南方周末特約撰稿 梁晴川
2021年3月17日,中國國際半導(dǎo)體展在上海開幕,1100多家國內(nèi)外行業(yè)展商參展,集中展示芯片設(shè)計(jì)、制造、封測以及設(shè)備、材料供應(yīng)等全產(chǎn)業(yè)鏈領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品和技術(shù)。
新華社 ?圖
★上世紀(jì)80年代,美國對日本企業(yè)發(fā)動的“芯片戰(zhàn)爭”,開創(chuàng)了對盟友經(jīng)濟(jì)利益的打擊先例,也第一次明確將“國家安全”列入貿(mào)易戰(zhàn)的行動理由。
“我們要建立全球的多邊控制體系,就要解決主要芯片生產(chǎn)國共同的擔(dān)憂,創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境,才能使得政策的效益最大化,實(shí)現(xiàn)對國家安全和經(jīng)濟(jì)競爭力的傷害最小化?!?/p>
2020年12月以來,席卷全球產(chǎn)業(yè)界的“芯片荒”仍在繼續(xù),正影響著全球政治和經(jīng)濟(jì)。
貿(mào)易戰(zhàn)、新冠疫情與寡頭壟斷
汽車行業(yè)是“芯片荒”的重災(zāi)區(qū)。2020年12月,德國大眾汽車集團(tuán)首次就芯片短缺發(fā)聲。不久,通用、福特等汽車制造商也以減產(chǎn)應(yīng)對,預(yù)計(jì)第一季度美國汽車產(chǎn)量將減少10萬輛。日本本田也停止了其在英國南部小鎮(zhèn)斯溫頓工廠的運(yùn)作。
據(jù)國際咨詢公司AlixPartners預(yù)計(jì),2021年度全球汽車行業(yè)將因?yàn)椤靶酒摹睋p失606億美元。
全球消費(fèi)電子產(chǎn)業(yè)也未能幸免。美國蘋果公司行政總裁庫克(Tim Cook)表示“半導(dǎo)體供應(yīng)非常緊張”,日本索尼公司也承認(rèn)芯片短缺是造成其家用式游戲機(jī)Play Station5供不應(yīng)求的主要原因。
英特爾(Intel)、高通(Qual-comm)、美光科技(Micron Tech-nology)以及AMD等半導(dǎo)體企業(yè)紛紛要求美國總統(tǒng)拜登提供解決之法。
新冠肺炎疫情是新一輪“芯片荒”的導(dǎo)火索。在居家隔離和遠(yuǎn)程辦公期間,人們對手機(jī)、電腦、游戲機(jī)等電子產(chǎn)品的需求陡增。
“多年來,我們一直在討論如何運(yùn)用5G技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)云端居家工作。今天,一切設(shè)想突然變成了現(xiàn)實(shí)?!比虬雽?dǎo)體協(xié)會(WSA)秘書長喬迪·謝爾頓(Jodi Shelton)說。
據(jù)市場研究機(jī)構(gòu)Gfk統(tǒng)計(jì),2020年,德國電視機(jī)銷量上升了11.2%,筆記本電腦銷量增長了24%,電腦顯示屏銷量激增60%。美國商務(wù)部發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2021年1月,電子產(chǎn)品和家電零售銷售額環(huán)比增長了14.7%。
2019年6月以來,特朗普政府在半導(dǎo)體領(lǐng)域發(fā)動的貿(mào)易戰(zhàn),也讓原本嚴(yán)重的“芯片荒”雪上加霜。貿(mào)易戰(zhàn)不僅限制了芯片的產(chǎn)能,還加劇了需求方普遍的悲觀預(yù)期。
不少制造業(yè)巨頭紛紛大規(guī)模囤積芯片。日本汽車制造商豐田公司打破了它低庫存、短周轉(zhuǎn)的“及時(shí)生產(chǎn)制度”,至少囤積了1至4個(gè)月的芯片使用量。
作為芯片制造的上游產(chǎn)業(yè),光刻機(jī)市場也受到“芯片荒”影響而火熱起來。三年來,荷蘭ASML公司的光刻機(jī)占全球市場80%左右,其產(chǎn)品銷量一直供不應(yīng)求。據(jù)《日經(jīng)亞洲評論》報(bào)道,二手芯片制造設(shè)備也水漲船高,平均漲價(jià)20%,光刻機(jī)等核心設(shè)備則上漲3倍。
