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稱(chēng)霸全球,美國(guó)有什么“芯事”?

日前,美國(guó)《芯片和科學(xué)法案》正式簽署,擬投資527億美元推動(dòng)芯片的研發(fā)、制造和勞動(dòng)力發(fā)展,試圖給美國(guó)芯片業(yè),打上一劑強(qiáng)心劑,同時(shí)也充滿濃濃的“站隊(duì)味道”。法案規(guī)定,接受芯片補(bǔ)貼的企業(yè)在未來(lái)10年內(nèi),不能在中國(guó)增加產(chǎn)能,尤其是5nm/7nm/14nm/28nm等先進(jìn)制程。換句話說(shuō),這些美元更像是一個(gè)小枷鎖,逼迫美國(guó)芯片企業(yè)站隊(duì),以便遏制中國(guó)芯片之發(fā)展。但業(yè)內(nèi)人士都清楚,芯片工藝的推進(jìn)和量產(chǎn)都需要巨額投資。公開(kāi)資料顯示,僅臺(tái)積電Fab21項(xiàng)目,投資金額就高達(dá)400億美元;三星未來(lái)3年投資規(guī)劃,也是1000億美元起步。顯然,法案里的美元,杯水車(chē)薪。

顯然,美國(guó)不希望其他國(guó)家具備同自己抗衡的芯片能力,正在不遺余力地遏制相關(guān)企業(yè)。法案意圖明顯:想制裁誰(shuí),就制裁誰(shuí)!如此蠻橫建立在強(qiáng)大的研發(fā)、設(shè)計(jì)、軟體能力之上,相比之下,他們?cè)谛酒圃祛I(lǐng)域卻乏善可陳,這源于他們的長(zhǎng)期政策傾向。況且,芯片制造是“重金屬”行業(yè),基礎(chǔ)建設(shè)繁雜。而美國(guó)在基建方面方面,水準(zhǔn)一向不高。

稱(chēng)霸全球,美國(guó)有什么“芯事”?

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),美國(guó)憑借自主、奔放的制度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)數(shù)理精神,吸引到全球優(yōu)渥人才,在經(jīng)濟(jì)、科技、軍事、醫(yī)藥等領(lǐng)域稱(chēng)霸全球,要不是人家只有400年歷史,估計(jì)連文化都能成為佼佼者。硅谷催生出一大批的科技先鋒,包括電腦、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言、編程、iPhone這些本來(lái)不存在的東西,硬生生地讓美國(guó)人給發(fā)明出來(lái),真是一片優(yōu)渥的大地。

如此沃土中,芯片在美國(guó)發(fā)揚(yáng)光大也是情理之中的事兒。截止到現(xiàn)在,芯片的核心技術(shù)均掌握在美國(guó)手里,比如蘋(píng)果、英特爾、德州儀器能設(shè)計(jì)出全球頂呱呱的芯片,全球前五的光刻機(jī)都由美國(guó)大幅控股,至于EDA軟體,更是全球之光。事實(shí)上,沒(méi)有EDA檢測(cè)軟體,臺(tái)積電、三星的新工藝根本無(wú)法量產(chǎn)。

正因如此,美國(guó)管理者在長(zhǎng)期的全球化分工中,把利潤(rùn)豐厚、輕資產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)留在國(guó)內(nèi),而把利潤(rùn)微薄、重資產(chǎn)的制造業(yè)分配到亞洲國(guó)家。隨著疫情蔓延,全球產(chǎn)業(yè)鏈狀況頻出,美國(guó)管理者終于意識(shí)到“芯片已經(jīng)成為堪比石油的戰(zhàn)略物資”,如今卻尷尬地發(fā)現(xiàn):自己設(shè)計(jì)出來(lái)的芯片,自己制造的占比竟然是0%。如此狀況所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)鏈風(fēng)險(xiǎn)就是:一旦發(fā)生沖突,芯片的硬件將會(huì)被隔離在美國(guó)之外”。另外,日益飚高的失業(yè)率,也需要芯片制造業(yè)回流來(lái)救濟(jì)。事實(shí)上,法案中的527億美元,就是鼓勵(lì)芯片制造業(yè)能逐步回流。

