如何看待美国的“芯片法案”

作者:沈萌 来源:沈萌经济评论 日期:2022-09-06 浏览次数:0
众所周知,当今社会是以资讯化、数字化、电子化为基础,芯片就是这样社会结构中无可争议的基石,可以说,谁掌握了最先进的芯片产业,谁就控制了未来发展的方向。

8月初,经过国会两院批准后,美国总统拜登签署了涉及金额约为2800亿美元的《芯片与科学法案》,正式的全称是“the CHIPS and Science Act of 2022”。虽然它叫法案,其实是一个体系,包括三大核心分支和若干子项目,其中三大核心分支为:527亿美元的“CHIPS Act”、2000亿美元的科学研究和创新,以及2000万美元的最高法院安全资金。 

 

该法案在酝酿之初,就得到全世界不仅仅是芯片相关企业的关注。众所周知,当今社会是以资讯化、数字化、电子化为基础,芯片就是这样社会结构中无可争议的基石,可以说,谁掌握了最先进的芯片产业,谁就控制了未来发展的方向。 

 

芯片的前世今生 

 

人类历史上的第一台电子通用计算机(指各行业、各种工作环境都能使用的计算机)——ENIAC(“Electronic Numerical Integrator And Computer”,即“电子数字积分计算机”)诞生于上世纪“二战”结束后的美国宾夕法尼亚大学。 

当时受技术条件所限,ENIAC是以电子管(“Vacuum Tube”)为主要元器件,不仅体积巨大、而且故障率高,甚至一个飞蛾都可能导致整台ENIAC停机。

 

随后,在贝尔实验室(Bell Lab)任职的美国人威廉·肖克利(William Shockley)与同事共同发明了晶体管(“Transistor”),并因此获得1956年诺贝尔物理学奖。晶体管在功能上可以很好地取代电子管,并使得计算机在体积大大缩小的同时,可靠性明显提高。

 

就在肖克利获得诺贝尔物理学奖的两年后,1958年德州仪器公司的工程师、美国人杰克·基尔比(Jack Kilby)发明了集成电路(“Integrated Circuit”),由此,全世界正式进入了全新的“电子时代(‘Electronic Times’)”。基尔比也因为发明集成电路的贡献,被授予2000年的诺贝尔物理学奖,另一位与基尔比同时期独立发明集成电路的罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)因为早逝而失去获奖机会(诺贝尔奖只授予在世者)。

 

题外话:基尔比当时发明的是基于锗(Ge)的集成电路,而诺伊斯则发明了基于硅(Si)的集成电路。诺伊斯不仅曾与晶体管发明人肖克利共同创业号称硅谷之源的“肖克利半导体实验室(Shockley Semiconductor Lab)”,也是此后所谓仙童(Fairchild)“八叛逆(‘The Traitorous Eight’)”之一,并再次与八人中的戈登·摩尔(Gordon Moore)创立了英特尔(Intel),而摩尔就是那位写下“摩尔定律(‘Moore's Law’)”的人。 

 

经过大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)等不断的技术代际跨越,芯片终于成为现在人们日常所见的样子。纵观世界电子产业的发展历史,美国人和美国企业在其中贡献了难以忽视的智慧和力量。 

 

上世纪七八十年代,日本利用自身的成本优势,包括NEC等在内的一批芯片企业快速崛起,依靠性价比在全球存储器芯片市场占有超过半数的份额,甚至逼迫英特尔不得不放弃继续从事存储器芯片的业务、转而专注于CPU的研发创新。 

 

然后,韩国电子产业的崛起,又一次复制了曾发生在日美企业之间的“爱恨情仇故事”,以三星、现代为代表的韩国企业抢占了“日本老师”们在“存储器芯片”舞台的C位。近年来,在中国国家产业政策的推动下,中国企业也开始争夺全球存储器芯片的份额,但目前仍以中低端产品为主。 

 

在日韩企业纷纷登上世界半导体舞台的同时,中国台湾地区的电子产业也迎来新的发展机遇,但与美日韩企业追求IDM(Integrated Device Manufacture/整合设备制造,也就是一手包办所有环节)模式或Fabless(无工厂、专注设计)模式不同,中国台湾地区选择了Foundry(不负责芯片设计、只进行芯片生产)模式,台积电(台湾积体电路制造股份有限公司/Taiwan Semiconductor Manufacturing Company)、联电(联华电子股份有限公司/United Microelectronics Corporation)等代工厂,其中台积电不仅拥有全球最大的晶圆代工业务份额,更是成为垄断最尖端制程的业界霸主。 

