美国半导体，发展到什么程度了？
2024-05-28
阅读数：
时隔
3
年，美国半导体行业协会（
SIA
）又发布了一份全球半导体供应链报告，狠狠地表扬了一番拜登签署的《芯片法案》，让美国未来
10
年在先进半导体方面“遥遥领先”。报告承认中国在先进逻辑芯片上取得零的突破，又担心中国成熟制程产能扩张带来全球过剩。
报告最后振臂一呼，美国万事俱备，只欠撸起袖子干活的的了。除了科学家、工程师与技术人员缺了近
7
万人外，美国连盖厂房的建筑工、电工、焊工和管道工都不够用了。
美国的弹性，盟友的代价
SIA
与波士顿咨询（
BCG
）最新发布的这份报告的主题，在于确认全球半导体供应链已经出现了“新兴的弹性”，这也对它们上一份报告“不确定时代”与“加强供应链”的回应。上一份报告的数据截至
2019
年，这一份报告立足于
2022
年并预测
2032
年。
“新兴的弹性”最直接的体现就是美国本土的晶圆制造产能，未来十年增速有望全球最高，市场占比有望从
2022
年的
10%
，上升至
2032
年的
14%
；先进封装（
ATP
）在东南亚等“友岸”的占比，有望从
2022
年的
20%
，上升至
2032
年的
27%
。为避免过度集中于少数地区，从晶圆到芯片到终端，供应链会多次辗转于太平洋两岸。
在上一份报告里，美国本土的晶圆制造产能约为
12%
，比现在的
10%
还要更高一点。如果不落实《芯片法案》等产业政策，则会进一步跌落至
8%
。
报告统计称，从
2024
年到
2032
年，全球私营部门将在晶圆制造领域投入
2.3
万亿美元资金，差不多是上一个十年的
3
倍多。其中，近
70%
的资本支出，将流向
10
纳米以下先进制程的芯片产能；近
30%
的资金流向美国，约
5%
的资金流向中国。
基于对未来的资本支出的预测，
SIA
预测了未来的产能占比。届时，美国本土先进制程产能有望达到
28%
，仅次于中国台湾的
47%
，高于世界其他地区之和。目前，美国本土先进制程产能占比为
0
。
美国产能的提升，以日韩与中国台湾的市场份额萎缩为代价，而不是中国。在流向美国的资金中，超过
2/3
来自总部位于日韩与中国台湾的企业。而流向这些地区的资金则主要来自当地企业。中国将继续增长，尤其是成熟制程。中国大陆的
10
至
22
纳米芯片份额将猛升至
19%
，
28
纳米以上份额将进一步提升至
37%
。这让
SIA
非常担心中国“产能过剩”对全球半导体行业的影响。
卡脖子既失败了，又成功了？
去年对中国品牌国产手机的拆机报告，让
SIA
不得不承认，中国同样能够在
7
纳米等更先进的制程上取得零的突破。但这份报告，似乎仍然赞同美国商务部长雷蒙多的观点。去年她坚称中国无法规模量产这些芯片。
报告认为，到
2032
年，中国先进制程的产能只能占到全球的
2%
。这点产能，也就意味着美国卡脖子没有真正失败：中国的消费电子终端无法保持如今的领先优势，电动汽车无法赢下智能化的下半场，以及人工智能对生产率的提升会滞后于美国。
产能预测很大程度上基于资本支出预测。报告对中国企业未来
10
年的资本支出的预测显得保守。
SIA
报告预测中国将累计投入约
1560
亿美元，仅为美国的
1/4
，日韩的
1/3
；这些钱几乎全部来自中国私营部门，而跨国公司已经被美国长臂管辖了起来。这低估了中国创新体系中各级政府产业投资的力量。
中国在
2014
年与
2019
年分别成立了两期国家大基金，
2024
年已经可以听到很多关于大基金三期的消息，规模或远超前两期。很可能到
2029
年还会有四期。它们会根据不同时期国家半导体供应链的薄弱环节针对性补强，也将撬动更广泛的地方基金、产业资本与金融资本的参与。
中国已经实现了零的突破，就不会被产能爬坡难倒。庞大的需求与泛滥的禁令，将加强和加速供应链国产替代的规模效应。中国正在抓紧规划智能算力中心，去年以
AI
服务为中心的智能算力规模增长了
70%
，远高于工信部此前的规划。近几个季度，采用自研芯片的国产消费电子品牌的市场占有率也在快速提升。
多方半导体技术分析认为，中国实现并量产
5
纳米制程是可能的。中国多家芯片厂商已经证明过设计这类芯片的能力；代工厂商可以并已经能够使用
DUVet
光刻机提高
7
纳米产能，也能以比
EUV
略贵
20%
为代价量产
5
纳米芯片，最晚
2026
年就能实现。
前台积电研发处处长杨光磊，也称中国可以做到自成体系。
SAQP
（自对准四重图案化）多重曝光技术和
NIL
（纳米压印）等“过时技术”重新获得关注，被视为可能奏效的新变数。
SIA
并不是不清楚中国的进步，称中国在很多卡脖子环节取得了“适度（
moderate
）进展”，甚至担心
EDA
企业华大九天收入快速增长，很快将有足够竞争力去争夺海外客户。从
EDA
、设备、材料、制造到封装等，在全球半导体完整的供应链价值上，前后两份报告的三年间，中国的份额从
9%
提升到
11%
。
美国人才供应链正在失去弹性
美国芯片产业现在最大的难题就是谁来实现这个“美国梦”。它的人才供应链正在失去弹性，本土劳动力逐渐老去，储备技术人才开始流失，脱钩导致企业养不起那么多人才。
按照它打得满满的预期，到
2030
年，该国的半导体行业需要增加近
11.5
万劳动力，但牛津经济研究院
(Oxford Economics)
测算，届时实际人才缺口将高达
6.7
万人，其中至少需要
1/4
以上是研究生水平的工程师。
尽管美国成功的研究生教育，持续吸纳全球优秀本科人才，尤其是中国与印度，但到了就业阶段，美国仍有
5
个百分点的人才回流生源国，主要就是中国。如果中国留学生前往美国遇到各种障碍，或者加速回流，将进一步影响美国芯片人才的供应弹性。
不仅如此，
SIA
还发现缺口不仅暴露在高技术人才上。要充分建设和运营半导体厂房，美国还需要大量建筑工人、电工、焊工与管道工。美国当地焊工平均年龄已经高达
55
岁，长期面临
37.5
万专业人员的岗位缺口。
SIA
担心美国当前面向盟友的移民政策与贸易政策还不够开放，也不无担心地提醒说，如果中美芯片战再这么打下去，美国半导体供应链企业收入将受到影响，这会进一步让美国企业失去
1.5
万至
4
万个高技能直接就业岗位。
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