數位科技革命正在將半導體晶片產業推向「超級週期」，同時新冠疫情突顯晶片產業鏈的戰略安全意義。半導體技術研發實力雄厚的美國，也希望提高本土的晶片生產能力。美韓等國紛紛計劃在此領域投入千億美元，中國的晶片強國路可能在激烈的全球競爭下越走越窄。
美韓各提晶片製造激勵計劃
南韓總統文在寅上星期訪美引起關注的議題之一，是美韓兩國晶片製造方面競爭與合作。美韓首腦在白宮峰會後宣布，兩國同意共同努力增加汽車使用的傳統晶片全球供應，並透過促進增加相互投資和研發合作，支援兩國先進半導體製造業。
白宮聲明說：「隨著技術領域日新月異，我們同意加強在關鍵和新興技術方面的夥伴關係，以促進共同安全與繁榮。」
白宮說，美韓兩國將促進對半導體（包括先進晶片和汽車級晶片）和高容量電池的相互和互補投資，並承諾在這些關鍵產品的材料、零件和設備的整個供應鏈相互和補充投資，以擴大生產能力。
南韓總統府21日在總統文在寅訪美期間表示，南韓已要求美國提供減稅、支援穩定的水電供應等激勵措施，以支援三星電子等南韓企業在美國的晶片建廠投資。
據路透社報導，青瓦台方面確認，三星已計劃投資177億美元在美國德州奧斯汀興建新晶片代工廠。
此次峰會前，美韓兩國先後發力，希望通過政府直接投資和對私營企業的優惠措施，提高各自在半導體晶片製造領域的能力。
拜登行政當局和美國國會目前正在推動的公共投資立法擬定的半導體投資規模超過千億美元。南韓政府13日宣布計劃，2030年以前投資約4,500億美元，要打造全球最大晶片製造產業中心。
南韓的半導體投資計劃將主要由私企占主導。南韓政府計劃以撥款、減免稅賦和支援基礎設施的方式對私營企業提供政策支援。南韓企業中，三星電子一家就計劃投資171萬億韓圜，以提升邏輯晶片（即非內存晶片）晶圓代工實力。
兩個500億？美國政府能投多少？
美國方面，專案冗雜的2021年《國防授權法》收入國會議員提出的《美國晶片法》（CHIPS for America Act）條款。根據此法案，美國將授權一系列半導體研發計劃，並為國內半導體晶片製造提供補助。
由於《晶片法》沒有指定政府資助資金來源，行政當局和國會都在為撥款支援國內半導體產業立法努力。目前外界主要關注的是拜登提出的基礎設施計劃和國會參議院推出的支援科技產業法案，兩項計劃的政府出資額都超過500億美元。
拜登2月表示，要為《美國晶片法》實施爭取370億美元撥款投入，但他3月31日宣布的2兆美元基礎設施計劃，半導體製造和研發專項投資加碼到500億美元。
不過，目前白宮已將基礎設施投資計劃的投資總額降低到1.7兆美元，試圖消除共和黨人對預算納入不必要花費的不滿。半導體專案500億撥款能否落實還是未知數。
國會參議院方面，之前獲得跨黨派支援的《無盡邊疆法》（Endless Frontier Act）最近追加修正案，為美國半導體產業提供520億美元聯邦政府資助。參議院民主黨領袖舒默18日院會發言說，這筆資金將即刻促進國內晶片生產，加強半導體供應鏈安全。
《無盡邊疆法》5月參議院商務委員會通過表決，經修訂後改名為《美國創新競爭法〉（US Innovation and Competition Act）。舒默書面聲明說，這項補充撥款提案計劃未來5年投入390億美元，完全用於旨在帶動傳統晶片生產的激勵專案，另投入105億美元用於支援半導體研發專案。
「這對我們國家的經濟，包括汽車和科技產業及軍事都非常關鍵。」舒默說：「我們不能依賴外國生產的晶片了。」
與此同時，美國半導體企業還在遊說政府推出更優惠的稅收減免措施，為晶片製造設備採購、設施建設、研發等方面爭取高達40%稅收減免。
