[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]芯片實(shí)驗(yàn)室趙工 半導(dǎo)體工程師 [color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]2022-02-12 08:16

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#制造業(yè)[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]1個(gè)#半導(dǎo)體[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]451個(gè)

#半導(dǎo)體設(shè)備[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]27個(gè)#晶圓[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]58個(gè)美國(guó)智庫(kù)CSET【1】《維持美國(guó)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力-芯片法案激勵(lì)優(yōu)先事項(xiàng)》報(bào)告重要內(nèi)容簡(jiǎn)述

為了重振美國(guó)本土半導(dǎo)體制造業(yè)，2021年國(guó)會(huì)通過(guò)了《美國(guó)芯片法案》(CHIPS for America Act)，該法案授權(quán)美國(guó)商務(wù)部管理約390億美元聯(lián)邦撥款（以下稱為激勵(lì)款項(xiàng)），用來(lái)資助建設(shè)新的半導(dǎo)體制造設(shè)施【2】，以激勵(lì)芯片制造商提高在美生產(chǎn)能力。許多美國(guó)和非美芯片制造商都希望能從激勵(lì)款項(xiàng)中分得一杯羹。如何分配激勵(lì)款項(xiàng)是《美國(guó)芯片法案》能否幫助美國(guó)鞏固在先進(jìn)半導(dǎo)體制造領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)地位的關(guān)鍵。

2022年1月，美國(guó)智庫(kù)CSET發(fā)布了《維持美國(guó)在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力-芯片法案激勵(lì)優(yōu)先事項(xiàng)》的報(bào)告，該報(bào)告評(píng)估了當(dāng)前美國(guó)在半導(dǎo)體制造能力方面存在的突出風(fēng)險(xiǎn)，并從國(guó)家安全角度最迫切需要回流的芯片制造能力、現(xiàn)有激勵(lì)款項(xiàng)下建設(shè)多大的產(chǎn)能、如何分配激勵(lì)款項(xiàng)三個(gè)方面，給出了有效使用370億美元激勵(lì)款項(xiàng)【3】的政策建議。

一、美國(guó)半導(dǎo)體制造能力風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果（一）邏輯芯片【4】過(guò)度依賴中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣，將威脅美國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全。

一是，美國(guó)在邏輯芯片上的消費(fèi)每年達(dá)數(shù)百億美元，這其中約25%的邏輯芯片消費(fèi)是用在人工智能、數(shù)據(jù)中心、軍事以及汽車 (包括軍用車輛)等敏感領(lǐng)域。二是，美國(guó)境內(nèi)5nm邏輯芯片（以下稱先進(jìn)邏輯芯片）產(chǎn)能為零，而16nm節(jié)點(diǎn)以上的傳統(tǒng)邏輯芯片（以下稱傳統(tǒng)邏輯芯片）產(chǎn)能僅占全球的8%。三是，先進(jìn)邏輯芯片制造能力約85%位于中國(guó)臺(tái)灣，全球傳統(tǒng)的邏輯芯片制造能力約65%位于中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在未來(lái)十年面臨地震、海嘯等自然災(zāi)害和政治混亂的重大風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)導(dǎo)致邏輯芯片供應(yīng)中斷的發(fā)生。（二）動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)過(guò)于依賴韓國(guó)，也存在一定風(fēng)險(xiǎn)。

一是，DRAM芯片對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要，但美國(guó)境內(nèi)DRAM芯片生產(chǎn)能力非常有限。全球DRAM芯片的需求基本由美光、三星和SK海力士三家公司滿足，美光公司目前在美國(guó)本土沒有領(lǐng)先的DRAM芯片生產(chǎn)能力。二是，全球DRAM芯片的產(chǎn)能50%集中在韓國(guó)，其余約43%位于中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣。由于韓國(guó)緊鄰朝鮮，DRAM芯片制造面臨供應(yīng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)處于中度。（三）閃存、模擬、光電子、傳感器和離散器件等其他類型的半導(dǎo)體器件供應(yīng)面臨重大中斷的風(fēng)險(xiǎn)較低。

一方面是因?yàn)檫@些器件的生產(chǎn)沒有集中在韓國(guó)、中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣;另一方面，即使是在供應(yīng)中斷的情況下，大多數(shù)也可以找到替代。

