美國(guó)巨資投向芯片行業(yè)
來(lái)源:內(nèi)容由半導(dǎo)體行業(yè)觀察(ID:icbank)編譯自紐約時(shí)報(bào),謝謝。
9月,芯片巨頭英特爾在俄亥俄州哥倫布附近的一塊土地上召集官員,承諾投資至少 200 億美元新建兩家半導(dǎo)體工廠。
一個(gè)月后,美光科技在紐約州錫拉丘茲附近慶祝了一個(gè)新的制造基地,這家芯片公司預(yù)計(jì)到本十年末將花費(fèi) 200 億美元,最終可能是這個(gè)數(shù)字的五倍。
12 月,臺(tái)積電在鳳凰城舉辦了一場(chǎng)盛會(huì),計(jì)劃將投資額增加兩倍,達(dá)到 400 億美元,并建設(shè)第二家新工廠來(lái)生產(chǎn)先進(jìn)芯片。
這些承諾是過(guò)去 18 個(gè)月美國(guó)芯片制造計(jì)劃大幅增加的一部分,其規(guī)模堪比冷戰(zhàn)時(shí)期對(duì)太空競(jìng)賽的投資。這種繁榮對(duì)全球技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)地位和地緣政治產(chǎn)生了影響,美國(guó)的目標(biāo)是阻止中國(guó)成為芯片領(lǐng)域的先進(jìn)大國(guó),這些硅片推動(dòng)了智能手機(jī)和虛擬現(xiàn)實(shí)護(hù)目鏡等創(chuàng)新計(jì)算設(shè)備的誕生。
如今,芯片已成為現(xiàn)代生活的重要組成部分,甚至超越了科技行業(yè)的創(chuàng)造,從軍用裝備和汽車到廚房用具和玩具。
據(jù)行業(yè)組織半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)稱,自 2020 年春季以來(lái),美國(guó)全國(guó)已有超過(guò) 35 家公司承諾為與芯片相關(guān)的制造項(xiàng)目投資近 2000 億美元。這筆資金將用于 16 個(gè)州,包括德克薩斯州、亞利桑那州和紐約州,用于 23 家新芯片工廠、9 家工廠的擴(kuò)建,以及向該行業(yè)提供設(shè)備和材料的公司的投資。
這一舉措是拜登政府產(chǎn)業(yè)政策舉措的一個(gè)方面,該舉措包括懸而未決的至少 760 億美元的贈(zèng)款、稅收抵免和其他補(bǔ)貼,以鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)芯片生產(chǎn)。除了為基礎(chǔ)設(shè)施和清潔能源提供全面資金外,這些努力構(gòu)成了美國(guó)對(duì)制造業(yè)的最大投資,可以說(shuō)是自二戰(zhàn)以來(lái)美國(guó)聯(lián)邦政府在新船、管道和制造鋁和橡膠的工廠上大舉支出。
“我從未見(jiàn)過(guò)這樣的海嘯,”Sematech 的前首席執(zhí)行官丹尼爾·阿姆布魯斯特 (Daniel Armbrust) 說(shuō)。Sematech 是一個(gè)現(xiàn)已解散的芯片聯(lián)盟,于 1987 年與國(guó)防部成立,成員公司提供資金。
拜登總統(tǒng)將其經(jīng)濟(jì)議程的重要部分押在了刺激美國(guó)芯片生產(chǎn)上,但他的理由超出了經(jīng)濟(jì)利益。當(dāng)今世界上許多尖端芯片都是在地緣焦點(diǎn)中國(guó)臺(tái)灣制造的。
行業(yè)高管表示,美國(guó)新的生產(chǎn)努力可能會(huì)糾正其中的一些不平衡——但僅限于一定程度。
新的芯片工廠需要數(shù)年時(shí)間才能建成,而且在開(kāi)始運(yùn)營(yíng)時(shí)可能無(wú)法提供業(yè)界最先進(jìn)的制造技術(shù)。如果白宮沒(méi)有給予足夠的補(bǔ)貼,公司也可以推遲或取消這些項(xiàng)目。技能的嚴(yán)重短缺可能會(huì)削弱繁榮,因?yàn)閺?fù)雜的工廠需要的工程師數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)從美國(guó)高校畢業(yè)的學(xué)生數(shù)量。