南韓最近推出的半導體產業扶助計劃也納入類似稅收優惠措施，將大公司半導體研發投入的稅額抵扣率從30%提高到40%~50%，設備投資稅額抵扣率增加到10%~20%。預計三星電子、SK海力士將是直接受益者。
美國本土私企投資方面，除了三星的170億美元晶片代工廠計劃，奉行垂直整合製造（IDM）模式的美國半導體巨頭英特爾今年3月提出在亞利桑那州投資200億美元新建兩座晶圓廠的計劃，2024年投產。
另據路透社報導，台積電繼去年宣布將在亞利桑那州鳳凰城投資100億至120億美元興建晶片工廠後，最近考慮加碼在美國投資，生產更先進的3奈米晶片，新工廠可能耗資230億至250億美元。
中國晶片競爭力壓力陡生
以台積電和三星為主導的台灣和南韓半導體製造商目前占據全球先進晶片生產的半壁江山。如果美國支援晶片製造業國家得以落實，美國本土晶片產能將大幅提高。與此同時，中國的國產晶片征程將面臨更多險阻。
中國是世界最大的晶片市場，但本土企業產能遠遠不能滿足內需。有預測說，如果美國晶片製造激勵政策落實，美國企業全球占比可提升到世界第二，中國產能仍落後。
商業諮詢平台億歐智庫報告說，中國2020年晶片市場規模超過1,400億美元，但中國公司當年晶片製造產值僅為83億美元，僅滿足內需5.8%。
市場研究公司Counterpoint Research 5月對先進邏輯晶片行業（10奈米以下節點）分析預計說，2021年全球先進晶圓產能的55%集中台灣，南韓以20%占比排名第二，美國第三，占全球總量18%。
《美國晶片法》如果落實，到2025年，美國先進晶片產能將超過南韓，擴大到全球總量21%，並在2027年繼續提高到全球產能24%，屆時台灣產能占比將降至40%，台灣和南韓的總產能將占全球57%。
這份分析預計，受美國制裁影響，中國無法採購關鍵生產設備，中國先進晶片產能仍大幅落後，3~5年後全球占比僅占全球總量6%。
卡托研究所高級研究員斯科特·林西科姆（Scott Lincicome）說，中國晶片生產水準仍處於中游，距離世界頂尖至少有5~10年差距。
他對美國之音說：「但問題是，其他公司和政府當然也在創新……我的感覺是，中國的晶片產業很難在高階領域趕上台積電、三星、英特爾三大巨頭。當然美國制裁雪上加霜，確實讓中國晶片產業很難獲得生產5奈米甚至3奈米晶片所需的頂級設備，雖然不是完全沒可能。」
日經亞洲（Nikkei Asia）3月調查顯示，7家中國晶片製造設備製造商表示，訂單大多是生產14~28奈米晶片的機器，有些製造商甚至生產更老的晶片生產設備。受訪者說，美國對中國的貿易制裁使從國外獲得零部件和材料變困難，使用中國國產零件和材料為替代品也降低成品合格率。
美國科技產業諮詢公司國際數據公司（IDC）副總裁、負責半導體產業研究專案的馬里奧‧莫拉萊斯（Mario Morales）對美國之音說，美國歷來是半導體研發強國，設計能力有本土生態優勢，影響半導體產品供應層面。
他說：「看看美國，美國研發仍然領先。世界最大無晶圓廠（fabless）晶片公司仍來自美國。所以像高通（Qualcomm）、博通（Broadcom）、賽靈思（Xilinx ）和超微（AMD）這樣的公司──這些都是無晶圓廠公司，各自領域都處於領先地位……所以這給美國優勢。還有工具和軟體方面，電子設計自動化（EDA）環境支撐大量晶片設計，主要由新思科技（Synopsys） 和益華（Cadence）控制。」
發展黃金期遇上政策戰略期政府投資是無謂燒錢還是順水推舟？
美國半導體業正積極爭取政府資助和政策優惠，認為可催化和引入更多晶片生產投資。批評者則指出，晶片企業資金雄厚、無須資助，各國加大補貼可能引發日後的貿易爭端。