 

当芯片在产业经济中的作用越来越重要时,各国都开始注重对芯片产业的投入和扶持。美国此次通过的“芯片与科学法案”,目的不言而喻,就是为了重新竞争全球科技的领先。 

 

芯片法案的重头戏 

 

在《芯片与科学法案》的芯片法案部分,在527亿美元的预算中,共分为四个部分: 

 

第一部分,在5年内向美国芯片基金分配500亿美元。 

 

其中,又细分为两个方向, 

(1)激励计划: 

在5年内分配390亿美元用于实施Sec. 9902授权的计划。具体而言,于2022财年分配190亿美元,于2023-2026财年每年分配50亿美元。其中20亿美元用于对汽车行业、军事和其他关键行业至关重要的传统芯片的生产,以促进经济和国家安全利益,60亿美元用于直接贷款和贷款担保产生的支出; 

  

(2)商业研发和劳动力发展计划: 

在5年内拨款110亿美元,用于实施Sec. 9902授权的计划,包括国家半导体技术中心、国家先进封装制造计划以及其他Sec. 9906授权的研发和劳动力发展计划。具体而言:于2022财年拨款50亿美元,其中20亿美元用于国家半导体技术中心,25亿美元用于先进封装制造计划,5亿美元用于其他相关研发项目;逐年提供资金供国家半导体技术中心、先进封装制造计划和其他相关研发计划使用,具体而言,2023财年提供20亿美元,2024财年提供13亿美元,2025财年提供11亿美元,2026财年提供16亿美元。 

 

第二部分,向美国芯片国防基金分配20亿美元。 

资金将用于微电子共用网络以及半导体劳动力培训。 

 

第三部分,向美国芯片国际科技安全和创新基金分配5亿美元。 

 

资金将分5年分配给国务院,协同美国国际开发署、进出口银行和美国国际开发金融公司,与外国政府合作伙伴相协调,以支持国际信息和通信技术安全以及半导体供应链活动,包括支持安全和可信的电信技术、半导体和其他新兴技术的开发和应用。

 

第四部分,向美国芯片劳动力和教育基金分配2亿美元。 

 

分期5年提供给国家科学基金会资金以促进半导体劳动力的增长。预计到2025年,半导体产业将增加9万名劳动力。 

 

可见,总额527亿美元的芯片法案的实施周期是5年,其中390亿美元直接用于与生产制造有关的项目,其余137亿美元则是用于研发创新、相关劳动力发展和供应链保障等事务。 

 

其中,特别引起中国各方关注的条款,是《芯片法案》第103条“半导体激励”对《2021财年国防授权法》进行了修正,以确保美国国内半导体制造商有资格获得《芯片法案》下的联邦财政援助,并加强美国国内半导体制造,但如果该制造商在对美国构成国家安全威胁的国家(如中国)扩建或建造新半导体生产设施,则不能获得《芯片法案》下的援助资金。

 

简单来看,该法案将中国视为直接竞争对手,要求准备申请联邦财政援助的企业必须“二选一”。从这一点上,的确该法案是在利用金融杠杆限制中国扩建或新建半导体生产设施,但是…… 
 

从条文措辞上,这种限制的对象将主要是像英特尔、三星、台积电、格芯(全称“格罗方德”/GlobalFoundries Inc,原美国AMD公司(全球领先的CPU和GPU企业)的制造部门)等具有半导体生产能力的国际性企业,并不会限制中国企业,因为中国企业不可能去申请美国联邦财政援助。 

 

在限制这些外国企业在中国扩建或新建半导体生产能力的同时,美国联邦财政援助的目标是加强美国国内半导体制造的能力。这一点又该如何看? 

 

表面上看,美国是为了让国际半导体生产企业扩大在美国本土的投资,但一方面,作为资本和技术密集型项目的半导体生产设施并不能为美国本土就业做出更多贡献,另一方面,从前面的介绍也不难看出,法案可能涉及的几家企业,不是美国企业,就是与美国关系密切国家或地区的企业,站在供应链的角度,这些企业并不会造成对美国芯片需求的保障威胁。 

 

作为不直接插手企业运营的美国政府,为什么还要求这些企业必须在中国和美国之间“二选一”?答案很明确:建在中国的半导体生产设施,可能会造成芯片供应链的安全威胁,至于可能存在哪些威胁,无非是强迫性先进技术转让、或限制芯片自由贸易。无论是哪种威胁,都可能会对包括美国在内的全球芯片产业链和供应链形成巨大挑战和冲击。 

