最近(當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月9日)美國(guó)總統(tǒng)拜登簽署通過(guò)了一個(gè)芯片法案,全名叫做《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act),話說(shuō)這美國(guó)人取名字都還取得不錯(cuò),說(shuō)明他們很擅長(zhǎng)營(yíng)銷,就像以前的那個(gè)無(wú)盡前沿法案一樣,一聽(tīng)就覺(jué)得挺高端,無(wú)盡前沿,endless frontier,聽(tīng)起來(lái)就有種美國(guó)人在探索人類最前沿的科技的感覺(jué)。
當(dāng)然了這里注意了,這個(gè)法案叫做芯片與科學(xué),而不是叫芯片法案。
也就是并不是只有芯片的內(nèi)容,這個(gè)法案涉及的總金額高達(dá)2800億美元,其中涉及到芯片的部分為527億美元,其他還有無(wú)線技術(shù),供應(yīng)鏈創(chuàng)新等也有補(bǔ)貼,另外還撥款約2000億美元,支持美國(guó)未來(lái)10年在人工智能、量子計(jì)算等領(lǐng)域的科研創(chuàng)新。
當(dāng)然了,目前國(guó)內(nèi)更多的關(guān)注芯片方面的內(nèi)容,因此本文也就聚焦芯片這部分,一般就簡(jiǎn)稱芯片法案了,把后面的科學(xué)略過(guò)不討論了,我也不能免俗,對(duì)這個(gè)芯片與科學(xué)法案,我們就討論下芯片的部分,而不是科學(xué)的部分。
我看了下這個(gè)芯片法案里面的內(nèi)容,簡(jiǎn)單的說(shuō)一下我對(duì)此的一些想法和思考。
第一點(diǎn)是,直接給于在美國(guó)本土芯片制造和研發(fā)的補(bǔ)貼有500億美元(390億美元補(bǔ)貼制造+110億美元補(bǔ)貼研發(fā)),這個(gè)數(shù)字不算小,因?yàn)槲覀兊募呻娐反蠡鹨黄冢瑥?014年9月成立到2019年投資完畢,總共募集了1387億元并基本投資完畢,五年的時(shí)間也就是投資了200億美元左右。
除了500億美元以外,另外還有27億美元,其中20億美元用于國(guó)防安全相關(guān)芯片的生產(chǎn)補(bǔ)貼,5億美元用于建設(shè)可靠的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈補(bǔ)貼,2億美元用于培養(yǎng)半導(dǎo)體行業(yè)人才。
不過(guò)嘛,我看了下這527億美元是直到2031年的補(bǔ)貼總額,也就是從2022-2027年每年從從財(cái)政批一部分預(yù)算,但實(shí)際支出是到2031年執(zhí)行完畢。
如果算上今年(2022年)應(yīng)該也會(huì)投資一部分的話,那就相當(dāng)于10年平均每年大約50億美元多點(diǎn)了。
所以美國(guó)政府還提供了另外一個(gè)優(yōu)惠,那就是投資半導(dǎo)體制造提供25%的稅收減免,所以總體來(lái)說(shuō)這個(gè)補(bǔ)貼力度還是不錯(cuò)的,給力的。
當(dāng)然了,這筆錢(qián)也不是白拿的,這個(gè)法案明確的規(guī)定:凡是獲得了這個(gè)補(bǔ)貼的公司,
禁止在中國(guó)增產(chǎn)先進(jìn)制程芯片,期限為10年,不然就要退錢(qián),這個(gè)十年的周期倒是和補(bǔ)貼的周期是一致的。
第二點(diǎn)是,這個(gè)法案對(duì)誰(shuí)有利的問(wèn)題,我感覺(jué)也是有非常明顯的“等級(jí)劃分”,最大受益者,或者主要受益者明顯還是在美國(guó)本土生產(chǎn)的美國(guó)芯片公司,
