史冬梅，王 晶，劉 棟

（科學(xué)技術(shù)部高技術(shù)研究發(fā)展中心，北京 100044）

面對全球半導(dǎo)體需求持續(xù)增長、半導(dǎo)體供應(yīng)鏈普遍短缺的現(xiàn)狀以及美國半導(dǎo)體行業(yè)在全球市場地位逐年下滑的挑戰(zhàn)，美國認為提升本土半導(dǎo)體制造實力是“經(jīng)濟和國家安全方面的當務(wù)之急”，美國需要再一次成為半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)軍者。2021 年以來，拜登政府、美國半導(dǎo)體行業(yè)以及龍頭企業(yè)，圍繞促進美國半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、增強其本土半導(dǎo)體供應(yīng)鏈彈性以及應(yīng)對中國競爭等方面，密集開展行動，理清美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和存在的風(fēng)險，提出一系列政府和行業(yè)方面的扶持政策舉措。這些政策措施的落實將推動美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重振，也必將對全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局以及我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來深刻影響。

1 提出《美國半導(dǎo)體激勵法案》（CHIPS）

2021 年1 月，美國頒布的《2021 財年國防授權(quán)法案》中首次納入《美國半導(dǎo)體激勵法案》，授權(quán)政府實施促進半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持措施[1]。該法案授權(quán)政府開展一系列行動以促進半導(dǎo)體領(lǐng)域的創(chuàng)新和制造，并降低半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的風(fēng)險。在全球半導(dǎo)體芯片緊缺的大背景下，該法案不僅獲得了美國總統(tǒng)拜登的支持，更是在國會獲得兩黨領(lǐng)袖的贊成。2021 年6 月，美國參議院組織通過《2021 年美國創(chuàng)新與競爭法》，將《美國半導(dǎo)體激勵法案》列于《無盡前沿法案》等多個法案之前[2]。

《美國半導(dǎo)體激勵法案》旨在支持《2021 財年國防授權(quán)法案》中包含的半導(dǎo)體條款的快速實施，為執(zhí)行法案提供了527 億美元的緊急補充撥款，包括“為美國制造半導(dǎo)體創(chuàng)造有益激勵機制”“為美國國防基金生產(chǎn)半導(dǎo)體的有益激勵機制”“為美國國際技術(shù)安全與創(chuàng)新基金生產(chǎn)半導(dǎo)體創(chuàng)造有益激勵機制”等3 個基金。

1.1 為美國制造半導(dǎo)體創(chuàng)造有益激勵機制

法案要求基金必須用于實施《2021 財年國防授權(quán)法案》第9 902 條（半導(dǎo)體激勵）和9 906 條（半導(dǎo)體研發(fā)）授權(quán)的商務(wù)部半導(dǎo)體激勵和研發(fā)計劃。美國計劃5年內(nèi)撥款502億美元， 2022 財年撥款 240 億美元，2023 財年撥款70 億美元，2024 財年撥款63 億美元，2025 財年撥款61 億美元，2026 財年撥款68 億美元[2]。每一財政年度，高達2%的資金用于美國本土半導(dǎo)體制造的工資和開支、管理和監(jiān)督，其中每年有500 萬美元供商務(wù)部監(jiān)察長使用。

半導(dǎo)體激勵計劃：預(yù)先撥款390 億美元，2022 財年190 億美元，2023—2026 財年每年50 億美元，用于美國的半導(dǎo)體制造、組裝、測試、先進封裝或研發(fā)設(shè)施和設(shè)備的投資，包括資金援助和資源協(xié)調(diào)[2]。半導(dǎo)體研發(fā)計劃：預(yù)先撥款112 億美元，包括國家半導(dǎo)體技術(shù)中心（NSTC）、國家先進封裝制造計劃和第9 906 條授權(quán)的其他研發(fā)計劃，2022 財年為50 億美元，其中 20 億美元用于國家半導(dǎo)體技術(shù)中心， 25 億美元用于先進封裝，5 億美元用于其他相關(guān)研發(fā)項目[2]；2023—2026 財年分別為20 億美元、13 億美元、11 億美元和18 億美元。

