美國“芯病”，基建難建？

日前，美國《芯片和科學法案》正式簽署，擬投資527億美元推動芯片的研發(fā)、制造和勞動力發(fā)展，試圖給美國芯片業(yè)，打上一劑強心劑，同時也充滿濃濃的“站隊味道”。法案規(guī)定，接受芯片補貼的企業(yè)在未來10年內(nèi)，不能在中國增加產(chǎn)能，尤其是5nm/7nm/14nm/28nm等先進制程。換句話說，這些美元更像是一個小枷鎖，逼迫美國芯片企業(yè)站隊，以便遏制中國芯片之發(fā)展。但業(yè)內(nèi)人士都清楚，芯片工藝的推進和量產(chǎn)都需要巨額投資。公開資料顯示，僅臺積電Fab21項目，投資金額就高達400億美元；三星未來3年投資規(guī)劃，也是1000億美元起步。顯然，法案里的美元，杯水車薪。

顯然，美國不希望其他國家具備同自己抗衡的芯片能力，正在不遺余力地遏制相關企業(yè)。法案意圖明顯：想制裁誰，就制裁誰！如此蠻橫建立在強大的研發(fā)、設計、軟體能力之上，相比之下，他們在芯片制造領域卻乏善可陳，這源于他們的長期政策傾向。況且，芯片制造是“重金屬”行業(yè)，基礎建設繁雜。而美國在基建方面方面，水準一向不高。

稱霸全球，美國有什么“芯事”？

在很長一段時間內(nèi)，美國憑借自主、奔放的制度和嚴謹?shù)目茖W數(shù)理精神，吸引到全球優(yōu)渥人才，在經(jīng)濟、科技、軍事、醫(yī)藥等領域稱霸全球，要不是人家只有400年歷史，估計連文化都能成為佼佼者。硅谷催生出一大批的科技先鋒，包括電腦、計算機語言、編程、iPhone這些本來不存在的東西，硬生生地讓美國人給發(fā)明出來，真是一片優(yōu)渥的大地。

如此沃土中，芯片在美國發(fā)揚光大也是情理之中的事兒。截止到現(xiàn)在，芯片的核心技術均掌握在美國手里，比如蘋果、英特爾、德州儀器能設計出全球頂呱呱的芯片，全球前五的光刻機都由美國大幅控股，至于EDA軟體，更是全球之光。事實上，沒有EDA檢測軟體，臺積電、三星的新工藝根本無法量產(chǎn)。

正因如此，美國管理者在長期的全球化分工中，把利潤豐厚、輕資產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)留在國內(nèi)，而把利潤微薄、重資產(chǎn)的制造業(yè)分配到亞洲國家。隨著疫情蔓延，全球產(chǎn)業(yè)鏈狀況頻出，美國管理者終于意識到“芯片已經(jīng)成為堪比石油的戰(zhàn)略物資”，如今卻尷尬地發(fā)現(xiàn)：自己設計出來的芯片，自己制造的占比竟然是0%。如此狀況所帶來的產(chǎn)業(yè)鏈風險就是：一旦發(fā)生沖突，芯片的硬件將會被隔離在美國之外”。另外，日益飚高的失業(yè)率，也需要芯片制造業(yè)回流來救濟。事實上，法案中的527億美元，就是鼓勵芯片制造業(yè)能逐步回流。

雖然527億美元顯得有點兒杯水車薪，但美國管理者對此報以很高的期待，并把預算做得明明白白的，包括會拿出132億美元用于技術研發(fā)和人才培養(yǎng)，2億美元用于勞動力和教育基金，同時考慮通信技術發(fā)展和半導體供應鏈活動等等。顯然，他們知道如何引領芯片制造，但制造業(yè)的特點正在于：需要漫長的時間沉淀，才能于產(chǎn)能建設、制程精進、管理優(yōu)化做到損益平衡點。事實上，單單一個基礎建設就足夠美國人頭疼的。

基建難建，美國缺乏重金屬？

從法案中之于補助金分配計劃看，美國管理者依舊比較重視研發(fā)、設計人員，畢竟，他們依此享受到的好處，令人難以望其項背。但芯片制造業(yè)回流，首當其沖的就是基礎建設，包括土地、網(wǎng)路、水、電以及設備運行需要的氣動裝置。這些基礎設施均需大批投資，花掉527億美元可能只是一兩次競標的時間，況且，有些兒還真不是錢能搞定的。比如，芯片制造勢必要消耗大量的電能，昂貴的光刻機需要24小運轉，從而大限度地縮減ROI(投資回收期)。以美國亞利桑那州舉例，常年溫度達到38度，只一次大面積停電，就造成上百人死亡，可見美國并沒有做好“用電量突然上漲”的backup solution.

另外，晶圓生產(chǎn)線亦需要大量的清潔水源。要知道，芯片材料的純度要達到99.99999999999%，這意味著整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是高度純凈的。對于一些干旱地區(qū)，則需要大面積的“循環(huán)水系統(tǒng)”，否則，芯片工藝根本無法量產(chǎn)。

因長期忽視基礎建設，或者說更依賴金融、設計等高附加值領域，導致基礎建設領域，既缺乏經(jīng)驗，又沒有相應的產(chǎn)能，美國國內(nèi)很難承接大型的芯片基礎建設項目。以至于，臺積電在美國籌建5nm晶圓廠時，不得不先在中國完成基礎工程，然后，再用集裝箱運往美國。即便舟車勞頓，浪費物流成本，綜合算下來也比當?shù)厥┕こ杀镜?0%~30%，可見，美國基建是相當?shù)睾~，而這也是困擾福耀玻璃、鴻海集團來美國建廠的重要原因。此外，更大的資源瓶頸來自于人力，包括芯片工程師和基礎人力：美國工程師的培訓成本非常高且年薪達到6萬美元，遠超過4億美元的全球平均水平；而普通的勞工則日益減少，老齡化問題突出。目前美國芯片勞工數(shù)量僅有19萬，尚不及iPhone一個廠區(qū)的勞工數(shù)量，而且年齡高于50歲的人占比40%。況且，他們慣于享受福利，非常抵觸加班文化。要想實現(xiàn)三班倒，保證效率和高設備稼動率基本是天方夜譚，而制造業(yè)，拼的就是這些指標。

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