美国巨资投向芯片行业

9月，芯片巨头英特尔在俄亥俄州哥伦布附近的一块土地上召集官员，承诺投资至少 200 亿美元新建两家半导体工厂。

一个月后，美光科技在纽约州锡拉丘兹附近庆祝了一个新的制造基地，这家芯片公司预计到本十年末将花费 200 亿美元，最终可能是这个数字的五倍。

12 月，台积电在凤凰城举办了一场盛会，计划将投资额增加两倍，达到 400 亿美元，并建设第二家新工厂来生产先进芯片。

这些承诺是过去 18 个月美国芯片制造计划大幅增加的一部分，其规模堪比冷战时期对太空竞赛的投资。这种繁荣对全球技术领导地位和地缘政治产生了影响，美国的目标是阻止中国成为芯片领域的先进大国，这些硅片推动了智能手机和虚拟现实护目镜等创新计算设备的诞生。

如今，芯片已成为现代生活的重要组成部分，甚至超越了科技行业的创造，从军用装备和汽车到厨房用具和玩具。

据行业组织半导体行业协会称，自 2020 年春季以来，美国全国已有超过 35 家公司承诺为与芯片相关的制造项目投资近 2000 亿美元。这笔资金将用于 16 个州，包括德克萨斯州、亚利桑那州和纽约州，用于 23 家新芯片工厂、9 家工厂的扩建，以及向该行业提供设备和材料的公司的投资。

这一举措是拜登政府产业政策举措的一个方面，该举措包括悬而未决的至少 760 亿美元的赠款、税收抵免和其他补贴，以鼓励国内芯片生产。除了为基础设施和清洁能源提供全面资金外，这些努力构成了美国对制造业的最大投资，可以说是自二战以来美国联邦政府在新船、管道和制造铝和橡胶的工厂上大举支出。

“我从未见过这样的海啸，”Sematech 的前首席执行官丹尼尔·阿姆布鲁斯特 (Daniel Armbrust) 说。Sematech 是一个现已解散的芯片联盟，于 1987 年与国防部成立，成员公司提供资金。

拜登总统将其经济议程的重要部分押在了刺激美国芯片生产上，但他的理由超出了经济利益。当今世界上许多尖端芯片都是在地缘焦点中国台湾制造的。

行业高管表示，美国新的生产努力可能会纠正其中的一些不平衡——但仅限于一定程度。

新的芯片工厂需要数年时间才能建成，而且在开始运营时可能无法提供业界最先进的制造技术。如果白宫没有给予足够的补贴，公司也可以推迟或取消这些项目。技能的严重短缺可能会削弱繁荣，因为复杂的工厂需要的工程师数量远远超过从美国高校毕业的学生数量。

塔夫茨大学弗莱彻法律与外交学院国际历史副教授克里斯米勒说，美国芯片生产的大量资金“不会尝试或成功实现自给自足”。

白宫官员辩称，芯片制造投资将大幅减少需要从国外购买的芯片比例，从而提高美国的经济安全。在 12 月的台积电活动上，拜登先生还强调了对苹果等依赖台积电满足其芯片制造需求的科技公司的潜在影响。他说，“这可能会改变游戏规则”，因为越来越多的公司“将更多的供应链带回家”。

从 1950 年代后期开始，美国公司几十年来一直引领芯片生产。但随着亚洲国家提供将制造业转移到这些国家的激励措施，该国在全球生产能力中的份额从 1990 年的约 37% 逐渐下滑至约 12%。

据行业分析师和半导体行业协会称，如今，台湾约占芯片总产量的 22%，占最先进芯片产量的 90% 以上。

新的支出将提高美国的地位。根据半导体行业协会委托波士顿咨询集团在 2020 年进行的一项研究，500 亿美元的政府投资可能会促使企业支出，到 2030 年美国在全球生产中的份额将达到 14%。

“这确实让我们几十年来第一次参与其中，”该协会主席约翰纽弗说，他补充说，这个估计可能是保守的，因为国会通过一项名为 CHIPS 法案的立法批准了 760 亿美元的补贴.

