编者按 2022年6月,美国安全与新兴技术中心(CSET)发布报告《维持美国半导体产业领先优势的初探》,报告指出美国芯片行业当前面临的最大风险在于缺乏本土芯片制造工厂,严重依赖台积电和三星的进口。美国可通过重塑美国芯片制造能力来规避因潜在的地缘政治冲突而可能产生的断供风险,包括在《美国芯片法案》提供的激励计划下吸引芯片企业在美建设新工厂,营造宽松的监管环境以及扩展美国人才库等措施。

导论

目前,美国和其盟友国及其合作伙伴在生产人工智能(AI)和其他尖端计算技术所需的先进半导体方面比中国更具优势。然而,鉴于全球半导体行业发展的复杂性,美国及其他民主国家的芯片制造者是否能在未来与中国的战略竞争中获得优势尚未可知。

尽管美国在研究、设备、软件设计和知识产权(IP)方面占据优势,却缺乏本土半导体制造晶圆厂,这一弊端将使美国无法进行优势转化,亦会破坏美国在半导体供应链中的主导地位。因此,为了维持和扩大对中国半导体产业的优势,报告建议,美国应努力实现两个主要目标。

第一,保护美国中小企业的行业优势,需防止中国进行芯片生产。美国需要与其盟友和伙伴合作来保护中小企业供应链不被中国进入,并促进这些企业在利益链国家发展,利用出口管制和最终用途监测等方式来保障美国的经济和军事优势。

第二,美国需要通过重塑芯片制造能力来规避其自身半导体供应链面临的潜在风险。报告建议,美国可以优先向国内及盟友企业分配包括《美国芯片法案》,(以下简称“CHIPS法案”)在内的激励措施,同时进行监管改革以减轻企业负担,这将降低对海外外包芯片制造商的依赖。

正文:维持和增强美国的领先地位

1.维持中国对民主国家供应链的依赖

目前,中国每年投资数百亿美元来追赶前沿芯片的生产,但是制造半导体需要获得半导体供应链中各种高度复杂的设备和材料,而这些设备和材料完全由美国及其少数几个盟国生产。为了提高国内的制造能力,中国为其芯片设计者和工厂购买外国设备和材料提供补贴,2018年补贴规模达到150亿美元。

为了维持美国优势,报告建议美国及其盟友应该采取“保护”和“促进”政策,以削弱中国加入先进半导体制造业领导者行列的意图。该“促进”政策确保了半导体行业领导者将关键供应链部门保留在与美保持友好关系的国家内。美国及其盟友有许多措施来实现这一目标,包括资助公私合作伙伴关系,减少不必要的贸易壁垒,对中国的半导体补贴进行谈判以及对投资进行筛查来防止不必要的技术转让风险,以上措施都有助于强化出口管制。报告指出,中国对这些国家的中小企业和芯片的依赖,是维持美国在芯片制造方面现有优势,并使中国在半导体制造方面至少落后两代的第一步。

2.在美国重建芯片制造基地

利用激励措施使美国的再生产更具吸引力

美国国会通过的“CHIPS法案”是实现美国国内产能再生产目标的核心,以限制海外供应链中断的风险。政策制定者需要在逻辑芯片、先进存储器和传统逻辑芯片之间分配激励措施时取得平衡,以最好地服务于美国利益。

基于其战略重要性和对国外进口产品断供风险的抵御性,逻辑芯片制造应获得“CHIPS法案”最高比例的金额激励。这一奖励金额将足以满足美国逻辑芯片生产厂家的需求,包括英特尔(25%)、三星(20%)和台积电(55%)。排在“CHIPS法案”激励金额分配第二位的是存储器(DRAM)制造企业。吸引一家内存芯片制造商将突破美国近似于零的产能,并减少对来自韩国的东亚制造业的依赖。通过提供50-100亿美元的联邦激励政策,美国可以说服一家公司开发一个新的美国工厂,该工厂将有可能在未来几年内保持领先优势。

传统的逻辑芯片生产是第三个应当考虑的,该领域应得到“CHIPS法案”剩余的激励金额。这些芯片具有广泛而重要的应用,对于这些应用来说先进逻辑芯片并非必要的。

引进先进逻辑芯片将是维持美国半导体对中国的竞争力优势、引领未来芯片发展和维持供应链弹性的关键。然而,提高美国的生产能力不仅仅涉及到建设新的工厂。另外,限制海外外包风险还需要创造一个与竞争对手相比并不繁琐的监管环境,并确保芯片制造商能够获得他们所需的人才。

结论

CSET研究报告指出,维持甚至强化美国对中国的半导体优势将是不小的成就。然而,中国有可能极大的影响全球半导体中小企业或芯片供应链,另外,吸引芯片制造商建立新的美国工厂以及发展美国人才库需要付出极大的努力。美国可以通过立法工作,对关键企业的激励措施、监管改革、与其盟友和合作伙伴间的合作来维持其在半导体领域的优势地位并减轻供应链中断的风险。

文章来源|CSET

编译|王瑞

原文链接:https://cset.georgetown.edu/publication/sustaining-and-growing-the-u-s-semiconductor-advantage-a-primer/

Last modified: 2022年 9月 23日
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