總的來(lái)說(shuō),美系芯片制造商在中國(guó)大陸建廠的不太多,他們可以在美國(guó)本土建廠并且拿到這筆錢(qián)。
英特爾本來(lái)在我國(guó)的大連還有個(gè)存儲(chǔ)芯片廠,但是已經(jīng)賣給海力士了。
2007年3月,英特爾宣布在大連投資建設(shè)生產(chǎn)300毫米晶圓的工廠。
2015年10月,英特爾與大連市政府二度牽手,正式簽署增加投資55億美元升級(jí)英特爾大連工廠的協(xié)議,制造NAND FLASH非易失性存儲(chǔ)器制造基地。該項(xiàng)目是當(dāng)時(shí)全國(guó)單體投資規(guī)模最大的外資項(xiàng)目,也成為了大連對(duì)外開(kāi)放的里程碑。
2020年英特爾大連出口金額達(dá)到50.5億美元,位居中國(guó)所有企業(yè)的第24位。
但2020年英特爾已經(jīng)把NAND FLASH業(yè)務(wù)打包賣給了SK海力士,這座工廠也成為了韓國(guó)公司旗下的工廠。
另外英特爾還在四川成都有個(gè)芯片封裝和晶圓預(yù)處理工廠,這里占了英特爾全球一半的芯片封裝產(chǎn)能,也是英特爾全球三大晶圓預(yù)處理工廠之一。
英特爾成都2003年宣布建廠,三次增資,截至到2014年11月總投資額達(dá)到6億美元。
2014年12月,英特爾宣布將在未來(lái)15年投入16億美元引入“高端測(cè)試技術(shù)”并在2016年正式投產(chǎn),由此,英特爾成都工廠全面實(shí)現(xiàn)了集芯片封裝測(cè)試、晶圓預(yù)處理和高端測(cè)試技術(shù)于一身。
2020年英特爾成都出口金額達(dá)到114.5億美元,排名中國(guó)所有企業(yè)出口金額的第11位。
英特爾公司在2021年曾經(jīng)提議用成都的一家工廠來(lái)生產(chǎn)硅晶圓,從而幫助緩解全球供應(yīng)緊張的局面,但沒(méi)有獲得美國(guó)政府的批準(zhǔn)。
另外美光2005年9月投資2.5億美元的半導(dǎo)體封裝測(cè)試生產(chǎn)基地項(xiàng)目落戶西安高新區(qū),這是陜西省改革開(kāi)放以來(lái)最大的外資項(xiàng)目。
其后美光公司經(jīng)過(guò)先后四次連續(xù)增資,在高新區(qū)的投資額超過(guò)10億美元。
美光西安是陜西省最大的進(jìn)出口企業(yè),2020年美光西安出口達(dá)到99.6億美元,位居全國(guó)所有企業(yè)的第13位。2021年美光西安對(duì)陜西省進(jìn)出口總值貢獻(xiàn)超過(guò)30%。
可以看出,美系芯片公司在出售英特爾大連廠之后,在中國(guó)主要就是美光半導(dǎo)體西安公司和英特爾成都公司了,而這兩座工廠都是封測(cè)廠,也就是把芯片套上外殼之后封裝,并不是真正制造芯片的晶圓廠,從投資金額也可以看出來(lái),晶圓廠可是非常昂貴的,封測(cè)廠的投資則小的多。
目前美系廠家在中國(guó)唯一的晶圓廠,就是德州儀器的成都工廠了,下圖來(lái)自電視臺(tái)在TI成都工廠的畫(huà)面,制造8英寸的晶圓。
TI是2010年在成都建立了其在中國(guó)大陸首家晶圓制造基地,2014年11月6日,在2013成都財(cái)富全球論壇上,德州儀器與成都高新區(qū)達(dá)成總計(jì)高達(dá)16.9億美元(超百億人民幣)的戰(zhàn)略合作,其中包括在成都高新西區(qū)設(shè)立12英寸晶圓凸點(diǎn)加工廠,以擴(kuò)展公司的制造能力。
同時(shí),TI的第七個(gè)封裝、測(cè)試廠也于當(dāng)天宣布正式在成都投產(chǎn)。
