半导体制造，我们亚洲是怎么打败美国的？

2022-06-14 15:35

C次元

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作者丨北岸

责编丨崔力文

编辑丨别致

昔日的霸主已尽显疲态，但冰冻三尺，非一日之寒。

2021年5月，时任韩国总统的文在寅结束了为期五天的美国访问，走出白宫赶往亚他兰大的那一刻，难掩内心喜悦的他登陆社交网站，迫不及待地分享了自己的心情——“这是我经历的最好的出访，成果简直超出预期！”

芯片换疫苗的故事，自此开始。

文在寅那边，承诺向美国提供390亿美元的战略投资，光是三星向新芯片工厂砸下的170亿美元，就占这笔投资的一半。拜登那边，则同意与韩国就新冠疫苗的供应和研发建立伙伴关系，帮助文在寅政府在疫苗供应上筑造更牢固的压舱石。

转眼，一年过去了。

2022年5月，拜登正式出访亚洲。有意思的是，他这次打破了“先日后韩”的传统顺序，当私人飞机刚抵达驻韩美军空军基地，拜登随即赶往三星位于京畿道平泽的半导体工厂。在那里，韩国总统尹锡悦已在工厂正门“恭候多时”。

来自芯片的压力依旧盘旋在拜登头顶，“睡王”总统之所以不按常理出牌，最先参观韩国三星的芯片制造基地，也是考虑到芯片供应已成为白宫当下的关键事项之首。实际上，在过去一年多的时间里，白宫已将芯片产业提升到“战时警戒”的历史高度。

自上任以来，拜登也不断推出新的法案和预算，试图实现美国半导体制造业的复兴。无论是老牌芯片巨头英特尔的革新与转型，还是IBM迫不及待地祭出2nm制程工艺的最新“撒手锏”，本质上都是美国在芯片行业努力反击的几个切片。

落伍亚洲的AB面

“我们远未走出困境。”

一个月前，美国商务部长雷蒙多（Gina Raimondo）曾在推特上警告，美国的半导体供应链依旧非常脆弱，且这样的焦虑还将在在未来几年持续下去。她还预测称，全球半导体短缺可能延续至2023年，甚至更久，一些美国公司或将因芯片走向停产或裁员。

2021年至今，“芯片法案”一直是摆在雷蒙多眼前最紧要的任务，拜登政府希望通过这项法案，启动一项高达520亿美元的激励计划，以此振兴美国的芯片制造。最终目的，是实现半导体产业的复兴，并逐渐形成对中国芯片产业链的打压，而拜登过去一年的多项国际举措，确实是在明里暗里剑指中国。

现实很骨感。

根据美国半导体行业协会（SIA）2021年的一份报告，美国想要彻底转向自给自足的半导体供应链，可能需要花费十年的时间修筑护城河，且累计投资甚至要高达1万亿美元。产业层面的反击，美国确实没有太多时间了，早在上世纪九十年代，世界上有40％的半导体是在美国生产制造的，但现在已下滑至12％。

“我们等待的每一天，都有可能是落伍的每一天。”面对亚洲军团咄咄逼人的攻势，上下承压的美国商务部长雷蒙多是最焦虑的。美国是半导体行业的起源地，曾经也是半导体领域的先驱者，这些年的霸主地位却逐渐被亚洲军团反超，打江山容易，守江山难，想要夺回失去的半壁江山，更是难上加难。

2020年，美国累计对外进口了约941亿美元的芯片，与2019年的数据相比却猛增了20％，制造业回迁迫在眉睫。特别是在晶圆代工领域，台积电和三星已揽下全球高达70％的市场份额，台积电更是以54％的市占率坐稳半导体公司市值榜首，业务订单可谓一骑绝尘，营收数据在业界难逢敌手。

这里，也想给读者们提个醒。

虽然美国在晶圆制造方面目前落后于亚洲，但晶圆制造只是整个芯片产业链的关键环节之一。芯片设备、芯片材料以及EDA／IP都属于半导体的底层技术，作为产业价值链上的“命门”，美国一直不落下风。

作为芯片设计最上游、也是最高端的价值细分，EDA（Electronic Design Automation，电子自动化设计）和IP（Intellectual Property Core）目前是我国芯片最为薄弱的环节，但却是美国的优势所在，后者以高达70％的市占率牢牢占据主导地位。EDA领域的三家领头羊公司，新思科技、Cadence和此前被西门子收购的Mentor都属于美国阵营。

半导体生产的整个过程，其实涉及超过50种不同类型的测试与制造设备，特别是让很多国家“卡脖子”的光刻工具，直接决定了芯片的先进程度，堪称多领域顶级技术的集合体。在半导体设备领域，美国的市场份额一直稳定在40％以上，但中国却只能在5％左右徘徊。

非一日之寒

美国商务部曾发布了一份关于半导体供应链的调查报告，150家参与调研的公司涵盖了目前美国所有的主要芯片制造商。报告指出，美国的半导体整体库存已经从2019年的40天下降到2021年的不到5天，2022年的情况则更严峻。

“我们不能再等了。”

拜登自己其实十分清楚，在白宫试图解决芯片短缺造成的政治和经济难题时，同样也面临着一个不争的现实：芯慌，目前没有立即解决的办法，一系列努力的结果需要数年时间才能显现，那些砸下去的钱，对短期内解决供应危机其实毫无帮助。

