奥巴马政府在宣布工作组成立时提到了美国半导体产业现正面临的挑战:摩尔定律放缓和中国竞争力的增强。然而,在中国可能成为美国芯片企业真正威胁的同时,半导体技术当前隐约可见的极限才是更大的共同敌人。美国应力争成为3-5nm工艺技术道路的先锋。

上述的消息非同一般,显示美国己感到威胁,此次又要大力加强发展它的半导体业,并等待半导体工作组于明年初给出具体的建议。

翻开历史,只有在上世纪80年代时当日本半导体通过存储器的突破,一举超过美囯,成为全球半导体头号强国时,同样美国于1987年成立一个产学研组织叫“SEMATECH”,半导体制造技术战略联盟(Semiconductor Manufacturing Technology)。它由13家美国公司组成,目的是通过集中研发,减少重复浪费,而达到研发成果共享。显然美国政府在经费方面给予适当的补贴。

实际上自1987年启动,运行到1995年时SEMATECH就帮助美国半导体企业重新夺回到了世界第一的竞争地位,而且随着联盟的发展美国政府又于1996年退出。

美国半导体业的强势地位减弱

按奥巴马政府在宣布工作组成立时提到了美国半导体产业正面临的挑战:摩尔定律放缓和中国竞争力的增强。表明似乎有两个方面的原因,一个是半导体业步入成熟期,技术上己经逼近硅的物理极限,也即业界都在传颂的“摩尔定律”终止。产业出现明显的改变是投资越来越大,能够继续跟踪定律的只剩下几家,包括如英特尔,三星及台积电等。

从历史回忆,全球半导体业的发源地在美国,在上个世纪未美国半导体业再次达到顶峰。英特尔与微软合作的wintel联盟垄断全球PC市场,以及应用材料等公司称霸全球半导体设备业。然而当进入移动时代后,产业的形态发生很大的改变,众多IDM厂开始拥抱代工,而芯片业老大的英特尔显得有些迟缓,它的增长远不如从前。

从半导体产业链观察,之前美国的绝对优势可能己不复存在。如存储器是韩国领先,代工是台积电垄断,光刻设备是欧洲ASML称霸,日本是半导体材料首位,以及全球最大的半导体市场在中国。而从全球12英寸产能计,韩国占26%,台湾地区占24%,日本占18%,美国才占13%,居第四位,中国占8%,欧洲占3%,其它占8%,而依8英寸产能计,台湾地区占21.7%,韩国占20.5%,日本占17.3%,美国占14.2%,同样居第四位,中国占9.7%,欧洲占6.4%,其它占10.2%。反映在芯片制造领域美国己经大幅落后于其它地区。再加上近年来台积电,三星等的来势汹汹,投资巨大,全球半导体三强鼎立己经成形,似乎英特尔己经不再称霸。

1998年,美国出版了《美国半导体工业是美国经济的倍增器》一书,该书称:“半导体是一种使其它所有工业黯然失色,又使其它工业得以繁荣发展的技术”。书中介绍,美国半导体工业1996年创造了410亿美元的财富, 并以每年15.7%的速度增加,比美国整个经济增长速度快13倍以上。美国半导体咨询委员会给布什总统的国情咨文中称其为“生死攸关的工业”。但是未来半导体业的前景仍是市场巨大,许多人工智能,自动驾驶及物联网等要依赖于它。因此促使美国要重新审视它的地位,并试图要重新夺回全球半导体业的垄断地位。

另一个原因是中国半导体业的崛起。此次中国半导体业崛起己提高至囯家层面的高度,下定决心要改变目前落后的地位。众所周知中国是个不一样的囯家,政府的执行力很强,凡是囯家想要达成的事,会尽洪荒之力。再加上媒体的宣传过于渲染,在一段不长的时期内集中宣布有许多12英寸生产线项目要上马,包括存储器,而且每项的投资都达上百亿美元以上。对于习惯于市场经济的思考,几乎是不可思议,怎么可能有那么多的市场需求与可能,所以导致美国等多囯政府的极度惊慌,它们的疑虑是产能供大于求会打乱正常的市场秩序。

美国的可能对策

美国半导体工业协会SIA等正在密集准备提案,包括建立囯家级实验室,如IMEC那样,建立囯家级代工厂,开展大规模产学研联合体,如SEMATECH一样,以及保证足够的资金投入,开展多个研发侯选项目并行运作,来加速获得成果。

SIA等还提出要降低企业的税收以及吸引优秀的人材计划。

美国商务部长普里茨克(Penny Pritzker)在今年11月2日在华盛顿智库Center for Strategic Studies演讲时警告称,中国政府对于半导体行业的大规模投资有可能会扭曲全球集成电路市场,导致破坏性的产能过剩并扼杀创新。

根据市场公司IBS的数据,到2025年,全球半导体业市场规模将达5500亿美元,美国用量占全球1/3。在这种情况下,100~200亿美元的投入来研发下一代高科技所需引擎,并不是一个困难的事情。

美国SIA等表示,“半导体工作组的工作计划时间非常重要,因为它为下一届管理层提供一个非常有用的桥梁,帮助保持半导体产业强势地位的问题在新国家领导团队到来时处在前方和中心位置。”它们认为之前有一阶段美国半导体产业太低调,亟需产业界提高对于半导体产业在就业和贸易方面的重新认识”。

以上表明半导体产业对于全球每一个强国都是十分重要的头等大事,美国也不可能是例外。

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【作者简介:莫大康 亲历50年中国半导体产业发展历程的著名学者、行业评论家】

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