中美、欧洲计划重金投入半导体领域，半导体“军备竞赛”一触即发！

物联网智库 原创

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导 读

5月19日晚，美国参议院民主党领袖舒默公布了经修改的两党立法，批准拨款520亿美元，在今后5年里大力促进美国半导体芯片的生产和研究。据路透社报道，该法案包括390亿美元的生产和研发激励，105亿美元的实施计划，以及国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划和其他研发计划。

5月19日晚，美国参议院民主党领袖舒默公布了经修改的两党立法，批准拨款520亿美元，在今后5年里大力促进美国半导体芯片的生产和研究。

据路透社报道，该法案包括390亿美元的生产和研发激励，105亿美元的实施计划，以及国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划和其他研发计划。此外，法案还包括15亿美元的应急资金，以帮助西方国家发展替代中国电信设备供应商华为和中兴通讯的设备，旨在加快美国运营商支持的开放式架构模式（OpenRAN）的开发。

在提交经修改的法案后，舒默发表声明称：“这项法案将使美国在半导体等关键技术领域超越中国等国，为美国创造高薪就业机会，并帮助改善我国的经济和国家安全。”该法案还将设立一个项目，为在美国建造、扩建现代化半导体制造工厂提供财政援助。

毫无疑问，美国在半导体领域下定决心，准备全力以赴。不仅如此，就在5月12日，微软、苹果、AMD、英特尔、ARM、三星、台积电等公司还共同组成了名为SIAC美国半导体联盟——这是美国企业牵头组织的又一个高科技企业联盟。以史为鉴，该举措让人不由想起1986年成立的美国半导体制造技术联盟Sematech，该联盟在与日本半导体产业竞争并最终胜出且垄断全球数十年中发挥了非常关键的作用。

美日半导体竞争风云往事

众所周知，美国是半导体技术的故乡。早在1959年，仙童公司的Robert Noyce就成功发明了单片集成电路技术，以半导体硅基材料和集成电路技术为基础的芯片就此诞生。此后，美国的产业也开始进入了以电子、航空航天、核能为代表的第三次工业革命时代。

在美国芯片业快速发展的初期阶段，SONY的创始人盛田昭夫于50年代出差美国，并为公司引入晶体管技术。当时，晶体管技术主要被SONY用来制造收音机，并很快成为爆款。受此影响，其他日本公司也纷纷引入晶体管，开始一窝蜂地制造收音机。

但是，由于日本消费能力有限，大量生产过剩的收音机就被用于出口。1959年，日本仅向美国出口400万台收音机，6年之后这一数字就达到了2400万台。然而，美国认为这些产品相对低端，对其无法构成实质性威胁。

转眼，时间来到1970年，IBM 宣布将在新推出的大型机中使用半导体存储器替代磁芯，这使得在半导体存储器中占据重要位置的DRAM内存芯片逐渐发展成为一个规模巨大的市场。就在美国推出DRAM芯片不久，日本NEC也推出了自己的DRAM 芯片，不过技术稍逊。就在实力增长的同时，日本芯片产业危险已至。1972年，美国借口计算器倾销，拒绝给日本提供核心IC集成电路，之后日企在全球的市场份额急剧下跌。

面对这一变故，日本选择采用国家队的模式，成立了”DRAM制法革新”国家项目，即由政府牵头，联合日立、NEC、富士通、三菱、东芝等重要企业，共同筹资737亿日元设立研究所，其中主管部门通产省补助291亿日元，占39．5％。在此基础上，1985年，日本取代美国，成为世界上最大的芯片生产国。

这下，美国终于坐不住了。早在1977年3月，美国半导体行业协会（SIA）就得出结论：日本电子产业的成功，是在美国倾销的结果。而为了保持美国电子产业的竞争力，美国政府必须介入这次争端。1982年3月，美国商务部表示，将调查日本的芯片商对美国的廉价倾销。

到了1985年，SIA认为，如果政府还不迅速采取严厉措施，整个行业将在与日本的竞争中逐渐消亡。当年6月，SIA向美国贸易代表办公室就日本电子产品的倾销提起了诉讼，这就是著名的301条款。直到1986年9月，两国签署了《半导体协定》，大势既定。