昔日的霸主已尽显疲态，但冰冻三尺非一日之寒。芯片生产目前在亚洲高度集中，回头看，这其实是多年酝酿的老问题。

半导体芯片主要有三类运作模式。

第一类是IDM（Integrated Device Manufacture），可以集芯片设计、芯片制造、芯片封装和测试等多个产业链环节于一身，以三星、英特尔德国企业为代表；第二类是Fabless，只负责芯片的电路设计与销售，将生产、测试、封装等环节外包，以联发科、博通为代表；第三类是Foundry（代工厂），只负责制造、封装或测试的其中一个环节，最典型的是台积电和联华电子。

英特尔是IDM模式的拥趸，自成一体，拥有包括设计、制造、封装以及销售在内的完整产业链，几乎所有产业链的制造环节都能拽在手里自己干。作为美国制造业的一颗明珠、乃至二十世纪美国资本神话的关键组成部分，辉煌时期的英特尔一度只生产技术最复杂、利润最高的部件，叱咤江湖，IDM无疑是一把利剑，目前也仅有三星和德州仪器这样的芯片巨头能hold住全产业链的业务流程。

只是，成也萧何，败也萧何。

IDM模式自有其弊端。

一是，那些采用IDM模式的公司往往需要兼顾整个产业链条，既要搞好芯片设计，又要为工艺研发头疼，还要考虑产品制造等一堆事情，很难专注于研发制程，容易在制程方面“掉链子”。

二是，以英特尔为代表的的IDM们，不得不扛下公司规模庞大、管理和运营成本高昂以及资本回报率低下等先天硬伤，而这些硬伤，又在英特尔这样的领头羊身上被放大，最终导致大象难转身，大船难调头。

三是，近几年的芯片行业分工越来越细，代工模式日渐吃香，英特尔的市场也不断被台积电为首的代工厂慢慢蚕食。伴随着晶圆代工模式的兴起，晶圆制造的中心逐渐从欧美等过向亚洲国家转移，台湾以及韩国逐渐成为美国芯片制造商的外包方。

冰冻三尺，并非一日之寒。

美国这些年缺失的，不只是一个平衡的产业结构，摆在拜登面前的还有数十年的人才流失，以及那片很难重塑的产业和文化土壤。

拜登，骑虎难下

“这个行业诞生于美国。”

国家层面的半导体复兴，关乎核心产业的命脉，而作为美国半导体芯片巨无霸的英特尔，更是在拜登总统的呼吁下立下了军令状。该公司首席执行官基辛格（Pat Gelsinger）不只一次在公开场合表态，美国是半导体的发源地，包括芯片在内的制造业回迁，非常之时，作为北美一号种子的英特尔责无旁贷。

拜登挥剑以振兴半导体，手里紧握的正是英特尔那把利剑。而英特尔的“救国”之壮举，不仅有拜登政府产业支持的“天时”，更有公司内部调整、且改革派试图驶入新赛道的“人和”。

就在整个美国汽车产业持续闹“芯慌”的关键时刻，阔别英特尔十年之久的技术派代表基辛格（Pat Gelsinger）于今年年初高调回归，接替司睿博履新首席执行官一职。他早在2001年就被任命为英特尔的首位技术官，并于2005年升任公司高级副总裁，2009年离职后加入易安信（EMC），任总裁。

高喊着“Intel is back”、“The old Intel is now the new Intel”的改革口号，基辛格给沉闷许久的英特尔注入的不仅是一剂强心针，更是一支清醒剂。这是英特尔五十多年历史上的一个关键转折点，为了帮助公司挽回“错失的十年”，站在权力顶峰的他即将启动一场自上而下的“大手术”，为公司寻找新的战略方向。

基辛格履新一把手，英特尔随即在新的领导架构下推出了IDM 2．0新战略，誓要从一家CPU公司转型到一家多架构的XPU公司。这不仅英特尔短期内的改革重点，还是新掌门的一个决心，以弥补公司过去几年战略层面输掉的薄弱环节。

那么，IDM 2．0有哪些重点？一言以蔽之，稳住IDM模式的基本盘，然后重启晶圆代工业务。

去年春天，英特尔宣布向汽车芯片相关的公司开放其现有的工厂网络，以应对福特和通用汽车的生产线因芯片供应短缺而临时中断。公司管理层也和芯片供应商商谈，努力在2021年实现汽车芯片的大规模量产，最终目标，是带领美国的芯片行业重回巅峰，并将超过三分之一的半导体制造重新回到美国的土地上。

美国媒体《Roll Call》曾围绕拜登政府的芯片新政策划了专题报道，有意思的是，其副标题引用了一句颇显尴尬的美国俗语——

“前往地狱之路。”

俗语的原意是，通向地狱的路往往铺满善意，也就是我们常说的好心未能能办好事。

拜登复兴半导体的初衷或许是积极的，但没有清晰且符合国情的战略落子，500亿美元的芯片计划也会胎死腹中。彭博社近日撰文称，拜登为了反击亚洲而提出的“芯片法案”，过去一年卡在国会那里，始终无法通过。不同的派系对法案有不同的诉求，且民主党目前已将关注重点转移到其他领域，而共和党对该计划的态度也是日趋排斥。