雖然527億美元顯得有點(diǎn)兒杯水車(chē)薪,但美國(guó)管理者對(duì)此報(bào)以很高的期待,并把預(yù)算做得明明白白的,包括會(huì)拿出132億美元用于技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng),2億美元用于勞動(dòng)力和教育基金,同時(shí)考慮通信技術(shù)發(fā)展和半導(dǎo)體供應(yīng)鏈活動(dòng)等等。顯然,他們知道如何引領(lǐng)芯片制造,但制造業(yè)的特點(diǎn)正在于:需要漫長(zhǎng)的時(shí)間沉淀,才能于產(chǎn)能建設(shè)、制程精進(jìn)、管理優(yōu)化做到損益平衡點(diǎn)。事實(shí)上,單單一個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)就足夠美國(guó)人頭疼的。

基建難建,美國(guó)缺乏重金屬?

從法案中之于補(bǔ)助金分配計(jì)劃看,美國(guó)管理者依舊比較重視研發(fā)、設(shè)計(jì)人員,畢竟,他們依此享受到的好處,令人難以望其項(xiàng)背。但芯片制造業(yè)回流,首當(dāng)其沖的就是基礎(chǔ)建設(shè),包括土地、網(wǎng)路、水、電以及設(shè)備運(yùn)行需要的氣動(dòng)裝置。這些基礎(chǔ)設(shè)施均需大批投資,花掉527億美元可能只是一兩次競(jìng)標(biāo)的時(shí)間,況且,有些兒還真不是錢(qián)能搞定的。比如,芯片制造勢(shì)必要消耗大量的電能,昂貴的光刻機(jī)需要24小運(yùn)轉(zhuǎn),從而大限度地縮減ROI(投資回收期)。以美國(guó)亞利桑那州舉例,常年溫度達(dá)到38度,只一次大面積停電,就造成上百人死亡,可見(jiàn)美國(guó)并沒(méi)有做好“用電量突然上漲”的backup solution.

另外,晶圓生產(chǎn)線亦需要大量的清潔水源。要知道,芯片材料的純度要達(dá)到99.99999999999%,這意味著整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是高度純凈的。對(duì)于一些干旱地區(qū),則需要大面積的“循環(huán)水系統(tǒng)”,否則,芯片工藝根本無(wú)法量產(chǎn)。

因長(zhǎng)期忽視基礎(chǔ)建設(shè),或者說(shuō)更依賴(lài)金融、設(shè)計(jì)等高附加值領(lǐng)域,導(dǎo)致基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域,既缺乏經(jīng)驗(yàn),又沒(méi)有相應(yīng)的產(chǎn)能,美國(guó)國(guó)內(nèi)很難承接大型的芯片基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目。以至于,臺(tái)積電在美國(guó)籌建5nm晶圓廠時(shí),不得不先在中國(guó)完成基礎(chǔ)工程,然后,再用集裝箱運(yùn)往美國(guó)。即便舟車(chē)勞頓,浪費(fèi)物流成本,綜合算下來(lái)也比當(dāng)?shù)厥┕こ杀镜?0%~30%,可見(jiàn),美國(guó)基建是相當(dāng)?shù)睾~,而這也是困擾福耀玻璃、鴻海集團(tuán)來(lái)美國(guó)建廠的重要原因。此外,更大的資源瓶頸來(lái)自于人力,包括芯片工程師和基礎(chǔ)人力:美國(guó)工程師的培訓(xùn)成本非常高且年薪達(dá)到6萬(wàn)美元,遠(yuǎn)超過(guò)4億美元的全球平均水平;而普通的勞工則日益減少,老齡化問(wèn)題突出。目前美國(guó)芯片勞工數(shù)量?jī)H有19萬(wàn),尚不及iPhone一個(gè)廠區(qū)的勞工數(shù)量,而且年齡高于50歲的人占比40%。況且,他們慣于享受福利,非常抵觸加班文化。要想實(shí)現(xiàn)三班倒,保證效率和高設(shè)備稼動(dòng)率基本是天方夜譚,而制造業(yè),拼的就是這些指標(biāo)。

來(lái)源:康斯坦丁

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