用户名:  密码:   
网站首页即时通讯活动公告最新消息科技前沿学人动向两岸三地人在海外历届活动关于我们联系我们申请加入
栏目导航 — 美国华裔教授专家网两岸三地百家论坛
关键字  范围   
 
《美国芯片法案》:不是卡脖子,是想斩草除根
2023/3/7 16:52:41 | 浏览:951 | 评论:0

半导体产业已成为大国博弈的前沿阵地。继去年签署《芯片和科学法案》并发布“107新规”后,美国近期在半导体领域对华又实施了进一步的管制行动,使中国半导体产业再度承压。美国在全球半导体产业链中具有领先优势,但其制造环节相对较为薄弱,目前美国已在着手推动构建除中国大陆以外的半导体供应链。

美国芯片法案细则发布

十年内不得在中国扩产

2022年,中国半导体行业可谓历经风雨,不仅面临国内疫情反复和行业周期下行带来的考验,美国对中国半导体行业的管制也持续加强。

而进入2023年,针对分别于去年8月签署的《2022芯片和科学法案》和10月7日发布的出口管制新规,美国方面又实施了进一步的明确和深化。

先从最近新发布的芯片法案细则说起。

2月28日,美国商务部在官网发布声明称,将开放《芯片和科学法案》补贴申请并公布10大优先事项。

《芯片和科学法案》由美国总统拜登于去年8月9日正式签署,主要是为美国本土的半导体制造和其他相关前沿领域的科研活动,提供巨额财政拨款和税收抵免等产业优惠举措。

其中,法案授权联邦政府提供527亿美元用于补贴美国半导体产业——390亿美元用于扩建和新建半导体工厂,132亿美元用于研发和劳工培养,5亿美元用于增强全球产业链。

美国商务部长雷蒙多在新闻发布会上表示,芯片法案旨在维护美国的国家安全,目标是确保生产最尖端芯片的公司设在美国本土。

另外,雷蒙多在接受媒体专访时还表示,芯片法案扶植美国半导体制造,将让美国国防部确保取得获补助工厂生产的尖端半导体,也将确保美国业界能供应军方现代武器系统所需的先进芯片。

不过,美国政府当然不会提供“免费午餐”,从细则的要求来看,芯片企业想拿到这些补贴,并不如去年预期得容易。

除了项目本身需符合美国的“半导体愿景”、证明项目长期商业可行性、为员工提供“负担得起的高质量儿童保育服务”等要求,还有限制分红和回购、与美国政府分享“超额利润”等规定。

也就是说,如果台积电的美国亚利桑那州晶圆厂拿了超过1.5亿美元的补助款,以后如果盈利情况超过预期,赚的钱就需要和美国政府分享。

《美国芯片法案》:不是卡脖子,是想斩草除根

此外,英特尔的股息率一直不错,自2005年以来已投入超过1000亿美元用于股票回购,并通过这种策略来吸引投资者。而如果芯片法案限制公司分红和回购,也可能令与英特尔采用相似策略的芯片公司承压。

国内企业最关注的条款,当属《芯片和科学法案》中要求,获得补助款的企业在未来十年内,都将受到与“受关注国家”进行显著规模交易或扩大半导体制造能力的限制,当然也包括从事敏感技术的研发,或是技术授权等方面的限制。

美国商务部强调,补贴将会按照建设和运营里程碑分批发放,如果申请人未能实现承诺,将视情况采取暂停拨款、终止补贴或要求返还所有资金等举措。

而这里的“受关注国家”,想必不用多说,读者们自然心知肚明。

继“107新规”的单边管制后

美国联合日荷围堵中国芯片

再来说说去年10月的“107新规”。

2022年10月7日,美国商务部产业安全局(BIS)宣布了一系列在《出口管理条例》(EAR)下针对中国的出口管制新规,进一步升级了对中国半导体行业的限制。

简单来说,新规从“物”和“人”两方面都进行了限制。

一方面,新规加大了美国先进计算芯片及包含此类芯片的产品、超级计算机以及半导体制造领域对中国的出口管制,将31家中国实体列入未经核实清单(UVL)。

具体来看,“107新规”限制了位于中国大陆的晶圆制造厂商获取16/14nm及以下先进逻辑制程芯片、128层及以上NAND闪存芯片、18nm半间距或更小的DRAM内存芯片所需的制造设备的能力,除非获得美国商务部的许可。

