美國芯片制造行業(yè)的黃昏

來(lái)源：半導體行業(yè)觀(guān)察

CHIPS法案撥款陷入僵局，

美國半導體制造行業(yè)或進(jìn)一步下滑

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

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

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

半導體行業(yè)一度對CHIPS法案的財政補貼較為樂(lè )觀(guān)，而且520億美元的補貼力度也確實(shí)吸引了不少半導體制造行業(yè)的巨頭在美國加大投資。美國本土半導體巨頭Intel首先響應，宣布將在俄亥俄州建造大型先進(jìn)半導體加工廠(chǎng)，投入將達1000億美元，瞄準的則是預計在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體制造設施，臺積電也在這些財政補貼的吸引下開(kāi)始在亞利桑那州建廠(chǎng)。除了半導體fab之外，晶圓制造領(lǐng)域的最大供應商之一環(huán)球晶圓也宣布將投入50億美元在德克薩斯開(kāi)設晶圓制造廠(chǎng)，如果正式建成則將是20年內第一家在美國本土的晶圓制造廠(chǎng)。

然而，隨著(zhù)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體制造計劃可能也會(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體行業(yè)進(jìn)行大量補貼，但是補貼資金來(lái)自哪里仍然無(wú)法達成一致。隨著(zhù)國會(huì )將在8月進(jìn)入休會(huì )期，在8月之前達成一致將會(huì )成為該法案最終能否在今年通過(guò)的關(guān)鍵時(shí)間節點(diǎn)，留給國會(huì )的時(shí)間正在越來(lái)越少。

而前文提到的一些被該法案吸引而準備大筆投資美國本土半導體的巨頭也正在準備另一套計劃。Intel已經(jīng)無(wú)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(wú)法及時(shí)通過(guò)，Intel將會(huì )取消在美國大筆擴建的計劃，而會(huì )轉向去歐洲建廠(chǎng)。環(huán)球晶圓也明確表示了如果USICA法案無(wú)法通過(guò)，將會(huì )取消在德克薩斯州的建廠(chǎng)計劃。臺積電雖然沒(méi)有明確表示對應計劃，但是公司已經(jīng)在之前表示在亞利桑那州的建廠(chǎng)投入成本超過(guò)了預期，估計如果撥款無(wú)法通過(guò)則亞利桑那州的建廠(chǎng)計劃將會(huì )縮水。

Intel CEO Pat Gelsinger上周發(fā)推催促?lài)鴷?huì )及時(shí)通過(guò)CHIPS法案的撥款方案否則俄亥俄州的工廠(chǎng)無(wú)法正式動(dòng)工

隨著(zhù)半導體行業(yè)的周期從兩年前開(kāi)始的缺貨過(guò)熱周期走向未來(lái)幾年的需求下滑周期，預計越來(lái)越多的半導體廠(chǎng)商將會(huì )把成本和政策補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(wú)法通過(guò)有吸引力的補貼方案，那么海外半導體公司基本都不會(huì )考慮來(lái)美國建廠(chǎng)，甚至美國本土半導體巨頭也會(huì )進(jìn)一步遷往海外。Intel CEO Pat Gelsinger宣布考慮去歐洲建廠(chǎng)的發(fā)言就是一個(gè)很明確的信號，即如果CHIPS法案的撥款得不到通過(guò)，美國的半導體制造行業(yè)將會(huì )進(jìn)一步衰退。

美國半導體制造行業(yè)陷入困境的根本原因

美國半導體制造行業(yè)曾經(jīng)輝煌一時(shí)。在半導體行業(yè)剛剛興起的時(shí)候（上世紀五十年代），幾乎所有的半導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)全球的半導體制造技術(shù)高速迭代和發(fā)展。然而，時(shí)至今日，根據波士頓咨詢(xún)和美國半導體行業(yè)協(xié)會(huì )（SIA）的報告，美國僅有12%的全球半導體制造份額。