除了政治上的较劲外，在这一场“战争”中，美国产业界也苦练内功。1986年，就在美日《半导体协定》签订的同一年，由联邦政府和大多数美国大型芯片公司共同出资成立了美国半导体制造技术战略联盟——Sematech。该联盟由IBM、英特尔、摩托罗拉、德州仪器、惠普和国家半导体公司等当时所有在美国半导体制造业中居领先地位的企业组成，计划每年投入2亿美元，专注于包括光刻、熔炉和注入、等离子体蚀刻和沉积在内的关键加工技术的制造设备和工艺。

最初，Sematech主要研发半导体制造技术，即如何改进制造流程和更好使用制造设备，相当于台积电和中芯国际所做的业务。但是，Sematech通过密集的行业调研和实践发现，半导体制造技术的提高很大程度上有赖于制造设备的改进，而当时在研发新一代光刻机的过程中又遇到了意想不到的困难，这促使Sematech开始重视制造设备相关技术 。到1989年至1990年左右，Sematech开始将研发重心转向半导体制造设备 。

Sematech为制造设备开发设立了“联合开发项目”和“设备改进项目”。

“联合开发项目”由Sematech成员与制造设备企业合作，开发未来半导体制造所需的设备、 材料、制造流程，如晶圆清洗、缺陷检测、光学步进器、化学气相沉积等技术。

“设备改进项目”主要改进现有半导体制造设备的性能和可靠性，以适应当前和未来技术发展，降低制造流程成本、设备制造难度和设备维修费用。

Sematech总体上非常成功，到了1995年左右，美国半导体产业已全面恢复在国际上的竞争力。特别是在半导体制造设备领域，美国的控制性地位至今无人能撼动。这是在Sematech领导下美国半导体产业上下游协同创新的重要成果。

以史为鉴的对华启示

当然，日本半导体产业的失败与美国之间的关系见仁见智。在下坡路上，日本自身也存在许多问题。

例如，时逢计算机全面崛起阶段，但日本的半导体产业一直停留在存储芯片层次，而未能随着计算机时代的到来向逻辑处理芯片转型。此外，日本国内经济泡沫破裂，导致其国内经济陷入全面通缩，元气大伤。同时，韩国开始走日本路线，用高额补贴支持半导体产业发展，并与日本展开竞争。

不过，不论日本如何，美国半导体产业在国际竞争中最终胜出，归根结底还在于做好了自己的事。如今，时代的车轮滚滚向前，又到了新一轮的科技剧变的前夜。

当下，产业互联网的时代大潮已至，万物互联的智能时代即将来临，物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术不断取得突破，这对芯片提出更高的性能需求。同时，半导体制造这一人类精密制造领域巅峰遇到硅基极限挑战，摩尔定律的放缓似乎预示着底层架构上的芯片性能的再提升已经出现瓶颈，而数据量的增长却呈现指数型的爆发，两者之间的不匹配势必会带来技术和产业上的变革升级。

与此同时，美国芯片行业垄断现状也开始松动。一方面，直至14nm时代，以英特尔为首的美国企业还尚且可以领先竞争对手一代到两代。如今，台积电已经量产5nm芯片，而英特尔刚刚量产10nm，这意味着全球最先进的芯片生产线已经不在美国。另一方面，目前在美国建造并运营晶圆厂的成本相较海外贵20－40％，这导致美国在全球半导体制造产能中的份额已从1990年的37％降至目前的12％。

此外，自2020年开始，受新冠疫情影响，全球芯片产能出现短缺。受此影响，美国汽车制造商遭遇重大打击，美国福特汽车此前就已经表示第二季的产量可能会减半。同时，美国汽车业团体已经敦促拜登政府采取措施，以保障车厂的芯片供应。

不仅如此，包括苹果在内的科技企业也受到较大影响。苹果公司上个月表示，由于芯片短缺，在截至6月的这个季度将损失30亿至40亿美元销售额。

在此基础上，5月20日，美国商务部长Gina Raimondo筹备了一场峰会，邀请受全球芯片短缺影响的公司——包括最大芯片制造商和美国汽车制造商一同出席。希望将芯片供求双方聚到一起解决问题。因此，从这些信息来看，该联盟的第一要务空恐将是解决美国芯片供应问题。