1.2 為美國國防基金生產(chǎn)半導(dǎo)體的有益激勵機制

法案要求20 億美元用于美國國防基金，資金撥付給國防部，2022—2026 財年每年撥款4 億美元，為期5 年，用于實施《2021 財年國防授權(quán)法案》第9 903（b）條（國防部全國半導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)研發(fā)）授權(quán)的項目，為國防部在半導(dǎo)體研發(fā)方面的活動需求提供支持，包括研發(fā)、測試和評估、人力和其他相關(guān)活動等[2]。

1.3 為美國國際技術(shù)安全與創(chuàng)新基金生產(chǎn)半導(dǎo)體創(chuàng)造有益激勵機制

法案要求 5 億美元用于美國國際技術(shù)安全與創(chuàng)新基金的開放無線接入網(wǎng)（O-RAN）和芯片，實施《2021 財年國防授權(quán)法案》第9 905 條（半導(dǎo)體供應(yīng)鏈），2022—2026 財年每年撥款1 億美元。資金撥給國務(wù)院，與美國國際開發(fā)署、進出口銀行和美國國際開發(fā)金融公司協(xié)調(diào)，與外國政府合作伙伴協(xié)調(diào)，用于支持國際信息和通信技術(shù)安全和半導(dǎo)體供應(yīng)鏈活動，包括支持安全和可信賴的電信技術(shù)、半導(dǎo)體和其他新興技術(shù)的開發(fā)和采用。國務(wù)卿可將每個財年基金中最多500 萬美元用于半導(dǎo)體供應(yīng)鏈活動的工資和開支、管理和監(jiān)督，其中50 萬美元應(yīng)在2022—2026 年的每個財年移交國務(wù)院監(jiān)察長辦公室，以監(jiān)督基金支出[2]。

2 美國政府高度重視半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全問題

2021 年2 月，美國總統(tǒng)拜登簽署“美國供應(yīng)鏈行政令”，提出審查4 類關(guān)鍵產(chǎn)品的供應(yīng)鏈風(fēng)險以及對相關(guān)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈進行評估等要求，半導(dǎo)體行業(yè)為4 類關(guān)鍵產(chǎn)品之一[3]。同年4 月，拜登在白宮“半導(dǎo)體和供應(yīng)鏈首席執(zhí)行官峰會”上會見19 家美國半導(dǎo)體企業(yè)以及韓國三星和中國臺灣臺積電的相關(guān)人員，強調(diào)要確保美國半導(dǎo)體芯片制造的領(lǐng)導(dǎo)優(yōu)勢[4]。6 月，白宮發(fā)布半導(dǎo)體等供應(yīng)鏈百日評估報告，研判美國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈現(xiàn)狀并指出存在的問題及應(yīng)對措施[5]。9 月，美國商務(wù)部和國家經(jīng)濟委員會召集芯片和汽車企業(yè)召開半導(dǎo)體高峰會，希望尋求化解芯片短缺局面的方案，并以提升芯片“供應(yīng)鏈透明度”為目的，要求所有的供應(yīng)鏈參與者，包括半導(dǎo)體供應(yīng)鏈廠商和汽車廠商，在45 天內(nèi)共享有關(guān)庫存、需求和交付動態(tài)等信息[6]。11 月，臺積電、三星電子、美光科技、西部數(shù)據(jù)、聯(lián)華電子、SK 海力士和新科電子等多家企業(yè)已向美國商務(wù)部提交了供應(yīng)鏈相關(guān)信息[7]。