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

與其他國家，尤其是亞洲相比，美國的半導體制造成本明顯要高，這些成本一方面來(lái)自于美國的建設成本較高，另一方面也來(lái)自于美國的人才成本。美國雖然能提供最尖端的技術(shù)人才儲備，但是對于半導體制造行業(yè)需要的工程人才卻儲備不足，根據美國Eightfold AI的行業(yè)報告，美國目前半導體制造行業(yè)的人才缺口為70000到90000，比例高達50%。換句話(huà)說(shuō)如果需要在當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(chǎng)招募人才比預想中要難不少。當然，成本問(wèn)題可以由政府補貼的形式來(lái)部分解決，這也是美國在政府宣布大手筆補貼計劃后有許多半導體巨頭想要加大投資的原因，但是一旦這樣的補貼無(wú)法實(shí)現那么成本將會(huì )是美國半導體制造行業(yè)缺乏競爭力的一個(gè)重要原因。

臺積電主席劉德音在年度股東大會(huì )上討論美國建廠(chǎng)遇到的困難

除了成本之外，整體供應鏈也是限制美國半導體制造的一個(gè)原因。隨著(zhù)整體電子行業(yè)供應鏈離開(kāi)美國進(jìn)入亞洲，與半導體制造相互接口的上下產(chǎn)業(yè)鏈也在離美國越來(lái)越遠。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的組裝，而如果有一些核心環(huán)節遠離其他上下游，則會(huì )給整體生產(chǎn)帶來(lái)挑戰，包括運輸的時(shí)間和成本，協(xié)調的難度等等。在這一點(diǎn)上，亞洲（尤其是中國的深圳和臺灣）的整體供應鏈最為完整，而相對來(lái)說(shuō)美國的供應鏈完整度并不高，即使在美國生產(chǎn)芯片，但是其他環(huán)節例如PCB板和組裝等都必須到美國之外的地方完成，這也給美國半導體制造行業(yè)帶來(lái)了挑戰。

未來(lái)全球半導體格局將會(huì )如何變化？

從長(cháng)遠來(lái)看，除非美國能長(cháng)期堅持大量投入半導體行業(yè)，否則半導體制造業(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(guò)將會(huì )是美國有沒(méi)有決心投入半導體行業(yè)的一個(gè)重要信號，如果該法案擱淺那么半導體行業(yè)對于美國的信心也將會(huì )繼續下滑，估計會(huì )進(jìn)一步移出美國本土。而如果美國以CHIPS法案為一個(gè)標志開(kāi)始長(cháng)期大量投入半導體行業(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出一套能滿(mǎn)足其核心需求的半導體制造和相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈。

對于美國來(lái)說(shuō)，其核心訴求或許并不在于美國半導體制造產(chǎn)業(yè)重回世界領(lǐng)先地位，而更多地是要確保能滿(mǎn)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體制造等核心技術(shù)上美國不要落后；因此我們認為從半導體制造的市場(chǎng)份額來(lái)看，無(wú)論USICA法案能否通過(guò)，在近幾年內美國半導體行業(yè)并不會(huì )有多大增長(cháng)，甚至可能會(huì )進(jìn)一步下滑。

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

除了亞洲之外，歐洲在半導體領(lǐng)域也雄心勃勃，歐盟在今年二月發(fā)布的EU Chips法案預計將會(huì )給半導體行業(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(chǎng)，而GlobalFounreis則在上周剛剛宣布與ST Microelectronics合作投入數十億美元在法國新建一個(gè)300mm以生產(chǎn)22nm FD－SOI Fab。根據EU Chips法案，歐洲希望能在2030年擁有全球20%的半導體制造市場(chǎng)份額。這一目標能否實(shí)現還是個(gè)未知數，但是歐洲確實(shí)有可能在一些差異化領(lǐng)域（例如汽車(chē)電子，模擬和混合信號工藝，而非最先進(jìn)的半導體工藝）擁有一定的競爭力，以滿(mǎn)足本土的需求。