二、關(guān)于使用370億美元激勵(lì)款項(xiàng)的政策建議

為確保美國(guó)政府將激勵(lì)款項(xiàng)用于資助對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全最重要的芯片制造業(yè)回流本土，改變?nèi)�球半�?dǎo)體制造業(yè)的格局，該報(bào)告提議芯片激勵(lì)的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)椋合冗M(jìn)邏輯芯片(最高優(yōu)先級(jí))、DRAM芯片(第二優(yōu)先級(jí))、傳統(tǒng)邏輯芯片(第三優(yōu)先級(jí))。具體政策建議如下：（一）美國(guó)應(yīng)重建先進(jìn)邏輯芯片制造能力，以期到2027年左右滿足本土需求。

基于先進(jìn)邏輯芯片具有重要的戰(zhàn)略意義以及中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)發(fā)生動(dòng)蕩導(dǎo)致供應(yīng)鏈中斷風(fēng)險(xiǎn)較高兩方面的考慮，先進(jìn)邏輯芯片應(yīng)獲得最高的資助款項(xiàng)。一是建議230億美元(約占芯片激勵(lì)款項(xiàng)的62%)的芯片激勵(lì)款項(xiàng)用以提升先進(jìn)邏輯芯片制造能力。這些激勵(lì)款項(xiàng)足以支撐到2027年左右美國(guó)先進(jìn)邏輯芯片制造能力滿足境內(nèi)的消費(fèi)需求，并將鼓勵(lì)英特爾、三星和臺(tái)積電在美國(guó)的長(zhǎng)期穩(wěn)定存在。二是建議先進(jìn)邏輯芯片激勵(lì)款項(xiàng)在英特爾、三星和臺(tái)積電三家企業(yè)之間按照1：1：2的原則進(jìn)行分配。美國(guó)對(duì)先進(jìn)邏輯芯片的需求主要來(lái)自英特爾、三星和臺(tái)積電三家芯片制造商【5】。若230億美元用于提升先進(jìn)邏輯制造能力，可以確保在美國(guó)新建4個(gè)先進(jìn)邏輯芯片晶圓廠。由于上述三家企業(yè)的芯片制造能力不可互換，230億美元的款項(xiàng)應(yīng)按美國(guó)對(duì)英特爾、三星和臺(tái)積電生產(chǎn)的芯片的需求進(jìn)行分配【6】，具體分配比例見附錄表2，相當(dāng)于支持英特爾和三星各新建1家晶圓廠、臺(tái)積電新建兩家晶圓廠【7】（二）美國(guó)應(yīng)在本土新建一家先進(jìn)的大型DRAM芯片工廠。

一是建議50-100億美元的芯片激勵(lì)款項(xiàng)用于提升美國(guó)境內(nèi)DRAM制造能力。DRAM經(jīng)濟(jì)規(guī)模高，成本效益最低的DRAM晶圓廠的月產(chǎn)能是10萬(wàn)片，相當(dāng)于目前全球DRAM產(chǎn)能的6%左右。當(dāng)全球DRAM芯片出現(xiàn)嚴(yán)重短缺時(shí)，月產(chǎn)能10萬(wàn)片即可滿足美國(guó)DRAM最敏感的應(yīng)用領(lǐng)域需求，新建一家月產(chǎn)能10萬(wàn)片的DRAM晶圓廠將需要50-100億美元的資金。二是建議DRAM激勵(lì)款項(xiàng)給予美光公司。全球DRAM的需求基本由美光、三星和SK海力士三家公司滿足，這三家生產(chǎn)商的產(chǎn)品在很大程度上是可替代的。考慮到DRAM投資具有大規(guī)模性和長(zhǎng)期性的特點(diǎn)，DRAM的激勵(lì)款項(xiàng)應(yīng)給予在美國(guó)具有長(zhǎng)期生存能力和對(duì)美忠誠(chéng)的公司。作為總部位于美國(guó)的唯一一家存儲(chǔ)芯片制造商，美光將是很好的對(duì)象。（三）美國(guó)應(yīng)與盟友協(xié)調(diào)，用來(lái)重塑傳統(tǒng)邏輯芯片制造能力。

