众所周知,半导体是整个电子产业的心脏。美国作为半导体行业的起源地,长久以来,一直是半导体领域的先驱者。
深究美国半导体龙头地位无可撼动的背后,光是上市公司的规模就达90多家,涵盖设备,材料,设计,制造,封测全产业链。国际知名市场调研机构gartner公布的2020年全球前十半导体企业名单中,来自美国的半导体公司就占据六席,可见实力的雄厚。
而当下,唱衰美国芯片“霸主”地位的声音缘由何来呢?
唱衰美国芯片霸主地位的缘由
诚然,美国是半导体行业中掌握话语权的那一个;但是,如今的美国在芯片制造工艺上,已然落后于亚洲。据半导体行业协会(sia)的数据显示,虽然美国在芯片设计方面仍处于世界领先地位,但美国占全球半导体产能的份额已经从1990年的37%下降至2020年的12%。
美国芯片制造工艺领域的滞后
如今,说到芯片制造方面,有两家公司是行业里的领路羊——台积电和三星电子。要知道,这两大巨头控制了全球七成以上的半导体制造市场,从美国手里接过了芯片制造这一棒。
说起来,曾经的美国是半导体制造的龙头。但随着行业的不断调整,企业策略方针的不断变动,美国对于芯片制造工艺的优势,已逐渐被东亚地区超越。
作为美国的芯片巨头公司——英特尔,在芯片制造工艺上,其技术水平是落后于台积电和三星的。并且,近期有消息曝出,英特尔在进军5nm制程工艺的档口,发现7nm制程工艺出现了漏洞,拥有严重缺陷,此事件让英特尔脚步暂缓。而回看此时的台积电、三星,除了可以量产5nm制程工艺芯片外,甚至已经进军2nm制程工艺领域。对比之下,其落后程度可想而知。
半导体“无晶圆厂”模式的兴起,芯片产能严重下滑,芯片关键部件过于依赖芯片代工厂商。
在芯片领域,一般分为fabless、foundry、idm,这三种典型的企业类型。fabless是指只设计芯片,不制造芯片的企业,比如华为、苹果、高通等;foundry是指只制造芯片,不设计芯片的企业,比如台积电、格芯等;idm是既设计又制造芯片的公司,比如英特尔。
随着半导体行业“无晶圆厂”模式的兴起,众多美国公司采取了这种商业模式,即fabless,只设计芯片,不制造芯片。
在这种模式下,虽然能使他们专注于半导体设计和商业化,但是,同时太依赖于国外的制造加工厂商,抗风险系数上升,一旦产商出现产能不足等事件对自身产品的打击是致命的。因此,反观此次缺芯,为美国各大车企纷纷宣布停产埋下了隐患。
根据美国银行发布的一份研究报告显示,2001年,有30家半导体公司从事先进工艺的芯片制造业务,但是随着成本攀升、难度加大,最后只剩下了3家,即台积电、英特尔和三星。由此可见,随着时代的推进,美国制造业份额在进一步下降,分散到其他国家,倘若在没有重大变动的前提下,美国将越来越难以在半导体制造领域留存任何强大的制造能力。
那么,受芯片制造的滞后影响,为何称唱衰美国芯片“霸主”言论,还言之尚早?
为何“唱衰言论”,还言之尚早!
在半导体行业中,从芯片的设计、制造、封测环节,美国并非全线崩盘落后,只是在芯片制造这一领域落后了,美国对于芯片行业的发展仍是不可替代的。
拜登政府计划
分析师康柏林表示,缺芯危机可能让美国政府意识到,“美国无法掌握自己的命运。”
因而,拜登上台以来,对美国半导体行业出台了一系列条款,希望美国重新获得制造业的领导地位,并确保供应链的安全。
今年二月,美总统拜登签署了一项行政令,要求对美国半导体进行检视评估,寻找出风险点。另外在2万亿美元的经济刺激计划中,拜登政府准备拨出500亿美元用于半导体制造和研发。
在国会,一项名为《美国chips法案》的法案也正在通过立法程序,旨在提供激励措施,鼓励美国本土的半导体研发,以促进先进的研发和确保供应链。
3月份,英特尔ceo帕特·基辛格宣布将投zi200亿美元新建两座芯片厂,并成立英特尔代工服务部门,负责英特尔为其他厂商代工芯片。
当地时间4月12日,美国总统拜登与19位科技、芯片及汽车界ceo连线,举办了一场“芯片+车企”的线上峰会。显然,拜登想从行政层面进一步协同,配置资源为本国受困的制造业提供“出路”;另外,为美国重振半导体制造的计划,需要盟友的支持。
eurasia集团的分析师特里奥罗表示,从长远来说,拜登政府希望鼓励美国和海外的芯片制造商扩大在美国的产能,从而减少对某些地区的依赖,这也能够在美国创造高薪就业岗位。
另一方面,虽然台积电和三星电子是如今的两大主导代工厂,但是他们仍然严重依赖来自美国、欧洲等国家的装备。
半导体行业的特殊性,在于没有一个国家可以垄断芯片行业。美国银行引述gartner的数据表示,全球五大芯片制造装备厂商控制了大约全球七成的市场,其中有三家是美国公司,欧洲和日本各自有一家。其中,位于荷兰的阿斯麦公司是全世界唯一能够生产极紫外光刻机的厂商,台积电和三星生产最先进的芯片都需要这种装备。
因此,在各方的制衡下,美国要求三星和台积电在美国建厂,帮助美国重回芯片制造的龙头地位,保证美国的芯片地位不动摇。
据台媒最新消息称,台积电在美国不只盖一座工厂,而是增资盖6座新厂,将成为在美国拥有产能最大、技术最先进的非美系半导体厂,超越三星等对手。
另外,三星电子目前正在美国投zi170亿美元(约20万亿韩元),用于建设新的半导体工厂,并正在与领先的候选厂址德克萨斯州(austin)商讨一项新的激励计划。这是因为自从三星电子的austin工厂由于去年冬天的寒潮而关闭以来,业务风险已经增加。
在芯片行业的利润链上,设计与应用在微笑曲线的两端,利润率高。制造业在微笑曲线的中间,利润率低。而美国在设计和应用方面有先驱者的作用,占据绝对优势。因此,唱衰美国芯片霸主地位的言论,还言之过早,中国还有一段很长的路需要走。
面对“卡脖子”,我国的策略方针
面对美国的半导体制裁,我国出台了一系列政策支持,并且制定了未来五年加快发展芯片、人工智能和量子计算等先进技术的计划。
中国在十四五规划中的研发支出将以每年7%以上的速度增长。对此,经济学家和行业分析人士表示,中国十四五规划在于强调先进技术和创新。规划还包括中国对2035年的远景目标,届时中国希望在“关键核心技术实现重大突破,进入创新型国家前列”。
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