近年來,半導(dǎo)體行業(yè)越來越呈現(xiàn)寡頭壟斷的行業(yè)格局,“雞蛋集中在少數(shù)幾個(gè)籃子里”也加劇了芯片斷供的風(fēng)險(xiǎn)。
2005年,全球可生產(chǎn)高端芯片的企業(yè)大約有15家,當(dāng)前只剩下三星、臺積電能夠設(shè)計(jì)并制造5納米(Nm)芯片,高端處理器制造商也只剩下三星、英特爾和臺積電。
據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會估計(jì),全球芯片市場的年產(chǎn)值大約為4260億美元,僅次于石油。電動車等行業(yè)欣欣向榮,加速了半導(dǎo)體取代石油戰(zhàn)略地位的步伐。
“設(shè)計(jì)芯片比以往更容易,制造芯片卻從未如此艱難”
當(dāng)前,全球大約80%的芯片制造產(chǎn)能集中在亞洲,主要分布在韓國和中國臺灣,這是全球產(chǎn)業(yè)鏈按照市場要素進(jìn)行資源配置和分工的結(jié)果。
過去的數(shù)十年里,美國英特爾等企業(yè)一直壟斷著芯片制造業(yè)。上世紀(jì)90年代,美國企業(yè)開始將投資額大、附加值小的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)甩給了亞洲企業(yè),自身則更專注于芯片產(chǎn)業(yè)的設(shè)計(jì)開發(fā)。
“芯片設(shè)計(jì)盡管不像在Etsy(一家工藝品跨境電子商務(wù)平臺)上設(shè)計(jì)一件定制T恤衫那么簡單。但是,大量的自動化工具還是使得芯片設(shè)計(jì)過程變得更順利?!庇雽?dǎo)體市場研究公司未來地平線(Fu-ture Horizons)負(fù)責(zé)人馬爾科姆·佩恩(Macolm Penn)認(rèn)為,“如今,設(shè)計(jì)芯片比以往任何時(shí)候都更容易,制造芯片卻從未如此艱難?!?/p>
對于芯片制造商來說,“摩爾定律”(Moores law)所描述的芯片制造業(yè)高歌猛進(jìn)現(xiàn)象已不復(fù)存在。
1965年,英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾發(fā)現(xiàn):大約每隔18個(gè)月,集成電路上可以容納的晶體管數(shù)量就會翻一番,性能提升一倍,成本則折半。
“摩爾定律已經(jīng)失效或放慢了腳步,現(xiàn)在晶體管數(shù)翻番的時(shí)間需要3年,但它并沒有死掉,可能還會再延續(xù)10年?!比蜃畲蠊饪滔到y(tǒng)供應(yīng)商ASML的高管東尼·嚴(yán)(Tony Yan)認(rèn)為。
近年來,芯片制造的技術(shù)和資本投入越來越呈現(xiàn)密集化的特征。一臺公共汽車大小的光刻機(jī)就至少需要1億美元,等離子蝕刻機(jī)、蒸汽沉積機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的造價(jià)也不菲。
據(jù)麥肯錫(McKinsey)咨詢公司統(tǒng)計(jì),2011年,一家高端半導(dǎo)體工廠的造價(jià)在30億至40億美元之間。2020年夏天,臺積電的3納米芯片制造工廠開始動工,僅基礎(chǔ)設(shè)置投資總額就高達(dá)195億美元。
芯片設(shè)計(jì)與制造兩個(gè)環(huán)節(jié)的形勢發(fā)生逆轉(zhuǎn),導(dǎo)致老牌芯片企業(yè)逐漸失去了比較優(yōu)勢:AMD開始專注設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),幾乎完全放棄了芯片制造業(yè)務(wù);英特爾的制造技術(shù)也已明顯落后于三星和臺積電,主導(dǎo)產(chǎn)品仍停留在10納米芯片階段;在制造業(yè)東移的過程中,三星和臺積電等亞洲企業(yè)逐漸完成了資本和技術(shù)的積累。