一是瞄準(zhǔn)傳統(tǒng)邏輯芯片境內(nèi)產(chǎn)能缺口，用剩余的40 - 90億美元激勵(lì)款項(xiàng)建造2 - 5家傳統(tǒng)邏輯芯片廠。雖然這不會(huì)完全滿足美國(guó)對(duì)傳統(tǒng)邏輯芯片的需求，但可以覆蓋敏感應(yīng)用領(lǐng)域的需求。二是聯(lián)合盟友（特別是德國(guó)、日本和韓國(guó)）投資傳統(tǒng)邏輯芯片制造，以減少全球?qū)χ袊?guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣的依賴。德國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡等都具備傳統(tǒng)邏輯芯片制造能力，聯(lián)合這些國(guó)家投資傳統(tǒng)邏輯芯片制造，美國(guó)可將更多的激勵(lì)款項(xiàng)用于提升先進(jìn)邏輯芯片制造能力。（四）美國(guó)應(yīng)聯(lián)合東亞盟國(guó)參與評(píng)估和協(xié)調(diào)關(guān)于半導(dǎo)體制造的激勵(lì)措施。

一是，進(jìn)一步研究和了解日本和韓國(guó)為其芯片制造商提供的激勵(lì)措施的水平。二是，與盟友（尤其是中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)）協(xié)商調(diào)整激勵(lì)措施，以鼓勵(lì)供應(yīng)鏈的彈性和多樣性。

附錄：

注腳

【1】 CSET簡(jiǎn)介：CSET是美國(guó)喬治敦大學(xué)(Georgetown University)沃爾什外交學(xué)院 (Walsh School of Foreign Service)下屬智庫(kù)安全與新興技術(shù)中心(Center for Security and Emerging Technology, 簡(jiǎn)稱CSET)，喬治城大學(xué)擁有“政客樂(lè)園”的稱譽(yù)，喬治城大學(xué)沃爾什外交學(xué)院與哈佛大學(xué)肯尼迪政治學(xué)院、約翰·霍普金斯大學(xué)保羅·尼采高級(jí)國(guó)際研究學(xué)院、哥倫比亞大學(xué)國(guó)際與公共事務(wù)學(xué)院齊名，為美國(guó)及世界各國(guó)政府機(jī)構(gòu)輸送了大量杰出的領(lǐng)導(dǎo)人。

【2】包括已經(jīng)在建的和計(jì)劃新建的芯片制造廠

【3】390億美元聯(lián)邦撥款中有20億美元是為成熟技術(shù)節(jié)點(diǎn)預(yù)留的，該部分刺激款項(xiàng)的使用不在該報(bào)告研究范圍。

【4】包括16納米（nm）節(jié)點(diǎn)以上的傳統(tǒng)邏輯芯片和5nm節(jié)點(diǎn)的先進(jìn)邏輯芯片。

【5】英特爾主要專注PC機(jī)和服務(wù)器芯片，三星主要專注于平板電腦和智能手機(jī)芯片，臺(tái)積電可提供幾乎所有先邏輯芯片的代工。

【6】CSET估計(jì)，美國(guó)先進(jìn)邏輯芯片的消費(fèi)英特爾占25%，三星占20%，臺(tái)積電占55%。

【7】目前，英特爾、三星和臺(tái)積電都已經(jīng)有了在美國(guó)新建先進(jìn)邏輯芯片廠的計(jì)劃，若這些計(jì)劃不依賴于芯片法案的激勵(lì)款項(xiàng)，節(jié)省下來(lái)的資金可用于投資于未來(lái)幾代的先進(jìn)邏輯芯片。在這種情況下，未來(lái)的激勵(lì)款項(xiàng)仍應(yīng)遵循類似1:1:2的比例分布在英特爾、三星和臺(tái)積電的晶圓廠。

來(lái)源： 集成電路產(chǎn)業(yè)研究

作者：孟祥翠、馮錫平

[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]半導(dǎo)體工程師[color=rgba(0, 0, 0, 0.5)]半導(dǎo)體經(jīng)驗(yàn)分享，半導(dǎo)體成果交流，半導(dǎo)體信息發(fā)布。半導(dǎo)體行業(yè)動(dòng)態(tài)，半導(dǎo)體從業(yè)者職業(yè)規(guī)劃，芯片工程師成長(zhǎng)歷程。

[color=rgba(0, 0, 0, 0.5)]16篇原創(chuàng)內(nèi)容

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