美國巨資投向芯片行業

來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自紐約時報，謝謝。

9月，芯片巨頭英特爾在俄亥俄州哥倫布附近的一塊土地上召集官員，承諾投資至少 200 億美元新建兩家半導體工廠。

一個月后，美光科技在紐約州錫拉丘茲附近慶祝了一個新的制造基地，這家芯片公司預計到本十年末將花費 200 億美元，最終可能是這個數字的五倍。

12 月，臺積電在鳳凰城舉辦了一場盛會，計劃將投資額增加兩倍，達到 400 億美元，并建設第二家新工廠來生產先進芯片。

這些承諾是過去 18 個月美國芯片制造計劃大幅增加的一部分，其規模堪比冷戰時期對太空競賽的投資。這種繁榮對全球技術領導地位和地緣政治產生了影響，美國的目標是阻止中國成為芯片領域的先進大國，這些硅片推動了智能手機和虛擬現實護目鏡等創新計算設備的誕生。

如今，芯片已成為現代生活的重要組成部分，甚至超越了科技行業的創造，從軍用裝備和汽車到廚房用具和玩具。

據行業組織半導體行業協會稱，自 2020 年春季以來，美國全國已有超過 35 家公司承諾為與芯片相關的制造項目投資近 2000 億美元。這筆資金將用于 16 個州，包括德克薩斯州、亞利桑那州和紐約州，用于 23 家新芯片工廠、9 家工廠的擴建，以及向該行業提供設備和材料的公司的投資。

這一舉措是拜登政府產業政策舉措的一個方面，該舉措包括懸而未決的至少 760 億美元的贈款、稅收抵免和其他補貼，以鼓勵國內芯片生產。除了為基礎設施和清潔能源提供全面資金外，這些努力構成了美國對制造業的最大投資，可以說是自二戰以來美國聯邦政府在新船、管道和制造鋁和橡膠的工廠上大舉支出。

“我從未見過這樣的海嘯，”Sematech 的前首席執行官丹尼爾·阿姆布魯斯特 (Daniel Armbrust) 說。Sematech 是一個現已解散的芯片聯盟，于 1987 年與國防部成立，成員公司提供資金。

拜登總統將其經濟議程的重要部分押在了刺激美國芯片生產上，但他的理由超出了經濟利益。當今世界上許多尖端芯片都是在地緣焦點中國臺灣制造的。

行業高管表示，美國新的生產努力可能會糾正其中的一些不平衡——但僅限于一定程度。

新的芯片工廠需要數年時間才能建成，而且在開始運營時可能無法提供業界最先進的制造技術。如果白宮沒有給予足夠的補貼，公司也可以推遲或取消這些項目。技能的嚴重短缺可能會削弱繁榮，因為復雜的工廠需要的工程師數量遠遠超過從美國高校畢業的學生數量。

塔夫茨大學弗萊徹法律與外交學院國際歷史副教授克里斯米勒說，美國芯片生產的大量資金“不會嘗試或成功實現自給自足”。

白宮官員辯稱，芯片制造投資將大幅減少需要從國外購買的芯片比例，從而提高美國的經濟安全。在 12 月的臺積電活動上，拜登先生還強調了對蘋果等依賴臺積電滿足其芯片制造需求的科技公司的潛在影響。他說，“這可能會改變游戲規則”，因為越來越多的公司“將更多的供應鏈帶回家”。

從 1950 年代后期開始，美國公司幾十年來一直引領芯片生產。但隨著亞洲國家提供將制造業轉移到這些國家的激勵措施，該國在全球生產能力中的份額從 1990 年的約 37% 逐漸下滑至約 12%。

據行業分析師和半導體行業協會稱，如今，臺灣約占芯片總產量的 22%，占最先進芯片產量的 90% 以上。

新的支出將提高美國的地位。根據半導體行業協會委托波士頓咨詢集團在 2020 年進行的一項研究，500 億美元的政府投資可能會促使企業支出，到 2030 年美國在全球生產中的份額將達到 14%。

“這確實讓我們幾十年來第一次參與其中，”該協會主席約翰紐弗說，他補充說，這個估計可能是保守的，因為國會通過一項名為 CHIPS 法案的立法批準了 760 億美元的補貼.

