美國芯片制造行業(yè)的黃昏

來源：半導(dǎo)體行業(yè)觀察

CHIPS法案撥款陷入僵局，

美國半導(dǎo)體制造行業(yè)或進(jìn)一步下滑

美國半導(dǎo)體制造行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入衰退多年，在過去十多年里美國本土的先進(jìn)半導(dǎo)體制造行業(yè)紛紛移向海外，在美國本土的半導(dǎo)體制造巨頭僅剩Intel。而隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的研發(fā)需要海量資金，這使得先進(jìn)半導(dǎo)體制造行業(yè)越發(fā)向集中化的方向發(fā)展，即僅有幾家公司能繼續(xù)保持研發(fā)，其他無力投入海量資金的公司則不得不退出先進(jìn)半導(dǎo)體制造的競爭賽道，而轉(zhuǎn)向去做其他投入較小的半導(dǎo)體制造賽道。

在全球半導(dǎo)體制造競爭的格局中，我們看到亞洲正在主導(dǎo)整個(gè)行業(yè)：在目前尚在積極投入最先進(jìn)半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)的公司中，亞洲有兩家（三星，臺(tái)積電），美國只有一家（Intel），而且Intel的整體技術(shù)處于落后的位置。

過去五年內(nèi)，隨著國際形勢的變化，美國政府也在試圖挽回其在半導(dǎo)體領(lǐng)域的頹勢，其主要思路是通過財(cái)政補(bǔ)貼的辦法讓半導(dǎo)體行業(yè)重回美國本土。2021年一月，美國國會(huì)通過了CHIPS法案，原則上在為在美國本土的半導(dǎo)體行業(yè)提供520億美元的補(bǔ)貼。然而，CHIPS法案通過不代表補(bǔ)貼的資金能真正到位，具體從哪里撥款來補(bǔ)貼半導(dǎo)體行業(yè)還需要由今年的國會(huì)來決定，換句話說國會(huì)對于CHIPS法案的撥款方案一日不通過，美國給半導(dǎo)體行業(yè)的補(bǔ)貼就不會(huì)真正開始。

半導(dǎo)體行業(yè)一度對CHIPS法案的財(cái)政補(bǔ)貼較為樂觀，而且520億美元的補(bǔ)貼力度也確實(shí)吸引了不少半導(dǎo)體制造行業(yè)的巨頭在美國加大投資。美國本土半導(dǎo)體巨頭Intel首先響應(yīng)，宣布將在俄亥俄州建造大型先進(jìn)半導(dǎo)體加工廠，投入將達(dá)1000億美元，瞄準(zhǔn)的則是預(yù)計(jì)在2025年量產(chǎn)的最先進(jìn)的25A和18A工藝。三星在去年宣布將在德克薩斯州投入170億美元建造新的半導(dǎo)體制造設(shè)施，臺(tái)積電也在這些財(cái)政補(bǔ)貼的吸引下開始在亞利桑那州建廠。除了半導(dǎo)體fab之外，晶圓制造領(lǐng)域的最大供應(yīng)商之一環(huán)球晶圓也宣布將投入50億美元在德克薩斯開設(shè)晶圓制造廠，如果正式建成則將是20年內(nèi)第一家在美國本土的晶圓制造廠。

然而，隨著CHIPS法案的具體撥款方案在美國國會(huì)陷入僵局，美國雄心勃勃的本土半導(dǎo)體制造計(jì)劃可能也會(huì)成為泡影。該法案的撥款方案在國會(huì)的討論陷入了黨派之爭，盡管民主黨和共和黨都同意需要對美國本土半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)行大量補(bǔ)貼，但是補(bǔ)貼資金來自哪里仍然無法達(dá)成一致。隨著國會(huì)將在8月進(jìn)入休會(huì)期，在8月之前達(dá)成一致將會(huì)成為該法案最終能否在今年通過的關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，留給國會(huì)的時(shí)間正在越來越少。