以上我們可以看出,美國(guó)對(duì)中國(guó)的新增晶圓廠投資在2017年特朗普政府上臺(tái)后就沒(méi)有了,拜登上臺(tái)后也延續(xù)了這一態(tài)勢(shì),也就是美系廠家不在中國(guó)大陸新建晶圓廠了,因此對(duì)于美系芯片制造廠家來(lái)說(shuō),這個(gè)法案中的不得在中國(guó)大陸增產(chǎn)影響不大。
因此美系廠家是這個(gè)法案的最大受益者。
第二等級(jí)的是中國(guó)臺(tái)灣,韓國(guó)和日本的公司,主要是前兩者。
但是他們是非常糾結(jié)的,因?yàn)閷?duì)他們來(lái)說(shuō),不管是三星還是臺(tái)積電,他們?cè)诿绹?guó)本土制造其實(shí)并不劃算,如果劃算的話那么早就在美國(guó)大規(guī)模設(shè)廠了,按照市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)來(lái)講,還是放在東亞地區(qū)制造是成本最優(yōu)的,注意了東亞地區(qū)的工程師雖然比美國(guó)要便宜,但在全球范圍來(lái)看其實(shí)并不太便宜,這個(gè)成本最優(yōu)還跟東亞地區(qū)的產(chǎn)業(yè)鏈聚集,工作勤奮敬業(yè)心強(qiáng),理工科工程師供應(yīng)充足等有關(guān)系。
在美國(guó)本土,理工科畢業(yè)的合格工程師供給在越來(lái)越少,美國(guó)大學(xué)生更喜歡往金融業(yè),互聯(lián)網(wǎng)和服務(wù)業(yè)跑,這是一個(gè)大問(wèn)題。
所以呢,美國(guó)政府出這筆補(bǔ)貼之后,他們?cè)诿绹?guó)大規(guī)模建廠才變得相對(duì)劃算起來(lái)了,但是并不是這樣問(wèn)題就解決了,他們還面臨著兩個(gè)非常重要的問(wèn)題。
第一點(diǎn)是臺(tái)灣擔(dān)心自己的半導(dǎo)體地位,臺(tái)灣方面一直認(rèn)為自己的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)就是強(qiáng)大的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),甚至把這個(gè)列為了阻止大陸不敢“武力犯臺(tái)”的因素之一,其理由是會(huì)徹底打亂全球的經(jīng)濟(jì)循環(huán),其實(shí)這個(gè)是有相當(dāng)?shù)牡览淼?,因?yàn)槿绻醋钕冗M(jìn)制程的芯片,臺(tái)積電一家供應(yīng)了全球的大部分。
當(dāng)然我其實(shí)對(duì)臺(tái)灣方面的這個(gè)認(rèn)知也有自己的想法,那就是大陸在軍事上有壓倒優(yōu)勢(shì),如果武力統(tǒng)一在幾天乃至一個(gè)星期內(nèi)就迅速的解決了,之后安排恢復(fù)生產(chǎn),我不認(rèn)為會(huì)對(duì)全球供應(yīng)鏈造成太大的影響,當(dāng)然了如果不能速戰(zhàn)速?zèng)Q,那確實(shí)會(huì)比較麻煩。
但不管怎樣,臺(tái)灣是不愿意放棄自己最大的優(yōu)勢(shì)的,如果真的大規(guī)模的把臺(tái)積電或者聯(lián)電之類工廠的制造產(chǎn)能往美國(guó)遷移,那無(wú)疑是掏空臺(tái)灣,降低臺(tái)灣的戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)價(jià)值,減少臺(tái)灣手中的籌碼。