塔夫茨大學(xué)弗萊徹法律與外交學(xué)院國(guó)際歷史副教授克里斯米勒說(shuō),美國(guó)芯片生產(chǎn)的大量資金“不會(huì)嘗試或成功實(shí)現(xiàn)自給自足”。
白宮官員辯稱,芯片制造投資將大幅減少需要從國(guó)外購(gòu)買的芯片比例,從而提高美國(guó)的經(jīng)濟(jì)安全。在 12 月的臺(tái)積電活動(dòng)上,拜登先生還強(qiáng)調(diào)了對(duì)蘋果等依賴臺(tái)積電滿足其芯片制造需求的科技公司的潛在影響。他說(shuō),“這可能會(huì)改變游戲規(guī)則”,因?yàn)樵絹?lái)越多的公司“將更多的供應(yīng)鏈帶回家”。
從 1950 年代后期開(kāi)始,美國(guó)公司幾十年來(lái)一直引領(lǐng)芯片生產(chǎn)。但隨著亞洲國(guó)家提供將制造業(yè)轉(zhuǎn)移到這些國(guó)家的激勵(lì)措施,該國(guó)在全球生產(chǎn)能力中的份額從 1990 年的約 37% 逐漸下滑至約 12%。
據(jù)行業(yè)分析師和半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)稱,如今,臺(tái)灣約占芯片總產(chǎn)量的 22%,占最先進(jìn)芯片產(chǎn)量的 90% 以上。
新的支出將提高美國(guó)的地位。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)委托波士頓咨詢集團(tuán)在 2020 年進(jìn)行的一項(xiàng)研究,500 億美元的政府投資可能會(huì)促使企業(yè)支出,到 2030 年美國(guó)在全球生產(chǎn)中的份額將達(dá)到 14%。
“這確實(shí)讓我們幾十年來(lái)第一次參與其中,”該協(xié)會(huì)主席約翰紐弗說(shuō),他補(bǔ)充說(shuō),這個(gè)估計(jì)可能是保守的,因?yàn)閲?guó)會(huì)通過(guò)一項(xiàng)名為 CHIPS 法案的立法批準(zhǔn)了 760 億美元的補(bǔ)貼.
盡管如此,這種增長(zhǎng)不太可能消除美國(guó)在最先進(jìn)芯片方面對(duì)臺(tái)灣的依賴。這種芯片是最強(qiáng)大的,因?yàn)樗鼈冊(cè)诿恳黄杵戏庋b了最多數(shù)量的晶體管,它們通常被視為一個(gè)國(guó)家和地區(qū)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。
長(zhǎng)期以來(lái),英特爾一直在縮小晶體管尺寸的競(jìng)賽中處于領(lǐng)先地位,以便在芯片上容納更多晶體管。微型化的步伐通常以納米或十億分之一米來(lái)描述,數(shù)字越小,表示生產(chǎn)技術(shù)最先進(jìn)。然而,臺(tái)積電近年一路高歌猛進(jìn)。
但在其鳳凰城工廠,臺(tái)積電可能不會(huì)引進(jìn)其最先進(jìn)的制造技術(shù)。該公司最初宣布將在鳳凰城工廠生產(chǎn) 5 納米芯片,然后在上個(gè)月表示到 2024 年還將在那里生產(chǎn) 4 納米芯片,并建立第二家工廠,該工廠將于 2026 年開(kāi)放,用于生產(chǎn) 3 納米芯片. 它沒(méi)有討論進(jìn)一步的進(jìn)展。
相比之下,臺(tái)積電在臺(tái)灣的工廠在2022年底開(kāi)始生產(chǎn)三納米技術(shù)。International Business Strategies 首席執(zhí)行官漢德?tīng)柇偹贡硎荆?2025 年,臺(tái)灣工廠可能會(huì)開(kāi)始向蘋果供應(yīng)兩納米芯片。
臺(tái)積電和蘋果拒絕置評(píng)。
尚不清楚其他芯片公司是否會(huì)將更先進(jìn)的尖端芯片技術(shù)帶到他們的新基地。三星電子計(jì)劃投資 170 億美元在得克薩斯州新建一家工廠,但尚未透露其生產(chǎn)技術(shù)。英特爾正在制造大約 7 納米的芯片,盡管它表示其美國(guó)工廠將在 2024 年之前生產(chǎn) 3 納米芯片,并在不久之后生產(chǎn)更先進(jìn)的產(chǎn)品。
