最近(當(dāng)?shù)貢r(shí)間8月9日)美國總統(tǒng)拜登簽署通過了一個(gè)芯片法案,全名叫做《芯片與科學(xué)法案》(CHIPS and Science Act),話說這美國人取名字都還取得不錯(cuò),說明他們很擅長營銷,就像以前的那個(gè)無盡前沿法案一樣,一聽就覺得挺高端,無盡前沿,endless frontier,聽起來就有種美國人在探索人類最前沿的科技的感覺。
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,支持美國未來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,一般就簡稱芯片法案了,把后面的科學(xué)略過不討論了,我也不能免俗,對這個(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,簡單的說一下我對此的一些想法和思考。
第一點(diǎn)是,直接給于在美國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?,?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,所以總體來說這個(gè)補(bǔ)貼力度還是不錯(cuò)的,給力的。
當(dāng)然了,這筆錢也不是白拿的,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,
禁止在中國增產(chǎn)先進(jìn)制程芯片,期限為10年,不然就要退錢,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)法案對誰有利的問題,我感覺也是有非常明顯的“等級劃分”,最大受益者,或者主要受益者明顯還是在美國本土生產(chǎn)的美國芯片公司,
總的來說,美系芯片制造商在中國大陸建廠的不太多,他們可以在美國本土建廠并且拿到這筆錢。
英特爾本來在我國的大連還有個(gè)存儲芯片廠,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55億美元升級英特爾大連工廠的協(xié)議,制造NAND FLASH非易失性存儲器制造基地。該項(xiàng)目是當(dāng)時(shí)全國單體投資規(guī)模最大的外資項(xiàng)目,也成為了大連對外開放的里程碑。
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15年投入16億美元引入“高端測試技術(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)了集芯片封裝測試、晶圓預(yù)處理和高端測試技術(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生產(chǎn)硅晶圓,從而幫助緩解全球供應(yīng)緊張的局面,但沒有獲得美國政府的批準(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),這是陜西省改革開放以來最大的外資項(xiàng)目。
其后美光公司經(jīng)過先后四次連續(xù)增資,在高新區(qū)的投資額超過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,位居全國所有企業(yè)的第13位。2021年美光西安對陜西省進(jìn)出口總值貢獻(xiàn)超過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,晶圓廠可是非常昂貴的,封測廠的投資則小的多。
目前美系廠家在中國唯一的晶圓廠,就是德州儀器的成都工廠了,下圖來自電視臺在TI成都工廠的畫面,制造8英寸的晶圓。
TI是2010年在成都建立了其在中國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,美國對中國的新增晶圓廠投資在2017年特朗普政府上臺后就沒有了,拜登上臺后也延續(xù)了這一態(tài)勢,也就是美系廠家不在中國大陸新建晶圓廠了,因此對于美系芯片制造廠家來說,這個(gè)法案中的不得在中國大陸增產(chǎn)影響不大。
因此美系廠家是這個(gè)法案的最大受益者。
第二等級的是中國臺灣,韓國和日本的公司,主要是前兩者。
但是他們是非常糾結(jié)的,因?yàn)閷λ麄儊碚f,不管是三星還是臺積電,他們在美國本土制造其實(shí)并不劃算,如果劃算的話那么早就在美國大規(guī)模設(shè)廠了,按照市場競爭來講,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要便宜,但在全球范圍來看其實(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。
在美國本土,理工科畢業(yè)的合格工程師供給在越來越少,美國大學(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)大問題。
所以呢,美國政府出這筆補(bǔ)貼之后,他們在美國大規(guī)模建廠才變得相對劃算起來了,但是并不是這樣問題就解決了,他們還面臨著兩個(gè)非常重要的問題。
第一點(diǎn)是臺灣擔(dān)心自己的半導(dǎo)體地位,臺灣方面一直認(rèn)為自己的獨(dú)特優(yōu)勢就是強(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”的因素之一,其理由是會徹底打亂全球的經(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,臺積電一家供應(yīng)了全球的大部分。
當(dāng)然我其實(shí)對臺灣方面的這個(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,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)為會對全球供應(yīng)鏈造成太大的影響,當(dāng)然了如果不能速戰(zhàn)速決,那確實(shí)會比較麻煩。
但不管怎樣,臺灣是不愿意放棄自己最大的優(yōu)勢的,如果真的大規(guī)模的把臺積電或者聯(lián)電之類工廠的制造產(chǎn)能往美國遷移,那無疑是掏空臺灣,降低臺灣的戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)價(jià)值,減少臺灣手中的籌碼。
臺積電2020年宣布在美國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)2萬片的5nm芯片,占目前臺積電產(chǎn)能的百分之二左右,臺積電的年產(chǎn)能可是在1000萬片以上。
實(shí)際上臺積電在海外就四個(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,全部加起來也不到臺積電總產(chǎn)能的10%。
所以可以看出不管是臺積電,還是臺灣政府都并不愿意在海外大規(guī)模設(shè)廠制造。
第二點(diǎn)是韓國的擔(dān)憂,和臺灣不同,韓國的芯片廠選擇在中國大規(guī)模的制造,三星的NAND FLASH存儲芯片在海外唯一的工廠在中國的西安。
西安三星半導(dǎo)體一期項(xiàng)目于2012年9月開工建設(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40%的NAND FLASH。
而海力士的存儲芯片全球最大工廠在江蘇無錫,根據(jù)2022年7月初的媒體報(bào)道,海力士在無錫累計(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90億美元收購英特爾NAND閃存及存儲業(yè)務(wù),收購項(xiàng)包括NAND固態(tài)硬盤業(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,制造非易失性存儲器(NAND FLASH)并正式開工。
韓國公司在中國這么大的產(chǎn)能和利益,一旦到美國設(shè)廠拿了補(bǔ)貼,那就不能在中國大規(guī)模增產(chǎn)先進(jìn)工藝了,這個(gè)就很讓人糾結(jié)了,因?yàn)榧兇鈴氖袌龅慕嵌瘸霭l(fā),顯然是在中國設(shè)廠最劃算,最有競爭力的。
韓國企業(yè)會為了拿這個(gè)補(bǔ)貼而放棄在中國新增半導(dǎo)體制造嗎?