这其中也包括了三星、SK海力士等外资企业在中国大陆的晶圆厂。虽然在去年10月11日,三星电子与SK海力士已获得了1年的豁免许可,但尚无法确定1年到期之后能否继续获得豁免。

另一方面,新规还限制了“美国人”(包括自然人、法人、任何地理位置在美国的主体)在中国半导体制造厂开发或生产特定集成电路,或者为中国提供便利与服务。

《美国芯片法案》:不是卡脖子,是想斩草除根

而相比于产品和技术的管控,对人才的限制,可能影响会更大。

因为美国籍华人一直是支持国内半导体公司发展的重要力量。比如,国产半导体设备知名大厂中微公司,其内部包括董事长尹志尧在内的多名高管和核心技术人才均为美籍。

目前,国产半导体设备制造商的美籍员工已停止参与受新规限制的工艺节点的研发活动,以遵守美国商务部出口管制措施中对“美国人”的限制。

可以说,这是自2020年4月28日以来,BIS对于EAR规模最大的一次修订,指向性也非常明显——以先进计算芯片和超级计算机为切入点,全面加强对中国半导体行业,特别是国内先进制程能力建立的限制。

新规发出后,AMAT、KLA和LAM等美国知名半导体设备公司就暂停了在中国的受限制业务,并撤走了在长江存储等国内厂商的驻厂员工。

此前,部分国产厂商曾表示,将试图通过采购日系或者欧系半导体设备来应对,以实现“去美化”。

然而,更严格的管控又来了。

今年1月底,美国与日本、荷兰官员在华盛顿达成协议,同意扩大对华芯片出口管制措施。

也就是说,今年开始,美国已经从以前的单边管制,演变升级为拉拢盟友一起实施多边管制,共同阻遏中国芯片技术的发展。

虽然协议到底如何落地目前仍是未知数,但这一倾向性举措确实会给大陆晶圆厂产能扩建造成较大负面影响,因为荷兰的阿斯麦(ASML)、日本的尼康(Nikon)和东京电子(TEL)等公司都是中国半导体设备的关键供应商。

台湾《自由时报》认为,美国与荷兰和日本达成的该协议相当于对大陆半导体产业进行“核弹级制裁”。

据印度《第一邮报》报道,在与日、荷结盟后,美国又试图拉韩国入伙,意图加强利益联结和合作,将中国挤出全球科技供应链。

欧盟内部市场执行委员布雷顿对此表示:“我们完全同意遏制中国最先进芯片的目标,我们不能让中国获得最先进的技术”,称在限制中国获得微芯片、量子计算和人工智能等技术方面,欧盟和美国有非常强烈的一致性。

全球半导体产业链是高度专业化的分工体系

美国半导体公司在其中具有领先优势

近年来,从中兴、晋华、华为事件到如今的芯片法案,美国对中国发起的科技战不断升级,已从贸易战的谈判筹码升级为了赤裸裸的战略遏制。

要理解美国为什么能在半导体领域对中国进行管制,需先来了解一下半导体产业链的发展概况。

现代半导体工业源于美国贝尔实验室在1947年发明的第一块晶体管。自1957年美国仙童半导体公司诞生以来,半导体产业经历了数次重要的全球化转型。

在发展初期,半导体企业以IDM模式为主,指的是一家企业完全覆盖从芯片设计、制造、封装到测试等整个产业链的模式。

后来,伴随产品复杂度的提升,IDM模式所需投入的成本不断增高,便逐渐分化为了“设计—制造—封测”(Fabless-Foundry-OSAT)的高度专业化分工体系。

目前,仅有英特尔、三星、德州仪器等一些实力雄厚的企业仍在采用IDM模式。而诸如台积电、中芯国际,以及高通、联发科等公司,则分别采用了Foundry和Fabless模式。

伴随着半导体产业组织模式变革,全球半导体产业也经历了由美国向日本、韩国和中国台湾地区的几轮产业转移。

每次转移基本都是将价值含量较高的环节留在了本国或本地区,将成本较高的生产环节转移到了国外。

《美国芯片法案》:不是卡脖子,是想斩草除根

美国是半导体芯片的发源地,在上世纪八十年代以前,其半导体产业一直保持着在全球的领先地位。

不过,到了八十年代,日本半导体产品因“质优价廉”形成了很强的市场竞争力,在世界市场的份额逐渐上升,后取代美国成为世界上最大的半导体生产国。

在随后的九十年代,韩国在动态存储器领域赶超了日本,中国台湾也凭借创新的代工厂模式跻身全球领先地位。

实际上,日本半导体产业的衰落与美国的制裁打压有很大的关系。囿于篇幅,本文不在此详述,读者如果感兴趣我们以后有机会再来专门讲讲。

目前中国大陆正处于新一代智能手机、物联网、人工智能、5G通信等行业快速崛起的进程中,是全球最重要的半导体应用和消费市场之一。业内观点普遍认为,中国大陆正在承接全球半导体产业的第三次转移。