盡管如此，這種增長不太可能消除美國在最先進芯片方面對臺灣的依賴。這種芯片是最強大的，因為它們在每一片硅片上封裝了最多數量的晶體管，它們通常被視為一個國家和地區技術進步的標志。

長期以來，英特爾一直在縮小晶體管尺寸的競賽中處于領先地位，以便在芯片上容納更多晶體管。微型化的步伐通常以納米或十億分之一米來描述，數字越小，表示生產技術最先進。然而，臺積電近年一路高歌猛進。

但在其鳳凰城工廠，臺積電可能不會引進其最先進的制造技術。該公司最初宣布將在鳳凰城工廠生產 5 納米芯片，然后在上個月表示到 2024 年還將在那里生產 4 納米芯片，并建立第二家工廠，該工廠將于 2026 年開放，用于生產 3 納米芯片. 它沒有討論進一步的進展。

相比之下，臺積電在臺灣的工廠在2022年底開始生產三納米技術。International Business Strategies 首席執行官漢德爾瓊斯表示，到 2025 年，臺灣工廠可能會開始向蘋果供應兩納米芯片。

臺積電和蘋果拒絕置評。

尚不清楚其他芯片公司是否會將更先進的尖端芯片技術帶到他們的新基地。三星電子計劃投資 170 億美元在得克薩斯州新建一家工廠，但尚未透露其生產技術。英特爾正在制造大約 7 納米的芯片，盡管它表示其美國工廠將在 2024 年之前生產 3 納米芯片，并在不久之后生產更先進的產品。

消費熱潮也將減少（但不會消除）美國在其他類型芯片方面對亞洲的依賴。國內工廠僅生產全球約 4% 的存儲芯片——電腦、智能手機和其他消費設備需要存儲芯片——而美光計劃的投資最終可能會提高這一比例。

但是，在過去兩年中供應如此短缺以致于美國汽車制造商不得不關閉工廠并生產部分成品汽車的情況下，各種更老、更簡單的芯片仍然可能存在缺口。臺積電是其中一些芯片的主要生產商，但它正在將新投資的重點放在利潤更高的先進芯片工廠上。

Synaptics 的首席執行官 Michael Hurlston 說：“我們仍然有一種依賴性，沒有受到任何形式或形式的影響，”Synaptics 是一家硅谷芯片設計公司，嚴重依賴臺積電在臺灣的舊工廠。

據半導體行業協會稱，芯片制造熱潮有望在供應這些芯片的工廠和公司中創造 40,000 個新職位。這將增加約 277,000 名美國半導體行業員工。

但要填補這么多技術職位并不容易。芯片工廠通常需要技術人員來運行工廠機器，還需要電氣和化學工程等領域的科學家。根據最近對高管的調查，人才短缺是該行業最嚴峻的挑戰之一。

CHIPS 法案包含用于勞動力發展的資金。負責監督從 CHIPS 法案基金中撥款的商務部也明確表示，希望獲得資金的組織應該制定培訓和教育員工的計劃。

針對這一問題，英特爾計劃投資 1 億美元，以促進大學、社區學院和其他技術教育工作者的培訓和研究。新建半導體實驗室的普渡大學設定了每年培養 1000 名工程師的目標，并吸引了芯片制造商 SkyWater Technology 在其印第安納校區附近建造一座價值 18 億美元的制造工廠。

然而，隨著芯片公司與其他急需工人的行業展開競爭，培訓可能只會到此為止。

時任普渡大學總裁的米奇丹尼爾斯在 9 月份的一次活動中表示：“我們將不得不建立一個半導體經濟，以吸引人們有很多其他選擇。”

由于培訓工作可能需要數年時間才能見效，行業高管希望讓受過高等教育的外國工人更容易獲得在美國工作的簽證或在獲得學位后留在美國。華盛頓的官員意識到，鼓勵更多移民的言論可能會招致政治火力。

但商務部長吉娜·雷蒙多 ( Gina Raimondo ) 于 11 月在麻省理工學院的一次演講中直言不諱。

她說，吸引世界上最優秀的科學人才是“美國失去的優勢”。“而且我們不會讓這種情況發生。”