白宫百日报告中的半导体产业

美国白宫的国家安全及经济两个委员会，日前共同发表攸关美国未来竞争力的产业链报告，内容涵盖了半导体、大容量电池、关键矿物及材料与生医制药这四大领域。半导体供应链是相当的复杂且国际化，据统计，要能做到最终产品给客户，半导体IC就得在不同的国界上，走过七十回。

美国与国内两大世界强权，其所发表的计划或报告都是有相当的针对性。白宫这份半导体报告，就产业竞争的角度而言，明显是冲着国内而来。国内在第一期的国家半导体基金投入了210亿美元，第二期又准备投入290亿美元的资源。而地方政府的投入，预估在2015~2025年间约为1,450亿美元。这些资金的投入，对美国产生了巨大的威胁。国内在十三五计划中，提出了「国内制造2025」，提出在半导体领域的自制率在2025年要达到70%，但是在2020年却仍只有16%。

美国仍占据重要地位

白宫的这份报告详细地分析了现今半导体产业链在美国的生态，报告中多次使用「韧性(resilience)」一词，但用闽南语讲的「打断筋骨颠倒勇」来形容美国现行的半导体产业链，反而更为贴切。事实上除了晶圆制造及先进的封装技术外，美国在其他主要领域依然是领先的。

以半导体终端产品IC来说，美国仍执世界的牛耳。其中属于逻辑IC的个人电脑CPU、GPU、FPGA几乎被美国企业囊括了所有的市场；在手机所使用的CPU，高通(Qualcomm)与苹果(Apple)也占了40%的市场。存储器IC主要生产国是韩国，但是美国也大约占有30%的比例。模拟IC是美国为首，与欧洲及日本共享的天下。在产业链的上游，EDA软件几乎是美国的天下；设备制造业美国产值占42%，日本为31%，荷兰为19%。

美国在九十年代的半导体晶圆制造曾高达全球的36%，如今仅占12%，低于台湾20%、韩国的19%、日本的17%以及国内的16%。而小于10纳米的先进制程在美国本土是零。美国的IC设计公司在先进制程上需要仰赖台积电，而在成熟制程上又得靠国内的晶圆代工厂，这是最令美国政府担忧的。至于封装及测试业，美国本土的产值仅占3%。

现今盖一座5纳米的晶圆厂需要120亿美元，而3纳米则需高达200亿美元的资金。在美国设立一先进的晶圆厂，其最大的挑战在于成本，以营运十年所需的成本，相较于台湾及韩国会多30%，于国内会多50%，这其中的差距有一半是来自于政府的补助及税务上的奖励。

提前摇醒巨人的国内

报告中另一个重点在于美国的国防暨航空产业，这在美国是一个庞大的产业，年产值超过9,000亿美元，是全球半导体产值的两倍。基于国家安全的考量，这个领域所使用的芯片，大都在美国本土生产，使用的是成熟甚至技术落后，且不具成本效益的晶圆厂。

在尖端武器系统上，的确需要先进的半导体制程，但是因为国防芯片的需求是少量多样，无法花费3亿美元开个7纳米的光罩，或5亿美元一个5纳米的光罩。因此以国家安全的策略来扶植先进制程的晶圆厂，是件刻不容缓的事，这也是英特尔(Intel)会愿意花费200亿美元，盖两座晶圆代工厂的主要原因吧。

报告中也再三提到人才的欠缺，台积电董事长刘德音在接受美国CBS专访中，就特别提出希望美国大学能持续培养半导体专业人才。目前美国大学工程类硕士以上学位，外国学生占一半以上。同时报告中也建议拜登政府，在美国贸易代表署成立专案小组，积极调查任何不公平贸易行为，影响到美国的供应链。也建议结合美国相关部会，长期监控供应链的供需并收集数据，以避免断链的发生。

综观这次白宫的百日报告中，在半导体领域最重要的目的，就是以国家安全、美国制造以及国内威胁为主轴，为政府所主导并资助的半导体产业政策做说帖及背书。美国国会两党也随即通过了《美国创新与竞争法》，在五年内要投入2,000亿美元在科技相关领域的研发，其中半导体的制造就占了520亿美元。美国政府上一回对半导体大规模的资助，是在1987年与14家业者成立半导体制造技术联盟(SEMATECH)做制程技术的研发，由国防部出资5亿美元，当时的竞争对手是日本的半导体业。

美国是个会深刻反省以及巩固领先地位的国家，在上世纪八十年代，日本制造一度是世界第一，几乎打垮了美国的汽车业及钢铁业，以及之后的半导体产业。九十年代后期开始，美国在创新及新科技的引领下，重新取得话语权。

如果我们以半导体领域最重要的国际会议ISSCC来看，美国仍是诸多创新与突破的佼佼者。国内近来动作频频，已不若邓小平以及之后的几位国家领导人般的韬光养晦，国内在羽翼未丰时就摇醒了美国这位巨人，实操之过急。然而现阶段世上谁也无法撼动美国的实力与决心，以及美国在未来在科技及产业领先的地位。