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深度:拜登承诺的500亿美元补助能否助美国重建半导体霸业?

2021-04-23 Nitin Dahad 阅读:
不久前美国半导体产业高层与拜登进行了一场线上会谈,讨论晶片产能与供应链等问题;但无论是半导体产业协会(SIA)或是白宫提供的资料,都没有告诉我们什么新讯息。拜登也坦承500亿美元的补助金可能不太够,他指出:我们正在寻求对这个领域的立法进行大规模投资,这很重要,但我们知道还不够……

晶片产业的高层面临了共同挑战:该如何为美国总统拜登(Joseph R. Biden)在一份行政命令中承诺提供的500亿美元补助金安排优先顺序。pjMednc

不久前美国半导体产业高层与拜登进行了一场线上会谈,讨论晶片产能与供应链等问题;但无论是半导体产业协会(SIA)或是白宫提供的资料,都没有告诉我们什么新讯息。拜登也坦承500亿美元的补助金可能不太够,他指出:“我们正在寻求对这个领域的立法进行大规模投资,这很重要,但我们知道还不够。”pjMednc

在上述会议中,拜登手持一片晶圆,表示:晶片,就像是我手上的,那些晶圆是电池、是宽频,是所有的基础建设,我们需要打造今日所需的基础建设,而非修复昨日的旧基础建设。我提出的相关计画是建立数百个万个职缺、重建美国、保护我们的供应链,并振兴美国制造。这也将让美国的研发再次成为强大的引擎;”他指出有23位美国参议员与43位众议员已经发出连署信,支持美国的CHIPS半导体业振兴法案。pjMednc

拜登引述了连署信的内容:“里面写道,中国共产党积极地计划重新定向并主导半导体供应链,然后就是他们投入了多少资金才能做到这点。但就像我一直说的:中国以及世界其他地方都没有在等待,美国人也没有理由应该等。”pjMednc

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美国总统拜登在2021年4月12日于白宫与晶片产业高层进行线上会谈。(图片来源:The White House)pjMednc

参与该场线上会议的业界代表包括GlobalFoundries执行长Tom Caulfield、英特尔(Intel)执行长Pat Gelsinger、美光科技(Micron)执行长Sanjay Mehrotra,以及包括台积电(TSMC)董事长刘德音、恩智浦(NXP)、三星(Samsung)等多位SIA成员公司高层,还有来自美国本地汽车产业、科技产业的高层;根据美国白宫在会后发表的声明,这场会议直接听取了受到半导体元件短缺影响的产业领导业者意见。pjMednc

会议讨论的重点之一是改善半导体供应链透明度,以纾解目前的晶片缺货问题,还有改善整个供应链的需求预测以避免未来的相关挑战。白宫的声明指出:“与会者也探讨了在美国鼓励增加额外半导体制造产能的重要性,以确保我们不会再次面临供应短缺。最后,他们讨论了总统在美国就业法案(American Jobs Plan)中的基础建设投资,如何透过打造明日的基础设施以及强化共应链的弹性,来提升美国的竞争力与国家安全──确保美国仍是关键技术的全球领导者以及转向使用洁净能源的未来。”pjMednc

SIA在简短的会后声明中盛赞拜登对半导体制造与研发的500亿美元资金支援,“半导体是美国创造就业机会、因应疫情、国家安全、教育体系,以及横跨航太、汽车、云端运算、医疗装置、电信等等广泛领域创新的核心。”pjMednc

“如同总统拜登的基础建设计画所要做的,透过CHIP美国法案为激励晶片制造与研发投资提供资金,将全面强化美国半导体制造的生产与创新,因此我们各方面的经济领域都能取得所需的晶片;”SIA表示:“这场会议标志了拜登政府与产业界之间继续保持坚强的伙伴关系,并透过对国内制造与研发的联邦投资,来强化美国的半导体供应链。”pjMednc

全球供应链的依存关系

然而最大的挑战会是如何克服目前全球化的半导体供应链架构;在过去30年,这个根据地理特性演变的架构实现了庞大的创新、生产力与成本节省。这也是SIA与顾问业者Boston Consulting Group (BCG)在本月稍早共同发表的一份报告所关注的焦点。pjMednc