而前文提到的一些被該法案吸引而準(zhǔn)備大筆投資美國本土半導(dǎo)體的巨頭也正在準(zhǔn)備另一套計(jì)劃。Intel已經(jīng)無限期推遲了原定在七月二十二日舉行的俄亥俄州Fab破土動(dòng)工儀式，而且CEO Pat Gelsinger在上周明確表示如果CHIPS法案的撥款無法及時(shí)通過，Intel將會(huì)取消在美國大筆擴(kuò)建的計(jì)劃，而會(huì)轉(zhuǎn)向去歐洲建廠。環(huán)球晶圓也明確表示了如果USICA法案無法通過，將會(huì)取消在德克薩斯州的建廠計(jì)劃。臺(tái)積電雖然沒有明確表示對應(yīng)計(jì)劃，但是公司已經(jīng)在之前表示在亞利桑那州的建廠投入成本超過了預(yù)期，估計(jì)如果撥款無法通過則亞利桑那州的建廠計(jì)劃將會(huì)縮水。

Intel CEO Pat Gelsinger上周發(fā)推催促國會(huì)及時(shí)通過CHIPS法案的撥款方案否則俄亥俄州的工廠無法正式動(dòng)工

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的周期從兩年前開始的缺貨過熱周期走向未來幾年的需求下滑周期，預(yù)計(jì)越來越多的半導(dǎo)體廠商將會(huì)把成本和政策補(bǔ)貼作為投資方向的重要考量。而成本已經(jīng)不占優(yōu)的美國如果無法通過有吸引力的補(bǔ)貼方案，那么海外半導(dǎo)體公司基本都不會(huì)考慮來美國建廠，甚至美國本土半導(dǎo)體巨頭也會(huì)進(jìn)一步遷往海外。Intel CEO Pat Gelsinger宣布考慮去歐洲建廠的發(fā)言就是一個(gè)很明確的信號(hào)，即如果CHIPS法案的撥款得不到通過，美國的半導(dǎo)體制造行業(yè)將會(huì)進(jìn)一步衰退。

美國半導(dǎo)體制造行業(yè)陷入困境的根本原因

美國半導(dǎo)體制造行業(yè)曾經(jīng)輝煌一時(shí)。在半導(dǎo)體行業(yè)剛剛興起的時(shí)候（上世紀(jì)五十年代），幾乎所有的半導(dǎo)體制造都在美國本土完成，而Intel也以摩爾定律的速度引領(lǐng)全球的半導(dǎo)體制造技術(shù)高速迭代和發(fā)展。然而，時(shí)至今日，根據(jù)波士頓咨詢和美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）的報(bào)告，美國僅有12%的全球半導(dǎo)體制造份額。

從幾乎獨(dú)占所有市場到僅剩十分之一，美國半導(dǎo)體制造行業(yè)的衰退可見一斑。其中最主要的原因首先是成本，第二是行業(yè)生態(tài)，包括上下游供應(yīng)鏈等。

與其他國家，尤其是亞洲相比，美國的半導(dǎo)體制造成本明顯要高，這些成本一方面來自于美國的建設(shè)成本較高，另一方面也來自于美國的人才成本。美國雖然能提供最尖端的技術(shù)人才儲(chǔ)備，但是對于半導(dǎo)體制造行業(yè)需要的工程人才卻儲(chǔ)備不足，根據(jù)美國Eightfold AI的行業(yè)報(bào)告，美國目前半導(dǎo)體制造行業(yè)的人才缺口為70000到90000，比例高達(dá)50%。換句話說如果需要在當(dāng)下立馬把人找齊就會(huì)需要付出更高的成本。這一點(diǎn)在上個(gè)月TSMC的發(fā)布會(huì)上也得到了印證，TSMC的劉德音表示在美國亞利桑那建廠招募人才比預(yù)想中要難不少。當(dāng)然，成本問題可以由政府補(bǔ)貼的形式來部分解決，這也是美國在政府宣布大手筆補(bǔ)貼計(jì)劃后有許多半導(dǎo)體巨頭想要加大投資的原因，但是一旦這樣的補(bǔ)貼無法實(shí)現(xiàn)那么成本將會(huì)是美國半導(dǎo)體制造行業(yè)缺乏競爭力的一個(gè)重要原因。

