美国芯片行业复苏势头强劲，370亿美元能否稳固半导体江山？

为了重振美国芯片制造业，立法者提出了数十亿美元的支出和税收优惠，以促进整个半导体生态系统的技术创新——从后摩尔定律的基础研究到先进芯片封装。

虽然特朗普政府试图通过出口管制来阻止中国获得美国芯片制造设备，但《美国芯片法案》——即“为生产半导体创造有益的激励措施”的提议重振了国内芯片制造、资助研发和保障技术供应链安全。

除了营销方面，此项计划为五角大楼现有的电子产品“复兴”计划拨款至少120亿美元，同时向其他联邦机构拨款50亿美元用于半导体研发。其中最大的一笔50亿美元将用于资助集成电路封装和组装研究所。这项努力还将创建一个5亿美元的投资基金，以支持一个“国内先进微电子封装生态系统”。

在佛罗里达州的美国封装U.S. packaging将为国防部工业提供基础资金，以利用数字孪生技术保护微电子供应链。佛罗里达州一家名为BRIDG的非营利机构最近从空军研究实验室获得了另一份750万美元的合同，旨在收集芯片设计和制造过程的数据。

这种公私合营的做法是向比利时芯片研发中心IMEC颁发技术许可，以便为硅芯片厂商开发产品设计套件。

美国商务部长Wilbur Ross近期参观了BRIDG位于佛罗里达州基希米(Kissimmee)附近的工厂。 罗斯宣称：“佛罗里达中部对美国的微电子制造供应链及其国防和航天客户至关重要，”除了IMEC, BRIDG的合作伙伴还包括洛克希德·马丁公司、L3Harris、东京电子公司和佛罗里达州。

围绕芯片制造和收紧技术供应链的活动漩涡出现在美国，中美半导体技术对峙忽远忽近。最值得注意的是，该行动包括利用美国的出口管制来阻止中国获得美国先进的集成电路制造设备。主要目标是电信巨头以及5G领军企业华为。

美国政府和国会最近采取的一系列措施提振了美国芯片制造业，总体上说明了硅技术的战略重要性。华盛顿战略与国际研究中心(Center for Strategic and International Studies)技术政策项目主任James Lewis表示，在北京和华盛顿之间日益激烈的科技冷战中，“半导体是一个瓶颈”。

《芯片法案》代表了美国重振半导体制造和供应链薄弱环节的新战线。新冠病毒暴露了这些薄弱环节。Lewis:“这项法案对这个国家重点项目进行再投资，为美国先进制造业提供有针对性的税收优惠该组织的主要发起人、弗吉尼亚州民主党参议员Mark Warner:“我们将资助微电子领域的基础研究，并强调与我们的盟友进行多边接触的必要性，以提高透明度，并关注全球供应链面临的安全和完整性威胁。”

Warner补充道：“这项提议还回应了美国的“自满情绪，使得我们的竞争对手得以迎头赶上。”他的办公室没有回应有关细节的要求。

行业组织对参议院的提案表示欢迎，该提案也是由德克萨斯州共和党参议员John Cornyn所提出。类似的法案也将于本周在众议院提出。参议院法案的其他共同发起人包括Jim Risch, R-Idaho, Marco Rubio, R-Fla以及Kyrsten Sinema, D-Ariz.。

《芯片法案》的条款包括鼓励投资国内集成电路制造，特别是在2024年之前提供40%的投资税收抵免。这项补贴将在2027年逐步取消。

与此同时，封装计划还将促进标准的制定和劳动力培训。

支持这项立法的行业组织指出，他们一直主张联邦税收抵免，“以帮助创造公平的竞争环境”，顾名思义指的是中国政府推动国内芯片行业快速发展的努力。

半导体行业组织SEMI在支持参议院芯片立法时指出，"其他国家有强有力的激励措施，而美国联邦政府缺乏激励措施，是推动半导体制造工厂迁往海外的关键因素。"

美国半导体工业协会(SIA)主席兼首席执行官John Neuffer指出:“随着全球竞争对手大举投资，吸引了先进的半导体制造企业的到来，美国必须参与进来，使我们的国家在生产这种具有战略重要性的技术方面更具竞争力。”

美国370亿美元稳固半导体江山

据《华尔街日报》报道，美国半导体产业正加紧游说美国政府和国会加大对半导体的补贴和投入。半导体产业协会(SIA)提出的370亿美元提案中，包括为建设一家新的芯片工厂提供补贴，为寻求吸引半导体投资的各州提供援助，以及增加研发资金。