该报告指出,假设要建立一个能完全让各地区自给自足的供应链,会需要至少1兆美元的渐进式前期投资,并会使得整体半导体元件价格上涨35%到65%,“最终导致消费者得为电子装置付出更高的成本。”pjMednc

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全球半导体供应链各部门在不同区域的比例以及成本节省幅度。(图片来源:BCG)pjMednc

这个议题也被多位产业高层在会后提出来强调。举例来说,安森美半导体(ON Semiconductor)资深副总裁David Somo在接受《Reuters》访问时表示:“尝试在单一既定地点从上游到下游重建整个供应链是不可能的,会相当昂贵。”pjMednc

此外,Silicon Labs 执行长Tyson Tuttle也在同一篇报导中表示,那不仅只是建立尖端技术产能,还要有较旧的技术,目前市场上缺货最严重的就是更成熟制程的晶片;“我们半导体产业的资本投资并不协调,有太多资金流向最先进的技术。”pjMednc

在该份SIA与BCG共同发表、长达53页的《在不确定年代强化全球半导体供应链》( Strengthening the Global Semiconductor Supply Chain in an Uncertain Era )报告中,关键的发现之一,是地理区域专工化(geographic specialization)已经形成全球半导体供应链的弱点。pjMednc

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图为不同区域的半导体价值链活动分布情况。在整个价值链上有超过50个点,而单一区域会占据65%的全球市占率。(图片来源:BCG)pjMednc

举例来说,在半导体价值链上有超过50个“点”(编者按:即不同技术/产品项目),其中某个单一区域的全球市占率可达65%;很有可能发生单一个点因为天灾、基础设施停摆、国际冲突等等因素而失能,导致重要晶片的供应严重中断。像是有大约75%的全球半导体制造产能集中于大中华区与东亚,这个区域却极易受到地震以及地缘政治紧张局势的影响。pjMednc

而且目前全球100%最先进半导体制程(10奈米以下)产能都在台湾(92%)与韩国(8%),这些先进晶片对美国的经济、国防安全以及关键基础设施都非常重要。一个假设的极端情况是,若台湾的晶圆代工业者完全停产一年,可能导致全球电子产业供应链冻结,并造成严重的全球经济崩溃。如果这种假设性的完全供应中断成为永久状态,会需要花至少3年时间、3,500亿美元的投资,才能建立足够因应全球各地需求、取代台湾晶圆代工业者的产能。pjMednc

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SIA与BCG的报告强调了技术的复杂度如何导致商业模式专注于价值链的特定层面。(图片来源:BCG)pjMednc

为了因应这些全球半导体供应链的弱点,确保其长期性的坚强可靠,SIA与BCG认为美国政府需要采取行动。要降低全球供应链发生大规模中断的风险,美国政府应该要订定市场导向的激励措施,以实现更多角化的地域覆盖。而这类激励措施应该以扩展美国本地半导体产能为目标,并且扩大某些关键材料的供应。pjMednc

举例来说,激励措施产生的额外产能,可实现美国满足国内对运用于国防、航太以及关键基础设施等应用的先进逻辑晶片需求。此外该报告也呼吁美国政府采取以下行动,来推动长期性的供应链弹性:pjMednc

  • 确保美国本土与国际业者拥有平等的全球竞争环境,以及对智慧财产权的有力保护;
  • 推动全球贸易以及在研发与技术标准上的国际合作;
  • 订定与时俱进的移民政策,实现领先全球的半导体聚落以吸引世界级人才;
  • 建立明确与稳定的框架,对半导体贸易进行目标性控制,避免对技术与供应商的广泛单方面限制。

(原文参考链接:Spending $50B on the Chip Industry is a Challenge,by Nitin Dahad;编译:Judith Cheng)pjMednc

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Nitin Dahad
EE Times欧洲记者。Nitin Dahad是EE Times的欧洲记者。
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