2.1 美國白宮發(fā)布半導(dǎo)體等供應(yīng)鏈百日評估報告

報告指出，美國在半導(dǎo)體芯片設(shè)計方面仍處于全球領(lǐng)先水平，美國公司約占半導(dǎo)體芯片設(shè)計市場份額的70%。然而，美國半導(dǎo)體制造業(yè)的全球份額由1990 年的37%下滑到2020 年的僅12%，如果沒有一個全面的美國戰(zhàn)略來支持，該數(shù)字預(yù)計還會進一步下降[5]。在考察和分析了美國半導(dǎo)體行業(yè)在設(shè)計、制造、封測、材料、制造設(shè)備等供應(yīng)鏈關(guān)鍵環(huán)節(jié)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，報告指出在半導(dǎo)體設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)方面，美國處于世界領(lǐng)先地位，但高度依賴對中國的銷售和有限的知識產(chǎn)權(quán)、勞動力及制造資源是其劣勢；在半導(dǎo)體制造和封測方面，美國制造能力相對不足，前沿邏輯芯片主要依賴中國臺灣，成熟節(jié)點芯片主要依賴中國臺灣、韓國和中國大陸，封測嚴重依賴亞洲企業(yè)；在半導(dǎo)體材料方面，美國主要生產(chǎn)用于半導(dǎo)體的氣體和濕式化學(xué)品，但硅晶圓、光掩膜和光刻膠主要依賴海外供應(yīng)商；在設(shè)備方面，美國的大多數(shù)前端半導(dǎo)體制造設(shè)備占全球相當大的份額，但關(guān)鍵的光刻設(shè)備生產(chǎn)主要集中在荷蘭和日本。

報告結(jié)合對全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈局勢的分析，總結(jié)了美國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈面臨的8 種主要風(fēng)險，包括脆弱的供應(yīng)鏈；惡意中斷供應(yīng)鏈；使用過時的半導(dǎo)體，以及供應(yīng)鏈中公司持續(xù)盈利的相關(guān)挑戰(zhàn)；客戶集中度與地緣政治因素；電子生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)；人力資本缺口；知識產(chǎn)權(quán)盜用；在獲取創(chuàng)新利益、協(xié)調(diào)私人和公共利益方面的挑戰(zhàn)等。

報告匯總中國、韓國、歐盟、日本等國家/地區(qū)的半導(dǎo)體激勵措施，結(jié)合美國半導(dǎo)體行業(yè)面臨的機遇及挑戰(zhàn)，提出解決供應(yīng)鏈風(fēng)險的七項政策建議：一是促進投資和業(yè)界合作，以解決半導(dǎo)體短缺問題；二是向《美國半導(dǎo)體激勵法案》撥款；三是通過立法改善國內(nèi)半導(dǎo)體制造生態(tài)系統(tǒng)，以落實拜登總統(tǒng)《美國就業(yè)計劃》的設(shè)想；四是給予中小型制造商特別支持；五是通過大量投資，為半導(dǎo)體行業(yè)建立儲備充足且多元化的人才資源池；六是鼓勵外國制造商和材料供應(yīng)商在美國和其他盟國地區(qū)投資；七是保護美國在半導(dǎo)體制造和先進封裝方面的技術(shù)優(yōu)勢。

2.2 美國建立半導(dǎo)體供應(yīng)鏈早期預(yù)警系統(tǒng)

美國政府正在建立半導(dǎo)體供應(yīng)鏈早期預(yù)警系統(tǒng)，協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈并提供準確信息，以盡早發(fā)現(xiàn)可能的供應(yīng)鏈中斷問題、加強和外國政府/電子行業(yè)的接觸以及提高整個供應(yīng)鏈的透明度。政府作為協(xié)調(diào)者和可信賴的數(shù)據(jù)來源，將成為短缺時期的重要角色。2021 年9 月，美國商務(wù)部發(fā)起一項信息請求，希望包括生產(chǎn)者、消費者和中間供應(yīng)商在內(nèi)的所有供應(yīng)鏈參與者自愿共享有關(guān)庫存、需求和交付動態(tài)的信息。針對供應(yīng)鏈的生產(chǎn)環(huán)節(jié)和消費環(huán)節(jié)分別需要回答13 個問題，供應(yīng)環(huán)節(jié)廠商需要回答的問題包括：公司在供應(yīng)鏈中的角色、產(chǎn)品和技術(shù)類型、銷售額、客戶、訂單、庫存和供應(yīng)能力等情況；中間采購商和最終用戶廠商需要回答的問題包括：公司的業(yè)務(wù)和產(chǎn)品類型、應(yīng)用領(lǐng)域、購買情況、缺少半導(dǎo)體而限產(chǎn)、短缺半導(dǎo)體類型以及采購方式等情況[8]。