第三等級的自然是中國的半導(dǎo)體制造商了,到目前為止,沒有中國芯片制造商在美國設(shè)廠,未來也看不到哪個(gè)公司有計(jì)劃,因此這個(gè)補(bǔ)貼,中國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)貼之后會增強(qiáng)競爭力。
其實(shí)我覺得對于中國公司而言,最大的挑戰(zhàn)并非是來自于這個(gè)法案,而是美國對于半導(dǎo)體設(shè)備的禁運(yùn)問題,最近美國已經(jīng)禁止向中國銷售比14nm更先進(jìn)制程的芯片制造設(shè)備了,這就意味著中國公司無法在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,在過去兩周左右的時(shí)間里,所有美國設(shè)備制造商都收到了美國商務(wù)部的信函,要求他們不要向中國供應(yīng)用于14納米芯片更先進(jìn)的芯片制造的設(shè)備,這意味著對在中國制造芯片工廠的設(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.
該禁令目前只針對邏輯芯片,而存儲芯片制造廠則不受影響。
不過彭博社報(bào)道說,這個(gè)禁令可能并不只是針對中芯國際,而是針對所有在中國大陸制造邏輯芯片的工廠,包括臺積電南京廠在內(nèi),注意這里彭博社并沒有確認(rèn)這一點(diǎn),因?yàn)槊绹慕畈]有公開的發(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)槟壳爸袊箨懽钕冗M(jìn)的邏輯芯片制造廠主要就兩個(gè),中芯國際上海廠的14nm和臺積電南京廠的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,我國的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝已經(jīng)被限制在了28nm這個(gè)等級,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)備和材料的國產(chǎn)化,仍然是目前我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的首要任務(wù)。
換言之,我國目前在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢和劣勢都還是很明顯的,
劣勢就是產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化,尤其是關(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備和材料的國產(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)被美國牢牢的卡住脖子。
而優(yōu)勢則是我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)鏈在東亞聚集是市場追求最高效率的結(jié)果,美國光靠補(bǔ)貼其實(shí)是不夠是,最終難以和市場對抗,同時(shí)中國也是可以補(bǔ)貼的,這可以抵消美國的政策紅利。
另外就是不管是中國臺灣地區(qū)還是韓國,實(shí)際上并不太愿意配合美國的行動,韓國是因?yàn)樵谥袊辛撕A康耐顿Y和產(chǎn)能,臺灣是因?yàn)椴幌胱约旱牡匚幌陆?,畢竟臺灣經(jīng)濟(jì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是核心了。
美國搞這個(gè)芯片法案,和中國的競爭是一方面,
另一方面他們也希望通過吸引制造業(yè)投資來增加美國的就業(yè)機(jī)會,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,那就是吸引中國臺灣,韓國等公司的投資了,因?yàn)槟壳安]有哪個(gè)中國芯片廠跑去美國投資,這就相當(dāng)于把韓國和中國臺灣的投資和產(chǎn)能搬到美國,提高美國的制造占比。
所以目前主要是關(guān)注國產(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中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景了。
另外在國內(nèi)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化之前,在當(dāng)前的限制下,國內(nèi)的芯片制造廠家依然是有增長空間的,
其一國內(nèi)存儲芯片廠家目前設(shè)備暫時(shí)沒有被禁運(yùn),我看美國的禁令一直更多的是針對邏輯芯片廠家,我想這背后最大的原因可能是因?yàn)榇鎯π酒挠猛揪褪谴鎯?shù)據(jù),對美國的國家安全構(gòu)成的威脅要小很多,另外我國存儲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,因此長江存儲,合肥長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)中芯國際在28nm這部分仍有較大的發(fā)展空間,根據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Strategy Analytics發(fā)布的報(bào)告,2021年全球28nm 晶圓代工總營收超過72億美元,其中臺積電的28nm晶圓代工營收達(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H2021年的總營收54.4億美元差不多,而中芯國際2021年來自28nm/14nm的營收僅占15.1%,所以中芯在這部分是有很大的取代空間的。
臺積電目前也在擴(kuò)產(chǎn)28nm,包括高雄廠,日本熊本,以及江蘇南京,面臨著競爭。
總之,目前對中國最不利的是,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,而且如果未來繼續(xù)收緊禁令,我們還會更加難受;
對美國最不利的是,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。
而且從人口聚集來看,東亞地區(qū)中國,日本,韓國,以及鄰近的東南亞地區(qū)本身就是超過20億人口的巨大市場,而北美只有3億多人。
最后,對于國產(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,美國主動在技術(shù)上和中國脫鉤是大趨勢,
美國的禁令其實(shí)是給了這些廠家機(jī)會,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看,各個(gè)主要的國產(chǎn)半導(dǎo)體設(shè)備和材料龍頭廠家增長速度都還不錯(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)。