洞”的討論上，說了這么幾句話：

“領先微電子產業幾十年后，美國現在幾乎完全依賴外國來生產尖端半導體。”

“對進口半導體的依賴，造成了戰略上的脆弱性……正如我們最近在汽車工業中看到的那樣。”

聽完這番話，作為參議院軍事委員會一員的科頓也揚言：

“我只想指出，我們對臺積電的依賴很大。”

美國上下，心慌的不只是芯片短缺，更有芯片制造依賴。

這也就有了去年5月，美國促成的臺積電在美國亞利桑那州的投資計劃：興建一座5納米12英寸晶圓廠，總投資金額高達120億美元。

興建工廠就能解決制造業的問題嗎?

最近，一場暴風雪也許能揭開這個問題的答案。

美國并非沒有芯片制造商，他們大多聚集在美國得克薩斯州。

2月，這里剛剛發生了殃及400萬人的大停電，奧斯汀能源公司只得通知恩智浦、英飛凌這些半導體工廠，即將限電。很快，限制措施就加碼，當地政府要求關閉晶圓廠。

德國半導體企業英飛凌，最主要的汽車芯片產線就在得州。恩智浦也被迫關閉了得州工廠，相當于其三分之一的產能。

要知道，恩智浦、英飛凌，在2019年全球汽車芯片市場中的份額，分別是14%、12%，一場暴風雪，對美國的芯片產業造成了“精準打擊”。

如果說，這場暴風雪將美國制造業衰落的“冰山”推到了全球聚光燈下，那么這也僅僅是冰山一角，更深層的問題在水面之下。

同樣是在拜登許下重振美國芯片制造業承諾的前一天，日媒《日刊工業新聞》披露了臺積電在美國工廠的建設進度。

根據報道，臺積電目前還處于向建筑商取得報價的階段，很多事情難以預料，最終建設成本會比原先的預期要高得多。

美國的建設成本是臺灣的6倍之多，人力成本也超過3倍。最令人擔憂的是即便付出了高昂的成本，也難以達到理想的生產水平。

這并不是美國政府對于制造業回流的第一次努力和嘗試。

前任美國總統特朗普上任伊始，就把制造業回流作為其最重要的政策目標之一。而被特朗普稱為“世界第八大奇跡”的富士康液晶面板廠，也在當時名噪一時。

▲盡管耗資巨大，特朗普仍稱富士康為“世界第八大奇跡”

▲盡管耗資巨大，特朗普仍稱富士康為“世界第八大奇跡”

富士康在2017年宣布將在威斯康星建一座大型液晶面板工廠，最終將雇傭13000名員工，威斯康星州在2017年批準了對該工廠30億美元的激勵計劃。

然而，到現在，該項目承諾的所有諾言，幾乎無一兌現。

▲2020年4月10日，位于威斯康星州歐克萊爾市空曠的富士康 “創新中心”。

最初設定的十代半面板廠降格到六代，而工廠規模更是一再縮水，從當初承諾的13000人，到3000人，直到2020年的1500人。

富士康美國戰略主管楊兆倫表示：

“富士康從北卡羅萊納州，伊利諾伊州，密歇根州，俄亥俄州到肯塔基州，走遍全國，都找不到足夠的工人。”

因為雇傭工人遠遠不及預期，威斯康星州州長在去年取消了富士康稅收減免的資格。而特朗普讓制造業回流的政策目標，也隨著第八大奇跡的消失而化為泡影。

要知道，面板廠的技術要求和高端芯片制造相比，尚有著巨大的差距，面板廠尚且找不到合適的工人，希望芯片制造回流，實在是困難重重。

信息消費聯盟理事長項立剛做了個形象的類比：

“美國的很多技術在當時都很先進。但是電網50年就應該更新調整，美國現在電網已經干了60年。美國制造業也是一樣，很多基礎建設、基礎能力建設始終沒有更新、缺乏投入。”

項立剛所說的更新，不僅僅是370億投資基金就可以解決的，配套的產業鏈、數量充沛、素質合格的產業從業人員才是關鍵。

這些，恰恰是當下，美國政府最難以解決的問題。

美國“芯荒”的困局該怎么破?

3。自縛

這樣的局面，美國并不是第一次遇到。歷史經驗也許能給予一定啟示。

早在2011年，就發生過跟今天相似的故事。當時出現問題的，主要也是汽車行業。因為日本大地震，汽車零部件供應鏈破壞嚴重。

為了應對，時任總統奧巴馬第二年便把供應鏈安全上升到國家戰略層面。當時他提出的辦法是：建立一個基于全球合作伙伴關系的“穩定、安全、高效和有彈性的全球供應鏈”。

關鍵詞是合作。

3年之后，美國汽車銷量創歷史新高。

他的繼任者特朗普一樣重視供應鏈安全，但他的辦法，是切斷、封閉、制裁。

不久之后，美國便陷入了深重的芯片危機。

隨著摩爾定律的失靈，美國的芯片性能提升已經進入瓶頸。

▲摩爾定律：微芯片上的晶體管數量每兩年翻一番

▲摩爾定律：微芯片上的晶體管數量每兩年翻一番

其中更有“芯結”。中國是美國最大的芯片消費市場，而芯片行業的設計、生產工藝完善又特別依賴市場需求驅動。

現如今，美國的“芯荒”又豈止是缺少芯片?

CNN公開了一份數據，當美國在全球半導體制造業份額下降的同時，中國大陸的份額正在增長，如今兩國份額已大致相當，均在12%左右。

▲“我們的全球半導體生產份額從1990年的37%持續下降到現在的12%，”CEO們在周四給拜登的信中這樣說。專家們表示，在美國的全球芯片市場份額萎縮時，中國的份額增長到了現在的12%左右。

▲“我們的全球半導體生產份額從1990年的37%持續下降到現在的12%，”CEO們在周四給拜登的信中這樣說。專家們表示，在美國的全球芯片市場份額萎縮時，中國的份額增長到了現在的12%左右。

是作繭自縛，還是開放合作，共渡難關?

歷史已經給出過答案。

拜登簽署行政令第二天，中國外交部發言人也作了回應：

在全球化時代，各國利益深度交融，你中有我、我中有你。全球產業鏈供應鏈的形成和發展，是市場規律和企業選擇共同作用的結果。

依然在四處求助，緩解“芯荒”的美國，對此，想必已經深有體會了吧。

關鍵詞： 芯荒 芯片大國

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