2.3 美國加強與盟友在供應(yīng)鏈安全方面的戰(zhàn)略合作

美國政府頻頻與日本、韓國、中國臺灣、歐盟互動，推動加強半導(dǎo)體供應(yīng)鏈等領(lǐng)域合作。2021 年3 月，美國在臺協(xié)會中國臺北負責(zé)人表示，美國與中國臺灣是全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中最自然的合作伙伴，推動合作是美國的一項政策要務(wù)。4 月，美國總統(tǒng)國家安全事務(wù)助理與日本國家安全保障局局長和韓國國家安保室長舉行三方會晤，明確半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全至關(guān)重要。4 月，美國總統(tǒng)拜登在華盛頓與日本首相菅義偉會晤，表示雙方將在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈方面進行合作，并分別設(shè)立專門政府工作組分擔芯片研發(fā)和生產(chǎn)職責(zé)。5 月，韓國總統(tǒng)文在寅訪美期間與美國總統(tǒng)拜登共同發(fā)表韓美伙伴關(guān)系聯(lián)合聲明，表示韓美將促進對半導(dǎo)體（包括先進芯片和汽車級芯片）等互補投資，并承諾在材料、零件和設(shè)備的整個供應(yīng)鏈上進行互補投資，以擴大這些關(guān)鍵產(chǎn)品的生產(chǎn)能力[9]。6 月，日本首相菅義偉推出增長戰(zhàn)略草案，把日本重建半導(dǎo)體制造自主能力和加強尖端技術(shù)管控作為優(yōu)先事項，以確保半導(dǎo)體供應(yīng)安全，并支持日本公司與美國和中國臺灣等地主要芯片制造商合作。9 月，在美國和歐盟啟動的美國-歐盟貿(mào)易和技術(shù)理事會（TTC）首次會議中，美歐達成了一項加強半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的聯(lián)合聲明，最初重點是緩解短期半導(dǎo)體供應(yīng)瓶頸，隨后解決較長期的供應(yīng)鏈脆弱問題，并采取更統(tǒng)一的方式來監(jiān)管大型全球科技公司[10]。9 月，美國、日本、澳大利亞和印度在華盛頓舉行了四方首腦會議。會后，白宮發(fā)布了關(guān)于新興技術(shù)的原則聲明，四方將啟動一項聯(lián)合計劃，以評估半導(dǎo)體及其關(guān)鍵部件的產(chǎn)能、識別漏洞并加強供應(yīng)鏈安全。這一舉措將確保四方合作伙伴支持一個多樣化和競爭性的市場，為全球數(shù)字經(jīng)濟提供必要的安全關(guān)鍵技術(shù)[11]。

3 成立美國半導(dǎo)體聯(lián)盟，推動龍頭企業(yè)投入

美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會（SIA）作為行業(yè)的重要組織協(xié)調(diào)機構(gòu)，積極響應(yīng)美國政府的號召，開展了系列活動。2021 年4 月，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會向美國商務(wù)部提交文件，回應(yīng)拜登總統(tǒng)關(guān)于確保美國關(guān)鍵供應(yīng)鏈安全的行政命令，提出相關(guān)建議。5 月，在美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會推動下，美國半導(dǎo)體聯(lián)盟宣布成立，由來自美國、歐洲、日本、韓國、中國臺灣等地64 家有實力的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)組成。

3.1 成立美國半導(dǎo)體聯(lián)盟

美國半導(dǎo)體聯(lián)盟（Semiconductors in America Coalition，SIAC）是美國建立的以美國及其盟友企業(yè)為核心、以美國利益和標準為優(yōu)先的“技術(shù)圈”群體。美國企業(yè)包括亞馬遜、蘋果、AT&T、思科、通用電氣、谷歌、惠普、微軟、英特爾、AMD、高通、科銳等。非美國企業(yè)成員約占2/3，包括荷蘭光刻設(shè)備供應(yīng)商阿斯麥、德國半導(dǎo)體企業(yè)英飛凌、英國芯片設(shè)計企業(yè)ARM、韓國制造商三星、日本光刻設(shè)備制造商尼康、中國臺灣芯片代工企業(yè)臺積電和芯片設(shè)計企業(yè)聯(lián)發(fā)科等[12]。