臺(tái)積電2020年宣布在美國(guó)亞利桑那州正在建設(shè)的工廠,其實(shí)產(chǎn)能很小,金額為120億美元看起來(lái)很大,但是是2021-2029年的總投資金額(包括了2024年工廠建成后的后續(xù)投資計(jì)劃),要到2024年才量產(chǎn),其產(chǎn)能也就是月產(chǎn)2萬(wàn)片的5nm芯片,占目前臺(tái)積電產(chǎn)能的百分之二左右,臺(tái)積電的年產(chǎn)能可是在1000萬(wàn)片以上。
實(shí)際上臺(tái)積電在海外就四個(gè)工廠,大陸的南京廠,上海松江廠,以及美國(guó)的華盛頓州子公司wafertech 8英寸工廠,還有在建的這個(gè)亞利桑那州工廠,全部加起來(lái)也不到臺(tái)積電總產(chǎn)能的10%。
所以可以看出不管是臺(tái)積電,還是臺(tái)灣政府都并不愿意在海外大規(guī)模設(shè)廠制造。
第二點(diǎn)是韓國(guó)的擔(dān)憂,和臺(tái)灣不同,韓國(guó)的芯片廠選擇在中國(guó)大規(guī)模的制造,三星的NAND FLASH存儲(chǔ)芯片在海外唯一的工廠在中國(guó)的西安。
西安三星半導(dǎo)體一期項(xiàng)目于2012年9月開(kāi)工建設(shè),2014年5月建成投產(chǎn),投資總額由建廠時(shí)計(jì)劃的70億美元增加到實(shí)際完成投資108.7億美元,其中閃存芯片項(xiàng)目投資100億美元,封裝測(cè)試項(xiàng)目投資8.7億美元。
2017年8月30日,西安三星半導(dǎo)體投資70億美元在西安高新區(qū)建設(shè)12英寸閃存芯片二期項(xiàng)目,新建一條閃存生產(chǎn)線。
2019年12月,該公司決定再投資80億美元,擬對(duì)二期項(xiàng)目進(jìn)行擴(kuò)建,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)及產(chǎn)品迭代,也就是二期總計(jì)計(jì)劃投資150億美元,
西安的一二期完成后,累計(jì)投資達(dá)到了約260億美元,三星西安工廠制造了三星公司超過(guò)40%的NAND FLASH。
而海力士的存儲(chǔ)芯片全球最大工廠在江蘇無(wú)錫,根據(jù)2022年7月初的媒體報(bào)道,海力士在無(wú)錫累計(jì)投資已經(jīng)達(dá)到203億美元,產(chǎn)能占海力士全球DRAM產(chǎn)能的47%,同時(shí)海力士在重慶也有封測(cè)工廠。
不僅如此,SK海力士還在2020年10月宣布以90億美元收購(gòu)英特爾NAND閃存及存儲(chǔ)業(yè)務(wù),收購(gòu)項(xiàng)包括NAND固態(tài)硬盤(pán)業(yè)務(wù)、Nand閃存和晶圓業(yè)務(wù)、以及英特爾大連NAND閃存制造工廠。
2022年5月,大連市政府與SK海力士簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,決定在大連新建一座晶圓工廠,制造非易失性存儲(chǔ)器(NAND FLASH)并正式開(kāi)工。
韓國(guó)公司在中國(guó)這么大的產(chǎn)能和利益,一旦到美國(guó)設(shè)廠拿了補(bǔ)貼,那就不能在中國(guó)大規(guī)模增產(chǎn)先進(jìn)工藝了,這個(gè)就很讓人糾結(jié)了,因?yàn)榧兇鈴氖袌?chǎng)的角度出發(fā),顯然是在中國(guó)設(shè)廠最劃算,最有競(jìng)爭(zhēng)力的。
韓國(guó)企業(yè)會(huì)為了拿這個(gè)補(bǔ)貼而放棄在中國(guó)新增半導(dǎo)體制造嗎?
