美国半导体，发展到什么程度了？

最新更新时间：2024-05-28

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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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