所以,“芯片法案”的逻辑也就很清楚,要想申请美国财政的补贴,就不能去战略竞争对手处投资,否则无法确保美国政府的资金是否流向战略竞争对手,这是美国国家安全的要求。

 

芯片法案是不是打压中国 

 

《芯片和科学法案》对美国本土芯片产业的投资高达527亿美元、约合3600亿人民币,几乎与“国家大基金”(全称是“国家集成电路产业投资基金股份有限公司”)一期、二期的总和相当(国家大基金一期1387亿、二期2041亿)。 

 

但是中美两国的政策性扶持资金,却走出完全不同的两条路。前面介绍过,美国的资金除了一部分用于支持本土芯片产业的发展外,还有相当部分用于研发创新和劳动力发展,而中国的“大基金”则更像是“投资人”角色,资金主要用于推动具备上市潜力的企业,一方面,通过“大基金”投资提升企业形象,另一方面,通过“大基金”投资加快上市进程。 

 

所以,美国通过法案推出的财政援助,不以资金账面收益为目标,目的是为了夯实美国在芯片产业的基础,并进行长周期、高风险的基础性研发创新,同时,为保证美国在全球芯片产业的竞争优势,注重相关劳动力培养的投入,形成全方位的协调发展。而中国通过“国家大基金”,借助推动“芯片发展”政策的红利窗口,在资本市场赚取超额收益,同时,也难以避免的滋生了腐败、甚至是集体腐败。

 

相较之下,美国对于本土芯片产业发展的政策制定更具有宏观性和前瞻性,而中国的方法则更加现实、更加功利。但两种策略并没有简单的高下之分,只是在适应两国政治、经济、产业、市场等因素下的不同产物。 

 

至于美国“芯片法案”中对中国的限制条款,也无须做更多妖魔化的渲染,毕竟“东升西降”的战略判断,已经充分证明美国与中国是战略竞争对手的关系。美国人再愚蠢,也不会愚蠢到一面挨骂、一面送钱。 

 

而且,英特尔、格芯、台积电和三星,在中国都没有先进制程工艺(小于14纳米)的工厂,而中国的中芯国际在14纳米的工艺能力也已经成熟、量产,所以,即使外国企业不在中国扩建或新建大于14纳米工艺的项目,也并不会扼杀中国芯片制造能力,甚至中芯国际作为本土企业还会获得更大的需求份额。 

 

关键在于小于14纳米的先进制程工艺,即7纳米、5纳米、3纳米,先进制程工艺无论是对于英特尔、格芯等美国企业,还是对于台积电、三星等非美国企业,都属于核心技术,即使美国不作限制,也并不会运用在中国的工厂中。 

 

所以,“芯片法案”的限制也不会影响各家企业的先进制程工艺与中国的关系,至于所谓“芯片法案”是要卡住中国10年、20年芯片产业的脖子也属无稽之谈,毕竟当前先进的制程工艺,再过10年、20年就不一定先进了,只能说“芯片法案”是为了限制中国通过各种常规或非常规手段获取现阶段最先进的制程工艺而已,换句话说,就是要保持中国芯片产业与美国或全球领先水平的代际差。 

 

既然各个具有先进制程工艺的外国企业,不会主动将核心技术转移至中国工厂,同时,作为与美国关系密切的国家或地区的企业,也不会封锁对美芯片需求的供应链,那么为什么美国还会如此担心中国?地缘政治。 

 

从俄乌冲突开始,世界地缘政治格局,就发生了深刻的变化,除了英特尔和格芯之外,三星和台积电都位于潜在的地缘冲突前沿,一旦发生不测,就可能对全球芯片产业链和供应链造成巨大打击,特别是掌握了世界晶圆代工一半以上份额的台积电。

 

因此,美国迫切希望通过联邦财政援助,引导供需平衡来降低地缘政治的潜在风险对全球芯片产业、以及依赖芯片的各个产业的不可预测性。毕竟,对于从全球贸易中获益的美国来说,并不偏执追求本土拥有全部工业门类,“比较优势(Comparative Advantage)”原则更符合资本主义市场经济的逻辑。 

 

《芯片与科学法案》出台,必然会引发全球芯片产业格局的变化,背后也间接影响着政治、经济等更大领域的博弈。不可否认,“芯片与科学法案”,特别是其中的“芯片法案”,是美国严肃将中国作为全球性芯片产业、甚至更高层级战略竞争对手的结果。但本质上,与多年前曾喧嚣一时、如今却销声匿迹的“中国制造2025”异曲同工。

 

“打压”言过其实,“防范”恰如其分。

 

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