第三等級(jí)的自然是中國(guó)的半導(dǎo)體制造商了,到目前為止,沒(méi)有中國(guó)芯片制造商在美國(guó)設(shè)廠,未來(lái)也看不到哪個(gè)公司有計(jì)劃,因此這個(gè)補(bǔ)貼,中國(guó)公司肯定是拿不到的。
造成的影響主要是類似格羅方德這樣的美系代工廠家拿到補(bǔ)貼之后會(huì)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
其實(shí)我覺(jué)得對(duì)于中國(guó)公司而言,最大的挑戰(zhàn)并非是來(lái)自于這個(gè)法案,而是美國(guó)對(duì)于半導(dǎo)體設(shè)備的禁運(yùn)問(wèn)題,最近美國(guó)已經(jīng)禁止向中國(guó)銷售比14nm更先進(jìn)制程的芯片制造設(shè)備了,這就意味著中國(guó)公司無(wú)法在14nm以下更先進(jìn)制程增產(chǎn)。
根據(jù)彭博社當(dāng)?shù)貢r(shí)間7月30日的報(bào)道,在過(guò)去兩周左右的時(shí)間里,所有美國(guó)設(shè)備制造商都收到了美國(guó)商務(wù)部的信函,要求他們不要向中國(guó)供應(yīng)用于14納米芯片更先進(jìn)的芯片制造的設(shè)備,這意味著對(duì)在中國(guó)制造芯片工廠的設(shè)備銷售管控已經(jīng)從10nm上升到了14nm。
In the past two weeks or so, all US equipment makers have received letters from Commerce telling them not to supply gear to the Chinese for manufacturing at 14 nm or below, according to people familiar with the matter.
該禁令目前只針對(duì)邏輯芯片,而存儲(chǔ)芯片制造廠則不受影響。
不過(guò)彭博社報(bào)道說(shuō),這個(gè)禁令可能并不只是針對(duì)中芯國(guó)際,而是針對(duì)所有在中國(guó)大陸制造邏輯芯片的工廠,包括臺(tái)積電南京廠在內(nèi),注意這里彭博社并沒(méi)有確認(rèn)這一點(diǎn),因?yàn)槊绹?guó)的禁令并沒(méi)有公開(kāi)的發(fā)布。
The moratorium likely extends beyond SMIC and includes other fabrication plants run by contract chipmakers operating in China, including those by Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.
因?yàn)槟壳爸袊?guó)大陸最先進(jìn)的邏輯芯片制造廠主要就兩個(gè),中芯國(guó)際上海廠的14nm和臺(tái)積電南京廠的16nm,另外華虹旗下的華力微也應(yīng)該突破了14nm,但沒(méi)有官方消息確認(rèn)。
在半導(dǎo)體設(shè)備和材料技術(shù)突破之前,我國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝已經(jīng)被限制在了28nm這個(gè)等級(jí),14nm目前只有中芯的上海廠有一些產(chǎn)能。
因此,半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和材料的國(guó)產(chǎn)化,仍然是目前我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)。
換言之,我國(guó)目前在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)都還是很明顯的,
劣勢(shì)就是產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化,尤其是關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備和材料的國(guó)產(chǎn)化率還不太高,另外就是先進(jìn)工藝也隨之受到制約,這個(gè)被美國(guó)牢牢的卡住脖子。
而優(yōu)勢(shì)則是我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)鏈在東亞聚集是市場(chǎng)追求最高效率的結(jié)果,美國(guó)光靠補(bǔ)貼其實(shí)是不夠是,最終難以和市場(chǎng)對(duì)抗,同時(shí)中國(guó)也是可以補(bǔ)貼的,這可以抵消美國(guó)的政策紅利。