现在,全球半导体供应链的不同环节呈现出了分散化的布局特点。简单来说,在设计环节,英美韩都在参与;制造环节主要由中国台湾企业完成,但需要荷日美企业的设备、日美企业的材料,封测环节主要是马来西亚、中国大陆参与。

或者说,随着技术迭代的持续进行,芯片制造如果没有全球分工的支持,其复杂程度可以说几乎无法完成。

且不说研发与技术极高的壁垒,光是原材料,目前就没有一个国家能完全自主覆盖。因为随着芯片性能不断提升,制造复杂度越来越高,生产过程中已经用到了77种元素,占到了元素周期表118种元素的62.25%。

具体来看,美国的半导体设计能力始终全球领先,目前全球前三大设计公司高通、博通、英伟达皆为美国公司。

作为芯片设计的基础,电子设计自动化(EDA),也基本上被美国企业新思科技(Synopsys)和铿腾电子(Cadence)主导。

在制造设备领域,美国同样具有优势。全球前五大半导体设备商中,有3家是美国企业:应用材料公司AMAT、泛林集团Lam和科磊公司KLA;其他2家分别是荷兰的ASML和日本的TEL。

在材料领域,美国企业也占有可观的市场份额。比如,美国公司占据了40%的掩膜版市场份额,慧瞻材料(Versum Materials)、艾万拓(Avantor)、霍尼韦尔(Honeywell)等公司在电子气体和湿电子化学品方面也都具有一定的行业实力和地位。

整体来看,美国半导体公司在全球半导体价值链中仍具有垄断地位。

根据SIA数据,核心IP产生的附加值中的72%归于美国;逻辑芯片设计增加值有67%也被美国占据;存储器设计环节美国占有28%的增加值;其他非逻辑芯片和非存储芯片,美国拥有设计的37%的增加值;而在半导体设备领域,美国也拥有42%的增加值。

这也是中国的芯片产业会受制于美国的重要原因——全球芯片产品链和美国无法脱离关系,且中国大陆半导体产业起步较晚,国产化率水平较低,芯片研发和制造等环节仍依赖于从美国或与美国签署协议国家进口。

进攻与防御并举

美国欲重建半导体供应链

相信读者朋友已经感受到了,近段时间美国的操作不只是针对中国半导体进行制裁,而选择的是“两套战略”:一是进攻战略,对中国半导体产业进行打压;二是防御策略,在国家层面出台政策来补足自己产业的弱项。

尽管从美国半导体产业基础来看,其在设计、设备和材料等领域仍具备有较大的技术和竞争优势,对全球半导体产业链有较强的主导力和控制力。

但美国半导体产业也存在明显的弱势——制造环节薄弱。

如前文所说,上世纪80年代,随着半导体行业专业化分工的加剧和制造环节的成本增加,美国企业逐步放弃了自营晶圆厂,转而将资金集中投入到更具竞争优势和利润空间更大的设计环节。

而半导体供应链中劳动密集、资金投入高、回报周期长的芯片制造和晶圆代工环节,则逐步外移到了亚洲的日本、韩国及中国台湾地区。

《美国芯片法案》:不是卡脖子,是想斩草除根

根据美国白宫发布的文件,美国半导体制造的全球市场份额,已从20年前的37%下降到了2021年的12%,落后于中国台湾地区和韩国等地,且预计将持续下降。

目前,全球5nm以下的先进制程,只有台积电和三星两家企业能够做到,美国最先进的芯片基本都委托台积电在中国台湾生产。即使像英特尔这样的IDM大厂,也在与台积电合作。

而在封装领域,美国封装环节的全球占比也较小,仍严重依赖于东亚地区。

如今,无论从科技或是经济发展的角度来看,半导体产业的重要性都不言而喻。全球先进制造业、人工智能、大数据、5G、新能源汽车等高科技产业的发展均离不开芯片。

可以说,芯片技术水平已经成为衡量一国综合实力的重要指标之一,半导体产业也自然成为全球战略竞争的制高点。

而在研发、设计、设备、材料等多领域都有较强竞争优势的美国,又怎能容忍在制造环节“受制于人”?