当然，在过去几年的制裁声中，“缺芯少魂”早已成为中国科技产业的共识，独立自主更是亿万国民的共同期待。而对于中国企业而言，夯实内功是目前的重中之重。

今年早些时候，据彭博社报道，国家新能源汽车技术创新中心总经理原诚寅在接受采访时表示，中国汽车产业缺芯可能会持续十年，然而这种短缺和目前行业存在的供应短缺并没有关系。由此可见，随着国内智能产业对于芯片需求的不断提高，尤其是汽车行业未来长期存在大量产量缺口，这也意味着留给国内芯片企业的市场空间十分巨大，国内芯片企业也有较长时间与更多机会进行试错。

当然，我国政府与芯片企业也正在抓紧时间积极“备战”。早在今年2月，工信部科技司就公布了《全国集成电路标准化技术委员会筹建公示》。从筹建申请的委员单位名单来看，不仅包括海思半导体、大唐半导体、中星微电子等设计公司，还有国家集成电路创新中心、国家集成电路特色工艺及封装测试创新中心等创新平台及中科院上海微系统与信息技术研究所、西安微电子技术研究所、清华大学、北京大学等科研院所，更有华为、腾讯、小米等以用户名义申请的企业，共计90家。该委员会一旦成立，则意味着中国芯片企业将在统一标准的框架下生产产品，互相配合协作，加快芯片国产化的速度。

3月1日，中国工信部总工程师田玉龙则表示，中国高度重视芯片产业，将在国家层面给予大力扶持。具体来看，国家将对芯片企业进一步扩大减税力度，并利用国家大基金二期对重点项目继续加大投资。

前段时间，国家统计局正式对外公布了一组关于 2021 年一季度国内集成电路的产量数据，仅在2021年3月份，国内集成电路的产能就达到了惊人的290．9 亿块，同比增长37．4％。而在 2021 年第一季度，国内累计生产了高达820．5亿块芯片产品，同比增长了62．1％。目前国产芯片的产能还在不断地爬坡之中，并且在2021年一季度我国进口集成电路1552．7亿个，同比增加33．6％。相对于芯片进口数据来看，生产增长率已经大大超过了进口增长率，这也意味着国产芯片进入到了收获期，国产芯片自给率正在不断的提高之中。

半导体领域恐迎“军备竞赛”

事实上，不止中美两国，包括欧洲以及日韩在内都已计划在半导体领域投入重金，半导体产业的“军备竞赛”一触即发。

日前，韩国总统文在寅在三星电子平泽工厂举行“K半导体战略报告大会”，公布了旨在实现综合半导体强国目标的战略规划。文在寅表示，韩国除了巩固存储半导体世界第一的地位，还将争取在系统半导体方面也成为世界第一，未来十年，韩国政府将携手三星、SK海力士等153家韩国公司，投资510万亿韩元（约合4500亿美元），将韩国打造成全球最大的半导体产业供应链。

日经新闻此前报道称，根据最早将于6月敲定的增长蓝图草案，日本政府将承诺扩大现有的2000亿日元（约合18．4亿美元）基金规模，以支持国内芯片制造行业，并帮助提振先进半导体的产出。根据方案计划到2030年使日本在电动汽车使用的新一代功率半导体领域的全球份额提高到4成。

另外，根据外媒今年2月份报道，为降低欧洲半导体产业对以亚洲为主的海外依存度，欧洲国家政府拟投资最高达500亿欧元用于发放补助金或为企业提供支援，减少企业最终投资金额的20％至40％的负担。另外有报道称，欧盟正在考虑建立一个包括意法半导体、恩智浦半导体、阿斯麦和英飞凌等公司在内的“芯片联盟”，以便在全球半导体供应链紧张的情况下减小进口依赖。

毫无疑问，加大投资已经成为世界各国提振芯片产业的共识。在科技影响愈发深远的未来，芯片也将成为科技产业竞争的核心阵眼。