晶片製造資金投入極高，先進的晶圓工廠建廠成本常高達70億到100億美元。美國半導體業協會（SIA）和波士頓諮詢集團（BCG）報告說，美國在全球半導體製造能力占比從1990年37%下降到現在12%。
聯邦政府如果推出200億美元經濟刺激計劃，可催生14家半導體晶圓廠，吸引1,740億美元投資；若能拿出500億美元，新增加的晶圓廠可提高到19家，吸引投資金額可達2,790億美元，扭轉美國國內晶片產能下滑的趨勢。
業界分析認為，晶片業正迎來「超級週期」（super cycle）。從新一代智慧手機、計算機等IT設備到數據中心系統，至航空航天和軍事應用，晶片需求無所不在，各國政府也開始對這領域產生更多興趣，紛紛強調本國投資。
IDC半導體應用預測分析報告說，2021年全球半導體市場可達5,220億美元，同期相比增長12.5%。消費類、計算、5G和汽車半導體需求將繼續強勁增長，晶片供應緊缺將持續。
IDC副總裁莫拉萊斯對美國之音說：「半導體製造商也意識到，即使疫情結束後，晶片需求也會增加。因此讓所有人都想對半導體生產投入更多資金。當然美國又回到與中國對抗的立場……出於對中國的擔憂，要將一些半導體產品生產帶回國內，實行（支援）龍頭企業、產業政策做法。這就是我們現在的情況：私人公司和政府不約而同決定，不僅世界需要更多晶片生產能力，各地政府也希望把晶片生產帶回本國，所以錢就像洪水湧入。」
「從投資角度來看，這只是開始。」 莫拉萊斯說：「政府大多數無論歐盟、美國甚至日本……很多都不僅著眼未來兩年，著眼是未來10年。」
莫拉萊斯說，政府關注半導體業是好事，但晶片製造成本高，很容易出現僧多粥少局面。
他說：「英特爾、三星、台積電和格羅方德（GlobalFoundries），一定會排隊等著利用政府這筆錢，因為對他們來說，這能補貼半導體業整體一些沉重成本結構。」
莫拉萊斯說：「即使政府投資530億，除以研發，除以製造，就能發現這筆錢如何分散，遠遠不夠。因此，我認為對企業更有利的做法應是補貼，就像中國做法，或台灣南韓政府那樣，提供稅收優惠，提供激勵，以鼓勵更多國內投資。」
卡托研究所的林西科姆則批評美國目前晶片補貼方案沒有針對性，沒有集中支援最高階生產技術。
他說：「這些補貼大多數沒有把重點放在尖端晶圓廠。所以一家生產12奈米晶片甚至汽車製造商使用的特別大體積晶片公司也能獲益。 」林西科姆說：「這對全球半導體競爭沒有影響，這只是直接發放給企業的福利（corporate welfare），幫助某些公司，可能會降低美國汽車製造商的晶片價格，但肯定不是好產業政策。」
大力資助半導體產業的政府不僅限美、中、韓地區，歐盟也考慮建立半導體聯盟，並希望引進台積電、三星或英特爾在歐洲建廠，計劃2030年讓歐盟在全球半導體生產占有率從10%提高到20%。
政府資金可能來自7,500億歐元的新冠疫情後復甦基金，1,434億歐元用於創新和數位行業。
林西科姆指出，晶片巨頭其實都不缺錢，各國政府的「補貼競賽」令人匪夷所思，補貼可能在未來引發貿易爭端。
「三星、台積電和英特爾目前並沒有因現金問題受什麼傷害。然而，各國政府補貼競賽都好像被迫必須採取行動。」他說：「問題有兩方面：一是這些補貼造成各種扭曲，我們可能最終導致行業產能過剩，先是短缺，然後是補貼，然後通常下一步是過剩，這幾乎不可避免會造成貿易摩擦。我們有約束補貼和補貼進口的全球貿易規則。可預見未來幾年，這些補貼引發大貿易爭端，然後帶來關稅等問題。」
（本文由 美國之音 授權轉載；首圖來源：shutterstock）
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