消費(fèi)熱潮也將減少(但不會(huì)消除)美國(guó)在其他類型芯片方面對(duì)亞洲的依賴。國(guó)內(nèi)工廠僅生產(chǎn)全球約 4% 的存儲(chǔ)芯片——電腦、智能手機(jī)和其他消費(fèi)設(shè)備需要存儲(chǔ)芯片——而美光計(jì)劃的投資最終可能會(huì)提高這一比例。
但是,在過(guò)去兩年中供應(yīng)如此短缺以致于美國(guó)汽車制造商不得不關(guān)閉工廠并生產(chǎn)部分成品汽車的情況下,各種更老、更簡(jiǎn)單的芯片仍然可能存在缺口。臺(tái)積電是其中一些芯片的主要生產(chǎn)商,但它正在將新投資的重點(diǎn)放在利潤(rùn)更高的先進(jìn)芯片工廠上。
Synaptics 的首席執(zhí)行官 Michael Hurlston 說(shuō):“我們?nèi)匀挥幸环N依賴性,沒(méi)有受到任何形式或形式的影響,”Synaptics 是一家硅谷芯片設(shè)計(jì)公司,嚴(yán)重依賴臺(tái)積電在臺(tái)灣的舊工廠。
據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)稱,芯片制造熱潮有望在供應(yīng)這些芯片的工廠和公司中創(chuàng)造 40,000 個(gè)新職位。這將增加約 277,000 名美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)員工。
但要填補(bǔ)這么多技術(shù)職位并不容易。芯片工廠通常需要技術(shù)人員來(lái)運(yùn)行工廠機(jī)器,還需要電氣和化學(xué)工程等領(lǐng)域的科學(xué)家。根據(jù)最近對(duì)高管的調(diào)查,人才短缺是該行業(yè)最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)之一。
CHIPS 法案包含用于勞動(dòng)力發(fā)展的資金。負(fù)責(zé)監(jiān)督從 CHIPS 法案基金中撥款的商務(wù)部也明確表示,希望獲得資金的組織應(yīng)該制定培訓(xùn)和教育員工的計(jì)劃。
針對(duì)這一問(wèn)題,英特爾計(jì)劃投資 1 億美元,以促進(jìn)大學(xué)、社區(qū)學(xué)院和其他技術(shù)教育工作者的培訓(xùn)和研究。新建半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室的普渡大學(xué)設(shè)定了每年培養(yǎng) 1000 名工程師的目標(biāo),并吸引了芯片制造商 SkyWater Technology 在其印第安納校區(qū)附近建造一座價(jià)值 18 億美元的制造工廠。
然而,隨著芯片公司與其他急需工人的行業(yè)展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng),培訓(xùn)可能只會(huì)到此為止。
時(shí)任普渡大學(xué)總裁的米奇丹尼爾斯在 9 月份的一次活動(dòng)中表示:“我們將不得不建立一個(gè)半導(dǎo)體經(jīng)濟(jì),以吸引人們有很多其他選擇。”
由于培訓(xùn)工作可能需要數(shù)年時(shí)間才能見(jiàn)效,行業(yè)高管希望讓受過(guò)高等教育的外國(guó)工人更容易獲得在美國(guó)工作的簽證或在獲得學(xué)位后留在美國(guó)。華盛頓的官員意識(shí)到,鼓勵(lì)更多移民的言論可能會(huì)招致政治火力。
但商務(wù)部長(zhǎng)吉娜·雷蒙多 ( Gina Raimondo ) 于 11 月在麻省理工學(xué)院的一次演講中直言不諱。
她說(shuō),吸引世界上最優(yōu)秀的科學(xué)人才是“美國(guó)失去的優(yōu)勢(shì)”。“而且我們不會(huì)讓這種情況發(fā)生。”
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