美國半導(dǎo)體聯(lián)盟的使命是呼吁制定并實施美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策，推動美國半導(dǎo)體技術(shù)持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新，以支持美國未來經(jīng)濟、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和國防裝備的升級，提高美國本土產(chǎn)能，減少對亞太地區(qū)半導(dǎo)體制造業(yè)的過度依賴[12]。

3.2 龍頭企業(yè)積極響應(yīng)

在美國政策推動下，聯(lián)盟主要企業(yè)積極加大投入，英特爾、蘋果公司、三星電子等紛紛宣布擴大產(chǎn)能。

英特爾宣布重啟制造產(chǎn)能擴張戰(zhàn)略，包括投資 200 億美元在美國亞利桑納州建兩座新的 7 納米晶圓廠Fab 52 和Fab 62，預(yù)計2024 年全面投入運營后，新芯片廠將采用英特爾最先進的制程技術(shù)，包括采用全新RibbonFET 和PowerVia 創(chuàng)新技術(shù)的英特爾20A（2 納米）工藝[13]。蘋果宣布在2024 年前投資超過10 億歐元在德國慕尼黑建設(shè)大型的歐洲硅設(shè)計中心，該設(shè)計中心將集中研發(fā)5G 連接和無線半導(dǎo)體及硬件[14]。三星電子計劃投資170 億美元在美國得克薩斯州建立新的晶圓廠，這將是三星電子在美國的第二座芯片工廠。三星電子在美國的這一新工廠建成之后，將采用先進的5 納米極紫外（EUV）光刻膠芯片制造工藝，生產(chǎn)先進的邏輯半導(dǎo)體。新工廠計劃在2024 年年底投入運營，將創(chuàng)造約1 800 個就業(yè)崗位[15]。臺積電投資 120 億美元，擴大在美國亞利桑納州的投資設(shè)廠計劃，新建造六間晶圓工廠，直接創(chuàng)造 1 600 多個高技術(shù)專業(yè)職位[16]。此外，臺積電還計劃在美國再建一家先進半導(dǎo)體技術(shù)制造工廠。美國半導(dǎo)體存儲制造商美光宣布計劃在2021 年至2031 年投資1 500 億美元用于存儲器制造和研發(fā)，包括提升其本國晶圓廠的潛在生產(chǎn)能力和規(guī)模[17]。

4 研判半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，提出政策建議

美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會牽頭，聯(lián)合市場調(diào)研機構(gòu)和半導(dǎo)體行業(yè)機構(gòu)，發(fā)布了一系列計劃和報告，對美國半導(dǎo)體的技術(shù)研發(fā)、市場態(tài)勢、制造能力及就業(yè)情況等多方面進行了深入了研究和剖析，并就美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展提出一系列舉措和建議。

2021 年1 月，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會與美國半導(dǎo)體研究公司（SRC）聯(lián)合發(fā)布《半導(dǎo)體十年計劃》報告[18]，旨在加速重大芯片技術(shù)革新，推動美國在人工智能、量子計算、先進無線通信等半導(dǎo)體重要應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。5 月，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會與牛津經(jīng)濟研究院合作發(fā)布研究報告《芯片市場：美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)勞動力及聯(lián)邦激勵措施如何增加就業(yè)》，分析了美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對拉動就業(yè)的積極影響以及聯(lián)邦政府大力投資國內(nèi)芯片制造將帶來的經(jīng)濟利益[19]。7 月，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布《盤點中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)》白皮書，分析了中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈中的角色和作用、中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)策略、中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及遇到的挑戰(zhàn)，以及應(yīng)對中國日漸提升的半導(dǎo)體實力的措施[20]。9 月，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會發(fā)布《2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》，從新冠疫情對美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的影響及應(yīng)對，美國芯片法案和晶圓代工法案，全球芯片短缺和產(chǎn)業(yè)應(yīng)對舉措、市場及需求驅(qū)動因素，美國市場份額及技術(shù)競爭力、勞動力就業(yè)情況，以及美國為保持產(chǎn)業(yè)競爭力采取的舉措等多個維度分析了美國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)形勢[21]。