高額的資金投入和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),導(dǎo)致芯片制造業(yè)呈現(xiàn)寡頭壟斷的格局,多數(shù)域外企業(yè)對芯片制造業(yè)務(wù)板塊望而卻步,只有谷歌、亞馬遜等少數(shù)科技巨頭躍躍欲試,但新入圈者至今沒有制造出有競爭力的產(chǎn)品。
“長鞭效應(yīng)”更明顯
上世紀(jì)90年代,美國的半導(dǎo)體芯片制造大約占全球市場的37%。當(dāng)前,美國的芯片自產(chǎn)率僅能滿足國內(nèi)需求的12%。
全球化的分工帶來豐厚的收益。但是,過長的產(chǎn)業(yè)鏈也難免產(chǎn)生“長鞭效應(yīng)”(Bullwhip effect),在局部導(dǎo)致產(chǎn)銷、供需脫節(jié),處在上游的歐美企業(yè)不再像以往那樣能夠控制住整條產(chǎn)業(yè)鏈。
“去工業(yè)化”還為美國帶來很多經(jīng)濟(jì)和社會問題,這在東北部“鐵銹地帶”(Rust Belt)尤為明顯。2018年10月,在匹茲堡可以看到,多數(shù)工廠已廢棄,機(jī)器因停轉(zhuǎn)而生銹,不僅傳統(tǒng)的鋼鐵和汽車制造業(yè)衰落,產(chǎn)業(yè)周邊的包裝、運(yùn)輸、進(jìn)出口和餐飲娛樂也一片蕭條,大批工人失業(yè),不少人以帳篷和破舊的汽車為家。
“鐵銹地帶”為美國經(jīng)濟(jì)和政局帶來諸多不確定因素。2009年1月,奧巴馬就任總統(tǒng)后,一度提出“再工業(yè)化”“制造業(yè)回流”等口號,試圖通過大幅減稅和資金扶持來重振美國制造業(yè)。
“美國優(yōu)先”“讓美國再次偉大”,2017年1月,特朗普上臺后開始使用更多手段重振制造業(yè),包括減稅、減少管制等傳統(tǒng)手段,也不惜發(fā)動貿(mào)易戰(zhàn)來保護(hù)美國的制造業(yè),尤其對于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)更是保護(hù)有加。
“在半導(dǎo)體領(lǐng)域,如果潛在的對手長期超過美國,或者突然切斷美國使用尖端芯片的渠道,那么它就可能在戰(zhàn)爭的各個(gè)領(lǐng)域占據(jù)上風(fēng)?!?021年3月1日,多家科技巨頭聯(lián)手為美國政府和國會撰寫的一份行業(yè)報(bào)告寫道。
這份充滿驚悚和危機(jī)意味的研究報(bào)告受到五角大樓的資助。在該報(bào)告的委員會名單中,微軟、亞馬遜、甲骨文等科技企業(yè)高管的名字赫然在列,谷歌前首席執(zhí)行官埃里克·施密特(Eric Schmidt)則是帶頭人物。
施密特生于1955年,一度在奧巴馬政府時(shí)期獲得商務(wù)部長提名,還曾擔(dān)任美國國防部科技顧問。如今,他領(lǐng)導(dǎo)著一家名為“中國戰(zhàn)略組”的智庫。
“白宮應(yīng)該同意向在美國本土建立新的芯片制造廠的公司提供巨額稅收減免。”施密特在聽證會上呼吁。
長期以來,渲染外部威脅以爭取財(cái)政支持,則是美國利益集團(tuán)的慣用手段之一,而施密特被認(rèn)為是美國“硅谷”利益集團(tuán)的代表。
就在聽證會的次日,美國總統(tǒng)拜登就簽署了一項(xiàng)行政命令,同意國會提出的一項(xiàng)370億美元的計(jì)劃,用于提高境內(nèi)的芯片產(chǎn)能。
三十多年的“圍堵”政策
2019年以來,特朗普政府出臺了一系列出口管制政策。例如,將14類前沿技術(shù)列入“封鎖清單”,把外資審批核查的重點(diǎn)瞄準(zhǔn)27個(gè)核心高科技產(chǎn)業(yè)。此外,來自半導(dǎo)體、航空航天和人工智能等領(lǐng)域的赴美留學(xué)簽證也受到限制。
特朗普政府推行的貿(mào)易保護(hù)主義,跟三十多年前美國對盟友日本發(fā)動的“芯片戰(zhàn)爭”如出一轍。
1976年3月,日本政府正式實(shí)施“超大規(guī)模集成電路(VLSI)”計(jì)劃,主要策略是以國家力量打通產(chǎn)學(xué)研壁壘:由通產(chǎn)省牽頭整合NEC、三菱、富士通和東芝等企業(yè)的科研力量,在半導(dǎo)體領(lǐng)域向美國的霸主地位發(fā)起挑戰(zhàn)。