实际上,美国半导体行业协会和各大半导体企业,早在拜登执政前就已指出,美国在全球半导体市场影响力较强,市场占有率较高,但半导体制造业最弱,远逊于中国台湾地区和韩国等亚洲国家(地区),因此一直在敦促美国政府出台刺激政策。

此前,制造环节脱离美国的重要原因之一就是美国的生产成本高。如今的《芯片与科学法》中,就有大概390亿美元,专门用于补贴新建立的晶圆制造厂,并且允许25%的设备投资可以抵税,这两条优惠政策针对性地降低了在美国建厂生产的成本。

特别是在新冠疫情大流行和乌克兰危机的叠加影响下,半导体产业链遭受重大冲击,全球“缺芯”现象长时间延续,对美国多个行业的影响都尤为突出,也让美国意识到,现有的半导体供应链较为脆弱,构建稳定的供应链具有必要性。

美国商务部副部长唐·格雷夫斯就曾指出,美国半导体行业面临两大危机:一是半导体供应短缺扰乱了汽车、消费电子等多个关键行业,造成企业裁员和经济复苏放缓;二是美国在半导体供应链上的“长期领导力”面临威胁。

而半导体制造集中于东亚,对美国而言,也的确存在一系列风险。

一些自然因素是极不可控的,比如东亚处于环太平洋地震带,2011年日本大地震曾致使数家晶圆厂关闭长达数月,25%的硅片供应因此受到影响。

另外,东亚已成为大国博弈的前沿。比如,2019年,韩日两国的政治紧张,就曾使日本限制向韩国出口半导体关键材料,影响了韩国每月大约70亿美元的半导体出口。

不过,也有业内人士并不很看好美国芯片法案。据媒体报道,台积电CEO张忠谋曾表示:台积电很乐意从芯片法案500亿美元补贴中受益,但美国想靠这些钱重建芯片产业,想法太天真。

尽管目前美国芯片法案最终成效几何尚不明确,但可以确定的是,美国已经无法容忍中国科技未来可能与其并驾齐驱的潜在前景,半导体产业已成为大国博弈的前沿阵地。

对于中国而言,在认清现实的基础上,须更加重视基础科研和原始创新,利用好得天独厚的市场优势,加速推进半导体产业的国产替代进程,避免陷入未来更大的供应链危机中。

相关栏目:『百家论坛
泼天的富贵,为什么总能落到张核子头上 2023-09-25 [77]
中国国运与外资沉浮 2023-09-22 [125]
残雪:我搞文学以来就不怎么同人来往了 2023-09-16 [134]
新时代大陆女人的“新三从四德” 2023-09-16 [308]
寒门更难出贵子:教育减负三十年 导致两极分化更严重 2023-09-22 [224]
资源过度向“帽子人才”聚集,加剧了青年科研人员“追帽子、抢帽子”风气 2023-09-22 [160]
经常在这个睡眠阶段醒,你也有机会变天才 2023-09-22 [277]
台海局势发生显著变化,解放军不只是绕台飞行 而是真在实战演练 2023-09-23 [272]
中国人的生活太“样板间”了 2023-09-20 [265]
2020年是一个“特殊的年份” 2023-09-15 [419]
相关栏目更多文章
最新图文:
马亮:做院长就能够发更多论文?论文发表是不是一场“权力的游戏”? :印裔人才在美碾压华裔:我们可以从印度教育中学到什么? :北京452万人将从北京迁至雄安(附部分央企名单) :《2019全球肿瘤趋势报告》 :阿尔茨海默病预防与干预核心讯息图解 :引力波天文台或有助搜寻暗物质粒子 :Sail Through the Mist - SoCal Innovation Forum 2019(10/5) 游天龙:《唐人街》是如何炼成的:UCLA社会学教授周敏的学术之路
更多最新图文
更多《即时通讯》>>
 
打印本文章
 
您的名字:
电子邮件:
留言内容:
注意: 留言内容不要超过4000字,否则会被截断。
未 审 核:  是
  
关于我们联系我们申请加入后台管理设为主页加入收藏
美国华裔教授专家网版权所有,谢绝拷贝。如欲选登或发表,请与美国华裔教授专家网联系。
Copyright © 2023 ScholarsUpdate.com. All Rights Reserved.