4.1 全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢

當前全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競爭愈演愈烈，世界范圍內(nèi)的半導(dǎo)體芯片緊缺問題在全球范圍內(nèi)影響多個行業(yè)的發(fā)展以及國際經(jīng)濟形勢。《2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》指出，2020 年和2021 年全球芯片緊缺，半導(dǎo)體行業(yè)一直努力增產(chǎn)來保證芯片供應(yīng)。為了滿足火熱的市場需求，前端晶圓廠的產(chǎn)能利用率普遍超過80%，甚至高達90%、100%。當前，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在加大制造和研發(fā)方面的投資，以滿足未來市場的增長，全球的芯片制造商都在投資新的晶圓廠。半導(dǎo)體行業(yè)的資本支出也創(chuàng)造了歷史紀錄，2021 年的行業(yè)資本支出接近1 500 億美元，而在2021 年之前，此項數(shù)據(jù)從未超過1 150 億美元。疫情的影響和新興技術(shù)的發(fā)展促進了半導(dǎo)體市場快速增長。2019 年，全球半導(dǎo)體銷售額為4 123 億美元，在2020 年為4 404 億美元，增幅為6.8%。2020 年全球半導(dǎo)體需求最高的終端是電腦，占據(jù)了32.3%的全球半導(dǎo)體份額；其次是智能手機等通信終端，占據(jù)31.2%的份額；消費電子、工業(yè)、汽車3 個領(lǐng)域終端產(chǎn)品分別占據(jù)12%、12%和11.4%的份額，政府終端份額僅為1%。

4.2 美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)芯片設(shè)計和制造情況

《2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》指出，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在芯片設(shè)計方面處于領(lǐng)先地位。美國無晶圓廠公司銷售額約占全球無晶圓廠公司銷售額的60%，一些自行設(shè)計的整合元件制造商（Integrated Device Manufacturer， IDM）也是美國公司。此外，美國在全球設(shè)計人才中所占的比重最大，這也凸顯了美國芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)和學(xué)術(shù)生態(tài)系統(tǒng)的實力?？紤]到半導(dǎo)體設(shè)計在制造過程中增值的重要性，美國在這個生產(chǎn)階段擁有并保持領(lǐng)導(dǎo)地位至關(guān)重要。相比2013 年，美國半導(dǎo)體制造商逐漸開始更多地將前端晶圓廠產(chǎn)能設(shè)在新加坡、中國臺灣、歐洲、日本等地區(qū)。2013 年，約57%的美國半導(dǎo)體制造商晶圓產(chǎn)能位于美國；2020 年，這一數(shù)字降到了43%。2011 年至2021 年，海外芯片制造產(chǎn)出的平均增長率是美國的5 倍。事實上，全球3/4 的芯片制造能力集中在東亞地區(qū)，中國大陸很可能在2030 年占據(jù)全球最大的芯片制造份額。

目前，在制造工藝技術(shù)方面，美國遠遠落后于亞洲。美國還沒有10 納米以下的先進邏輯能力，亞洲已經(jīng)實現(xiàn)5納米工藝技術(shù)，3納米技術(shù)即將問世[22]。在28 納米以上的邏輯能力方面，美國也遠遠落后于亞洲。存儲器制造技術(shù)方面，美國在動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM）和立體閃存設(shè)備（3D-NAND）領(lǐng)域恢復(fù)了競爭力，美國企業(yè)正在全面接受極紫外光刻技術(shù)。美國公司也走在使用3D 異質(zhì)集成的先進封裝技術(shù)的前沿。此外，美國還在一些新興的制造技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，例如復(fù)合半導(dǎo)體。