另外就是不管是中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)還是韓國(guó),實(shí)際上并不太愿意配合美國(guó)的行動(dòng),韓國(guó)是因?yàn)樵谥袊?guó)有了海量的投資和產(chǎn)能,臺(tái)灣是因?yàn)椴幌胱约旱牡匚幌陆担吘古_(tái)灣經(jīng)濟(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是核心了。
美國(guó)搞這個(gè)芯片法案,和中國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)是一方面,
另一方面他們也希望通過(guò)吸引制造業(yè)投資來(lái)增加美國(guó)的就業(yè)機(jī)會(huì),那么這個(gè)制造業(yè)投資從哪里回流呢,除了美系廠家自己之外,那就是吸引中國(guó)臺(tái)灣,韓國(guó)等公司的投資了,因?yàn)槟壳安](méi)有哪個(gè)中國(guó)芯片廠跑去美國(guó)投資,這就相當(dāng)于把韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的投資和產(chǎn)能搬到美國(guó),提高美國(guó)的制造占比。
所以目前主要是關(guān)注國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備和材料廠家的進(jìn)步情況,基本就可以推斷出未來(lái)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景了。
另外在國(guó)內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國(guó)產(chǎn)化之前,在當(dāng)前的限制下,國(guó)內(nèi)的芯片制造廠家依然是有增長(zhǎng)空間的,
其一國(guó)內(nèi)存儲(chǔ)芯片廠家目前設(shè)備暫時(shí)沒(méi)有被禁運(yùn),我看美國(guó)的禁令一直更多的是針對(duì)邏輯芯片廠家,我想這背后最大的原因可能是因?yàn)榇鎯?chǔ)芯片的用途就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)美國(guó)的國(guó)家安全構(gòu)成的威脅要小很多,另外我國(guó)存儲(chǔ)芯片廠家才剛起步幾年,規(guī)模上比邏輯芯片制造要小不少,因此長(zhǎng)江存儲(chǔ),合肥長(zhǎng)鑫等公司依然可以繼續(xù)發(fā)展,反正不是優(yōu)先打擊廠家。
其二是邏輯芯片廠家雖然被限制在了14nm及以上,但短期內(nèi)中芯國(guó)際在28nm這部分仍有較大的發(fā)展空間,根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Strategy Analytics發(fā)布的報(bào)告,2021年全球28nm 晶圓代工總營(yíng)收超過(guò)72億美元,其中臺(tái)積電的28nm晶圓代工營(yíng)收達(dá)54.1億美元,占了全球75%。
非常巧的是,這個(gè)54.1億美元?jiǎng)偤煤椭行緡?guó)際2021年的總營(yíng)收54.4億美元差不多,而中芯國(guó)際2021年來(lái)自28nm/14nm的營(yíng)收僅占15.1%,所以中芯在這部分是有很大的取代空間的。
臺(tái)積電目前也在擴(kuò)產(chǎn)28nm,包括高雄廠,日本熊本,以及江蘇南京,面臨著競(jìng)爭(zhēng)。
總之,目前對(duì)中國(guó)最不利的是,我們還不掌握設(shè)備和材料的全套技術(shù),脖子被卡著有點(diǎn)難受,而且如果未來(lái)繼續(xù)收緊禁令,我們還會(huì)更加難受;
對(duì)美國(guó)最不利的是,從下游的整機(jī)制造,中游的零部件制造,上游的芯片制造,全球電子信息制造的產(chǎn)業(yè)鏈大部分聚集在東亞,美國(guó)即使在最上游的芯片制造部分,份額也只占全球12%,這還已經(jīng)是上中下游中比例最高的部分了。
而且從人口聚集來(lái)看,東亞地區(qū)中國(guó),日本,韓國(guó),以及鄰近的東南亞地區(qū)本身就是超過(guò)20億人口的巨大市場(chǎng),而北美只有3億多人。
最后,對(duì)于國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),我反正最關(guān)注的焦點(diǎn)在本土半導(dǎo)體設(shè)備和材料廠家身上,在當(dāng)下的情況下,美國(guó)主動(dòng)在技術(shù)上和中國(guó)脫鉤是大趨勢(shì),
美國(guó)的禁令其實(shí)是給了這些廠家機(jī)會(huì),他們現(xiàn)在也成為了最關(guān)鍵的部分,所幸的是從上半年的情況來(lái)看,各個(gè)主要的國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料龍頭廠家增長(zhǎng)速度都還不錯(cuò),規(guī)模越大則能夠投入研發(fā)和擴(kuò)大產(chǎn)能的資金越多,則越能夠形成正向循環(huán)。