美国国务院的一位发言人呼应了这一支持，称国务院正在“与国会和业界密切合作，以确保半导体行业的未来仍掌握在美国手中”。

据SIA估计，到2030年，中国在全球芯片产能中的份额预计将增加近一倍，达到28%左右，不过这包括了总部设在中国的外国公司的芯片产能。英特尔、格芯等一些总部位于美国的公司是世界上最大的芯片制造商，但国外的补贴政策促使它们将生产线转向亚洲、以色列和爱尔兰，因此这些公司只有12%的芯片是在美国国内生产的。

SIA的建议包括为一家新的半导体工厂提供50亿美元的联邦资金，该工厂将与私营部门合作资助和运营。在给美国国防部官员的一封信中，英特尔首席执行官Bob Swan在4月提议由英特尔与五角大楼合作建设和运营该工厂。英特尔对此不予置评。

5nm芯片正在技术导入，中兴通讯不再依赖美国公司芯片了？

前段时间，因为回归A股科创板募资250亿，这些年来在港股默默无闻、跌跌不休的中芯国际突然声名大噪，股价一飞冲天持续大涨，并且带动A股小伙伴一起嗨，一举成为亿万股民心目中可以挑战三星、台积电巨头的硬核科技股。中芯国际之后，最近港股又一家科技股火遍A

另有150亿美元可作为整笔拨款划给各州，可用于为新的半导体制造设施发放激励款项。据SIA上述提案草案显示，余下的170亿美元可补充联邦研究资金，其中50亿美元用于基础研究，70亿美元用于应用研究，50亿美元用于一个新的技术中心。

SIA总裁兼首席执行官John Neuffer称：“我们的计划开支规模颇为庞大，但若不采取行动，对我们的经济、国家安全及我们在未来关键技术领域的领导地位而言，付出的代价将大得多。”

SIA认为，过去，当美国在半导体技术领域的领导地位面临挑战时，它通过合作和协作走到了今天。美国的行业领导地位现在面临着类似的挑战，政府、学术界和产业界必须再次携手克服这一挑战。我们今天面临的障碍与过去不同，因此，这一时刻需要战略思考和新的解决方案，以实现我们继续保持美国半导体领先地位的共同目标。

5G部署是否是一道分水岭？

在部署5G网络的竞赛中，中国和世界其他国家之间的技术竞争正在上演。美国正试图利用出口管制阻止中国电信巨头华为及其子公司海思半导体(HiSilicon)和台积电(TSMC)等关键供应商获得关键制造技术。

中美之间的技术冷战可能会为5G网络创造一个分叉市场，而CSIS分析师Lewis认为这是行不通的。"市场不会支持"这种做法。“到了一定程度，即便是华为也无法凭借5G的优势左右市场。”

美国半导体的辉煌得益于政府的支持

纵观美国半导体的发展，早期美国政府和军团起到了不可磨灭的贡献。

美国信号军团（U.S. Signal Corps）是美国半导体早期发展的主要资助者，30年来他们一直在研发晶体管和半导体，并购买了大部分初始产量。美国军方为西部电力公司(Western Electric)、通用电气(General Electric)、雷神(Raytheon)和西瓦尼亚公司(Sylvania)的第一条试验生产线提供了资金，并建设了远远超出需求的产能。从20世纪50年代末到70年代初，联邦政府资助了美国半导体研发的40%到45%。对半导体的军事采购使该行业得以确立规模，从而导致半导体价格在1962年至1968年期间大幅下跌，使其更适于商业用途。

但在低成本资本和受到保护的国内市场的支持下，日本开始进入DRAM行业，导致产能大幅增加，并在第三国市场倾销产品。在使用相同设备的质量和生产率方面，一些美国公司也落后于日本公司。其结果就是，到1985年，美国在这一市场的全球份额从大约90%下降到不到10%，英特尔、高级微设备公司(Advanced Micro Devices)和国家半导体公司(national semiconductor)等生产商都纷纷退出了DRAM业务。在DRAM失去市场领导地位被认为是美国行业的重大挫折，尤其是因为大容量存储设备是该行业的工艺技术驱动因素。大宗商品DRAM芯片的大规模生产，证明了对新工艺技术和晶圆制造设备的投资是合理的。