日本政府主導(dǎo)的“集中力量辦大事”,很快超越了美國硅谷的“同槽競爭模式”。據(jù)日本學(xué)者西村吉雄在《日本電子產(chǎn)業(yè)興衰錄》一書中記載,1980年,日本攻下了全球30%的半導(dǎo)體內(nèi)存市場,5年后這一比例超過50%,兩年后達(dá)到最高峰為80%。
日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高光時(shí)刻,美國“硅谷”則一片哀鴻遍野。1981年,AMD凈利潤同比下降了三分之二,整個(gè)美國半導(dǎo)體業(yè)從上一年度的盈利5200萬美元逆轉(zhuǎn)為虧損1100萬美元。次年,英特爾宣布裁員兩千多人。
日本企業(yè)還乘勝兼并美國企業(yè)。1987年,富士通宣布將收購美國仙童半導(dǎo)體80%的股份,后者一直被視為美國硅谷的“精神母體”,英特爾等多家企業(yè)的創(chuàng)始人都來自仙童半導(dǎo)體公司。
“這種情況如果繼續(xù)下去,硅谷將會成為一片廢墟?!碑?dāng)時(shí),英特爾創(chuàng)始人羅伯特·諾伊斯沮喪地說。
歷經(jīng)七年的游說工作,美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(SIA)最終以“危害國家安全”為由成功說服政府:1986年初,日本企業(yè)被認(rèn)定只讀存儲器傾銷;同年9月,美方迫使日方簽署《美日半導(dǎo)體協(xié)議》,要求日本必須開放半導(dǎo)體市場,并保證5年內(nèi)國外公司獲得20%市場份額。
此后,美國政府又對來自日本的3億美元芯片征收了100%的懲罰性關(guān)稅,并否決了富士通收購仙童半導(dǎo)體公司。在美方“芯片戰(zhàn)爭”的一系列打擊下,日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)由盛轉(zhuǎn)衰,至今仍維持在全球銷售市場的十分之一左右。
“這實(shí)在是欺人太甚!”在暢銷書《失去的制造業(yè):日本制造業(yè)的敗北》中,曾在半導(dǎo)體領(lǐng)域從業(yè)的湯之上隆氣憤地寫道:美國對日本發(fā)動的“芯片戰(zhàn)爭”,開創(chuàng)了對盟友經(jīng)濟(jì)利益的打擊先例,也第一次明確將“國家安全”列入貿(mào)易戰(zhàn)的行動理由。
自此,美國歷屆政府或多或少都會沿襲對日“芯片戰(zhàn)爭”手段。2021年2月底,就全球芯片短缺可能對經(jīng)濟(jì)和地緣政治帶來沖擊,拜登下令開展為期100天的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈審查。數(shù)天后,一項(xiàng)有關(guān)半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)采購及交易規(guī)范開始實(shí)施。
不過,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對政府干預(yù)的立場并不一致。2021年3月1日,代表芯片制造商利益的美國國家人工智能安全委員會(NSCAI)向國會建議,收緊芯片制造技術(shù)“阻塞點(diǎn)”(choke points),因?yàn)椤鞍雽?dǎo)體關(guān)系國家安全”,還可能引發(fā)災(zāi)難性的“人工智能軍備競賽”。
不少半導(dǎo)體設(shè)計(jì)商和上游的設(shè)備制造商則呼吁放開產(chǎn)業(yè)管制政策。2021年1月25日,國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEMI)在致美國商務(wù)部的公開信中指出:在芯片出口問題上采取限制政策并不有效,不僅對美國的產(chǎn)業(yè)造成不必要的傷害,還容易招致美國的出口商受到報(bào)復(fù)。
拉攏、聯(lián)盟與長臂管轄