4.3 美國半導(dǎo)體研發(fā)投入和市場情況

美國半導(dǎo)體行業(yè)在研發(fā)密集活動方面處于世界領(lǐng)先地位，包括半導(dǎo)體研發(fā)和芯片設(shè)計等?！?021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》顯示，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出一直處在高位，從2000 年到2020 年，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出以每年約7.2%的復(fù)合增長率增長[21]。2020 年，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在研發(fā)方面的投資總額為440 億美元。在美國所有產(chǎn)業(yè)中， 美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)投入占銷售額的比重僅次于制藥和生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)。在全球競爭對手為與美國競爭而增加研發(fā)投資的情況下，美國半導(dǎo)體企業(yè)的研發(fā)投入占銷售額的比例比其他任何國家都要高。這些對高水平研發(fā)的再投資推動了美國半導(dǎo)體行業(yè)的創(chuàng)新，并在美國各地創(chuàng)造就業(yè)機會。

雖然美國占全球芯片制造份額有所下降，但2020 年美國半導(dǎo)體公司的銷售額仍占據(jù)了全球市場額度的近50%，韓國、日本、歐洲、中國等國家和地區(qū)企業(yè)所占市場份額分別為20%、10%、10%和12%。在全球銷售市場的領(lǐng)先地位使美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)能夠在研發(fā)方面投入更多資金，這反過來有助于確保美國持續(xù)的銷售領(lǐng)先地位。在全球市場占有率的領(lǐng)先地位又能使美國半導(dǎo)體行業(yè)持續(xù)受益于創(chuàng)新的良性循環(huán)，這得益于美國高技能工程人才和蓬勃發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，特別是來自領(lǐng)先大學(xué)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

4.4 美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對就業(yè)和經(jīng)濟的影響

《芯片市場：美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)勞動力及聯(lián)邦激勵措施如何增加就業(yè)》和《2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》指出，美國半導(dǎo)體行業(yè)對其國內(nèi)經(jīng)濟至關(guān)重要。美國從事半導(dǎo)體設(shè)計、制造、測試和研發(fā)的人員超過27.7 萬，能夠影響2 600 多萬美國工人，每個半導(dǎo)體崗位都會額外制造5.7 個工作崗位。2020 年，美國半導(dǎo)體行業(yè)就創(chuàng)造了185 萬個工作崗位。美國聯(lián)邦政府500 億美元的半導(dǎo)體投資計劃預(yù)計將在2021—2026 年建造19 家新的半導(dǎo)體制造工廠，平均每年創(chuàng)造18.5 萬個臨時工作崗位，拉動經(jīng)濟年增長246 億美元；2026 年后將為美國增加28 萬個長期就業(yè)崗位，其中包括4.2 萬個半導(dǎo)體行業(yè)直接就業(yè)崗位。

除了創(chuàng)造就業(yè)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對GDP 的影響也十分重要。2020 年美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對GDP 的總影響達2 464 億美元，還創(chuàng)造了1 608 億美元的收入，覆蓋范圍包括建筑、金融等不同領(lǐng)域。在出口方面，2020 年美國半導(dǎo)體總出口額達490 億美元，僅排在飛機、成品油和原油之后。

4.5 美國半導(dǎo)體技術(shù)未來研究方向

《半導(dǎo)體十年計劃》報告指出，美國信息通信技術(shù)占全球半導(dǎo)體市場份額的70%以上。因此，美國針對信息通信技術(shù)發(fā)展趨勢和需求，提出模擬電子技術(shù)、內(nèi)存/存儲、通信、安全、節(jié)能計算五大半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域面臨的重大變革、研究目標和優(yōu)先研究方向。

在模擬電子技術(shù)領(lǐng)域，報告認為重大變革是通過模擬硬件的根本性突破來研制能夠感知、傳感和推理的更智能的機器接口。在內(nèi)存/存儲領(lǐng)域，重大變革在于內(nèi)存需求的增長將超過全球硅芯片供應(yīng)，為全新的內(nèi)存和存儲器解決方案帶來機遇。在通信領(lǐng)域，重大變革是隨時可用的通信技術(shù)需要新的研究方向，以解決通信容量與數(shù)據(jù)生成速率之間的不平衡。在安全領(lǐng)域，重大變革是需要突破硬件研究障礙，應(yīng)對高度互聯(lián)系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)面臨的安全挑戰(zhàn)。在節(jié)能計算領(lǐng)域，重大變革是與全球能源生產(chǎn)相比，日益增長的計算能源需求正在產(chǎn)生新的風(fēng)險，新的計算模式提供了大幅提高能效的機會[18]。