臺(tái)積電主席劉德音在年度股東大會(huì)上討論美國建廠遇到的困難

除了成本之外，整體供應(yīng)鏈也是限制美國半導(dǎo)體制造的一個(gè)原因。隨著整體電子行業(yè)供應(yīng)鏈離開美國進(jìn)入亞洲，與半導(dǎo)體制造相互接口的上下產(chǎn)業(yè)鏈也在離美國越來越遠(yuǎn)。通常而言，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游都在接近的地理位置是最有利的，包括芯片制造、封測、PCB板制造以及整體電子系統(tǒng)的組裝，而如果有一些核心環(huán)節(jié)遠(yuǎn)離其他上下游，則會(huì)給整體生產(chǎn)帶來挑戰(zhàn)，包括運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間和成本，協(xié)調(diào)的難度等等。在這一點(diǎn)上，亞洲（尤其是中國的深圳和臺(tái)灣）的整體供應(yīng)鏈最為完整，而相對來說美國的供應(yīng)鏈完整度并不高，即使在美國生產(chǎn)芯片，但是其他環(huán)節(jié)例如PCB板和組裝等都必須到美國之外的地方完成，這也給美國半導(dǎo)體制造行業(yè)帶來了挑戰(zhàn)。

未來全球半導(dǎo)體格局將會(huì)如何變化？

從長遠(yuǎn)來看，除非美國能長期堅(jiān)持大量投入半導(dǎo)體行業(yè)，否則半導(dǎo)體制造業(yè)在美國本土的衰退仍將是大概率事件。這次的CHIPS法案撥款能否通過將會(huì)是美國有沒有決心投入半導(dǎo)體行業(yè)的一個(gè)重要信號(hào)，如果該法案擱淺那么半導(dǎo)體行業(yè)對于美國的信心也將會(huì)繼續(xù)下滑，估計(jì)會(huì)進(jìn)一步移出美國本土。而如果美國以CHIPS法案為一個(gè)標(biāo)志開始長期大量投入半導(dǎo)體行業(yè)（可能性并不大），那么美國還是有可能能在本土以十年之功慢慢培養(yǎng)出一套能滿足其核心需求的半導(dǎo)體制造和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。

對于美國來說，其核心訴求或許并不在于美國半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)重回世界領(lǐng)先地位，而更多地是要確保能滿足美國的國防等敏感領(lǐng)域的需求，以及確保在下一代半導(dǎo)體制造等核心技術(shù)上美國不要落后；因此我們認(rèn)為從半導(dǎo)體制造的市場份額來看，無論USICA法案能否通過，在近幾年內(nèi)美國半導(dǎo)體行業(yè)并不會(huì)有多大增長，甚至可能會(huì)進(jìn)一步下滑。

亞洲在半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位并不會(huì)受到美國的挑戰(zhàn)，尤其是在先進(jìn)半導(dǎo)體制造和封測行業(yè)，亞洲公司擁有全球最領(lǐng)先的技術(shù)（臺(tái)積電和三星），同時(shí)亞洲也有最完整的供應(yīng)鏈，未來亞洲仍然將會(huì)成為全球的半導(dǎo)體以及電子行業(yè)制造集成地。

除了亞洲之外，歐洲在半導(dǎo)體領(lǐng)域也雄心勃勃，歐盟在今年二月發(fā)布的EU Chips法案預(yù)計(jì)將會(huì)給半導(dǎo)體行業(yè)撥款430億美元，而這也吸引了不少巨頭企業(yè)，包括Intel和GlobalFoundries在歐洲進(jìn)一步加大投資（例如Intel宣布將會(huì)在歐洲投資800億美元建廠，而GlobalFounreis則在上周剛剛宣布與ST Microelectronics合作投入數(shù)十億美元在法國新建一個(gè)300mm以生產(chǎn)22nm FD－SOI Fab。根據(jù)EU Chips法案，歐洲希望能在2030年擁有全球20%的半導(dǎo)體制造市場份額。這一目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)還是個(gè)未知數(shù)，但是歐洲確實(shí)有可能在一些差異化領(lǐng)域（例如汽車電子，模擬和混合信號(hào)工藝，而非最先進(jìn)的半導(dǎo)體工藝）擁有一定的競爭力，以滿足本土的需求。