尽管如此，这种增长不太可能消除美国在最先进芯片方面对台湾的依赖。这种芯片是最强大的，因为它们在每一片硅片上封装了最多数量的晶体管，它们通常被视为一个国家和地区技术进步的标志。

长期以来，英特尔一直在缩小晶体管尺寸的竞赛中处于领先地位，以便在芯片上容纳更多晶体管。微型化的步伐通常以纳米或十亿分之一米来描述，数字越小，表示生产技术最先进。然而，台积电近年一路高歌猛进。

但在其凤凰城工厂，台积电可能不会引进其最先进的制造技术。该公司最初宣布将在凤凰城工厂生产 5 纳米芯片，然后在上个月表示到 2024 年还将在那里生产 4 纳米芯片，并建立第二家工厂，该工厂将于 2026 年开放，用于生产 3 纳米芯片. 它没有讨论进一步的进展。

相比之下，台积电在台湾的工厂在2022年底开始生产三纳米技术。International Business Strategies 首席执行官汉德尔琼斯表示，到 2025 年，台湾工厂可能会开始向苹果供应两纳米芯片。

台积电和苹果拒绝置评。

尚不清楚其他芯片公司是否会将更先进的尖端芯片技术带到他们的新基地。三星电子计划投资 170 亿美元在得克萨斯州新建一家工厂，但尚未透露其生产技术。英特尔正在制造大约 7 纳米的芯片，尽管它表示其美国工厂将在 2024 年之前生产 3 纳米芯片，并在不久之后生产更先进的产品。

消费热潮也将减少（但不会消除）美国在其他类型芯片方面对亚洲的依赖。国内工厂仅生产全球约 4% 的存储芯片——电脑、智能手机和其他消费设备需要存储芯片——而美光计划的投资最终可能会提高这一比例。

但是，在过去两年中供应如此短缺以致于美国汽车制造商不得不关闭工厂并生产部分成品汽车的情况下，各种更老、更简单的芯片仍然可能存在缺口。台积电是其中一些芯片的主要生产商，但它正在将新投资的重点放在利润更高的先进芯片工厂上。

Synaptics 的首席执行官 Michael Hurlston 说：“我们仍然有一种依赖性，没有受到任何形式或形式的影响，”Synaptics 是一家硅谷芯片设计公司，严重依赖台积电在台湾的旧工厂。

据半导体行业协会称，芯片制造热潮有望在供应这些芯片的工厂和公司中创造 40,000 个新职位。这将增加约 277,000 名美国半导体行业员工。

但要填补这么多技术职位并不容易。芯片工厂通常需要技术人员来运行工厂机器，还需要电气和化学工程等领域的科学家。根据最近对高管的调查，人才短缺是该行业最严峻的挑战之一。

CHIPS 法案包含用于劳动力发展的资金。负责监督从 CHIPS 法案基金中拨款的商务部也明确表示，希望获得资金的组织应该制定培训和教育员工的计划。

针对这一问题，英特尔计划投资 1 亿美元，以促进大学、社区学院和其他技术教育工作者的培训和研究。新建半导体实验室的普渡大学设定了每年培养 1000 名工程师的目标，并吸引了芯片制造商 SkyWater Technology 在其印第安纳校区附近建造一座价值 18 亿美元的制造工厂。

然而，随着芯片公司与其他急需工人的行业展开竞争，培训可能只会到此为止。

时任普渡大学总裁的米奇丹尼尔斯在 9 月份的一次活动中表示：“我们将不得不建立一个半导体经济，以吸引人们有很多其他选择。”

由于培训工作可能需要数年时间才能见效，行业高管希望让受过高等教育的外国工人更容易获得在美国工作的签证或在获得学位后留在美国。华盛顿的官员意识到，鼓励更多移民的言论可能会招致政治火力。

但商务部长吉娜·雷蒙多 ( Gina Raimondo ) 于 11 月在麻省理工学院的一次演讲中直言不讳。

她说，吸引世界上最优秀的科学人才是“美国失去的优势”。“而且我们不会让这种情况发生。”