4.6 提出美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的措施建議

針對美國半導(dǎo)體行業(yè)的短板，美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會在《2021 年美國半導(dǎo)體行業(yè)報告》中提出了四點建議：一是加強投資美國半導(dǎo)體行業(yè)，包括制定投資稅收抵免政策等，以刺激創(chuàng)新；二是加強美國技術(shù)人才實力，改善教育體系，并吸引外國技術(shù)人才移民；三是促進自由貿(mào)易和知識產(chǎn)權(quán)保護，擴大信息技術(shù)協(xié)定；四是加強和盟友合作，認識到半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的全球?qū)傩?，打造更有利于增長、創(chuàng)新和供應(yīng)鏈彈性的監(jiān)管和法律環(huán)境。

針對未來半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展方向，《半導(dǎo)體十年計劃》報告呼吁聯(lián)邦政府每年投入34 億美元研發(fā)資金，鞏固美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。

針對中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，《盤點中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)》白皮書建議美國應(yīng)在國際貿(mào)易規(guī)則和市場競爭環(huán)境方面與盟友合作，加大對美國國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的投資力度，制定新的全球規(guī)則和標準，改善市場準入等，從而應(yīng)對中國日益增強的半導(dǎo)體實力。

5 啟示及建議

美國政府和美國半導(dǎo)體行業(yè)所采取的一些舉措旨在強化其在世界半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位。《美國半導(dǎo)體激勵法案》一旦獲批，通過在科技和產(chǎn)業(yè)的投入，將推動美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重振；半導(dǎo)體聯(lián)盟的成立標志著美國向增強半導(dǎo)體供應(yīng)鏈彈性邁出戰(zhàn)略性的一步；供應(yīng)鏈評估報告提出的一攬子扶持措施的落實將改善美國半導(dǎo)體制造生態(tài)系統(tǒng)，助力美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展和供應(yīng)鏈安全；加強與日韓歐盟等盟友的合作，將提升美國半導(dǎo)體供應(yīng)鏈安全。美國通過芯片相關(guān)企業(yè)實體獲得半導(dǎo)體供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)后，將對我國相關(guān)企業(yè)產(chǎn)生不利的影響。

近年來，我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國家科技計劃和政策支持下取得了快速發(fā)展。面對國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)新的競爭格局，我國應(yīng)積極應(yīng)對，制定半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)展戰(zhàn)略和協(xié)同措施，做好近、中、遠期的重點任務(wù)的統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)。加大科技投入，建立我國半導(dǎo)體領(lǐng)域國家戰(zhàn)略科技力量，充分發(fā)揮半導(dǎo)體領(lǐng)域的國家級科研機構(gòu)、具有學(xué)科優(yōu)勢的高校以及科技創(chuàng)新型企業(yè)的作用，集中優(yōu)勢力量加快研發(fā)和創(chuàng)新速度，實現(xiàn)我國在半導(dǎo)體領(lǐng)域的科技自立自強。積極布局產(chǎn)業(yè)鏈，確保我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全，建立保障我國供應(yīng)鏈安全的彈性機制，發(fā)揮我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟在整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游中的作用。加大優(yōu)惠政策，推動我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境的建設(shè)，鼓勵半導(dǎo)體領(lǐng)域企業(yè)強強聯(lián)合，加強企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)的保護意識，培育具有核心競爭力的龍頭企業(yè)。加大我國本土半導(dǎo)體科技人才和產(chǎn)業(yè)人才的教育和培養(yǎng)力度，加快優(yōu)勢高校新設(shè)立的集成電路學(xué)院的建設(shè)和人才培養(yǎng)。多渠道進行國際科技合作，確保我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。