與三十多年前的對日“芯片戰(zhàn)爭”略有不同,美國政府最近的芯片管制政策開始超越了傳統(tǒng)的雙邊關(guān)系。
2021年2月24日,拜登還簽署了一項(xiàng)行政命令,要求加強(qiáng)跟日本、韓國、澳大利亞以及中國臺灣地區(qū)合作,建立“芯片供應(yīng)鏈同盟”,包括拉攏臺積電等芯片制造商在美投資設(shè)廠。
“臺積電是全球排名第一的高端芯片制造商。它與英特爾不同,后者所做的是設(shè)計(jì)芯片、制造芯片,臺積電所做的就是為其它廠商代工?!?020年5月,時(shí)任美國國務(wù)卿蓬佩奧在記者會上透露,臺積電晶片已經(jīng)用于美國F-35戰(zhàn)機(jī)。
臺積電發(fā)跡于上世紀(jì)80年代,正值美國打壓日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)之際,臺積電承接了大批代工業(yè)務(wù),并在90年代美國對外轉(zhuǎn)移制造業(yè)的潮流中壯大。
據(jù)Seeking Alpha發(fā)布的數(shù)據(jù),2019年,臺積電的銷售總額為350億美元。2020年,它覆蓋了全球芯片制造市場的一半以上。
如今,臺積電已經(jīng)被美國政客與美國國家安全關(guān)聯(lián)在一起。2019年11月,臺積電創(chuàng)辦者張忠謀也公開承認(rèn),“現(xiàn)在的世界已經(jīng)不安寧了,臺積電變成了地緣戰(zhàn)略家的必爭之地。”
2021年3月,就在韓國三星電子的美國工廠因?yàn)橥Kk娤萑氚c瘓之際,一名美國政府官員透露,美方為臺積電提供了可以建設(shè)“超大晶圓廠”的大片土地,以及巨額的財(cái)政補(bǔ)貼和稅收減免。
近來,臺灣輿論也一直在炒作“芯片換疫苗”的話題?!芭_經(jīng)院”景氣預(yù)測中心主任孫明德公開呼吁,“如果臺灣能以晶片換取新冠肺炎疫苗,醫(yī)護(hù)人員也能持續(xù)守護(hù)臺灣,讓產(chǎn)業(yè)界安心生產(chǎn)?!?/p>
2021年底,臺積電新設(shè)立的美國工廠有望投產(chǎn)。不過,從臺積電發(fā)布的人員招聘信息來看,它并不打算從臺灣派出大批優(yōu)秀員工,而是公開招聘新員工,它在美國工廠生產(chǎn)的5納米芯片也不是臺積電最先進(jìn)的產(chǎn)品。
為了將境內(nèi)的芯片產(chǎn)能轉(zhuǎn)化為對外“芯片戰(zhàn)爭”的戰(zhàn)斗力,2020年初,美國商務(wù)部就著手修改了《外國直接生產(chǎn)規(guī)則》(FDPR),以便對使用美國半導(dǎo)體技術(shù)和軟件且涉及軍事和國家安全的國外半導(dǎo)體制造設(shè)備企業(yè)實(shí)行出口限制。
修正案將美國的“長臂管轄權(quán)”延伸到國際市場。據(jù)德國之聲報(bào)道,美國政府多次向全球首屈一指的芯片光刻機(jī)制造商荷蘭ASML公司施壓,要求停止向相關(guān)國家出售產(chǎn)品和技術(shù)。
美國政府發(fā)動的新一輪“芯片戰(zhàn)爭”,正在激化全球?qū)用娴目萍济褡逯髁x浪潮。據(jù)《日經(jīng)新聞》透露,日本政府也拉攏臺積電在境內(nèi)投資設(shè)廠。
德國總理默克爾、法國總統(tǒng)馬克龍等政要也紛紛表態(tài),歐洲必須完善自己的芯片產(chǎn)業(yè)鏈。據(jù)英國廣播公司(BBC)報(bào)道,一項(xiàng)名為“歐盟2030數(shù)字指南針”的計(jì)劃提出,2030年前,歐盟生產(chǎn)的芯片要占全球市場的20%。
不斷加劇的科技民族主義,正在引發(fā)新一輪“人工智能競賽”,此舉也引起全球化人士的擔(dān)憂。
“我們要建立全球的多邊控制體系,就要解決主要芯片生產(chǎn)國共同的擔(dān)憂,創(chuàng)造公平的競爭環(huán)境,才能使得政策的效益最大化,實(shí)現(xiàn)對國家安全和經(jīng)濟(jì)競爭力的傷害最小化?!眹H半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會主席阿吉特·馬諾查(Ajit Manocha)不無擔(dān)憂地表示。