随着日本企业在全球存储设备市场占据了绝对的份额和技术领先地位，并迅速增加了产能。人们普遍担心，美国半导体行业的衰落不仅会带来经济挑战，还会带来国家安全风险。美国国防特别工作组甚至在1987年警告说，依靠外国供应商提供最先进的武器芯片是一种“不可接受的情况”，因为这将破坏美国保持技术优势的军事战略。于是大家开始向华盛顿政府寻求帮助，此举对于扭转市场份额和技术领先地位的丧失起到了重要作用。

意识到危机的美国开始采取措施，第一步是加强研究机构的建立，使美国的公司能够与之合作。1982年，半导体工业成立了半导体研究公司(SIA的一个独立分支机构)，并为其提供资金，在大学进行硅基研究。两年后，Ronald Reagan总统签署了《国家合作研究法案》，该法案改革了美国反垄断法，以鼓励联合研发协会。微电子和计算机技术机构(Microelectronics and Computer Technology Corp.)是一家私人出资的行业财团，是为了响应日本政府资助的“第五代”研发计划而成立的，但被认为是失败的，并在2001年被关闭。

SEMATECH是第二个也是更成功的联盟。在半导体工业和国防科学委员会的建议下，在1987年由联邦政府和大多数美国大型芯片公司共同出资成立了SEMATECH，每年投入2亿美元的研究项目，加快了基于共同技术路线图的半导体制造业的生产率和创新。SEMATECH公司的成员包括当时所有最大的设备制造商，例如IBM、英特尔、摩托罗拉、德州仪器、惠普和国家半导体公司。英特尔前董事长戈登•摩尔称该组织在该行业是独一无二的，它确保了美国公司将高层人员安排到公私合作关系中。该联盟的战略是让SEMATECH专注于制造设备和工艺，关键加工技术的主要如光刻、熔炉和注入、等离子体蚀刻和沉积。SIA还协调政府、产业界和学术界制定指导研究和开发的路线图，并监督研究的实施。

美国国家研究委员会的一份分析报告发现，该财团“在促进半导体行业有效制造技术方面发挥了不可或缺的作用”。SEMATECH公司还帮助设备行业开发出可靠的、标准化的芯片制造工具，尤其是光刻技术。SEMATECH因减少了其成员的研发重复而受到赞扬，从而降低了成本并释放了额外投资的资金。

到1993年，美国半导体工业在世界半导体市场份额中重新占据领先地位。SEMATECH的成就很大程度上得益于其管理的灵活性和DARPA(美国国防部高级研究计划局)提供的持续支持，以帮助振兴美国芯片制造业。

在此不得不插播一下，DARPA在美国半导体的发展中扮演了非常重要的角色。几十年来，DARPA一直坚持一个单一而持久的使命：对国家安全突破性技术进行关键性投资。在半导体技术领域，DARPA组织过对半导体材料砷化镓的研究、启动了VLSI计划、进行微波和毫米波集成电路（MIMIC）计划、与商业伙伴共同开创了193nm光刻技术、推动MRAM技术的发展、还对RISC-V进行过投资等等。从1987年开始，SEMATECH就开始获得DARPA提供的公共资助，历时五年，总计5亿美元。

此后，国际SEMATECH仍然活跃，并已将其业务扩展到设计，材料，测试和包装技术。它还为新的300毫米工具的开发提供资金，并继续追求技术路线图。美国其他行业，例如光电和纳米技术，也纷纷效仿SEMATECH的模式。

到20世纪90年代初，美国半导体公司重新获得了全球领先地位，尽管在韩国、中国大陆和中国台湾出现了大量新的竞争对手，但美国半导体公司至今仍是全球最大的半导体生产商。2010年美国公司的销售额占全球市场的48%。虽然只有一家美国公司仍然是内存芯片领域的主要参与者，但美国半导体行业在微处理器和模拟混合信号产品等利润丰厚的逻辑设备市场占据主导地位。

SEMATECH不仅帮助美国实现了半导体行业复兴，推动了那个时代的技术创新。随着全球市场和供应链的开放，SEMATECH的努力也导致了我们今天所拥有的无与伦比的增长和创新。

事实上，联邦政府一开始就深度介入美国事务半导体行业。正如经济学家Laura Tyson在1992年所观察到的那样：“半导体行业从未摆脱政府干预这只看得见的手。”

为了在有望推动未来经济增长的关键技术上取得突破，并在全球竞争中保持美国的领导地位，美国雄心勃勃地对半导体研究加大投资。联邦科学事业是美国社会皇冠上的一颗宝石，它产生了无数的创新，为美国的经济实力和国家安全做出了贡献。