臺積電張忠謀談?wù)撁绹酒a(chǎn)業(yè)發(fā)展

隨著全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈緊張和地緣政治中的競爭性因素加強(qiáng)，美國國會正在準(zhǔn)備加強(qiáng)對于本土半導(dǎo)體制造業(yè)的投入。根據(jù)報(bào)道，美國國會正在推進(jìn)總額達(dá)520億美元的CHIPS法案，用于半導(dǎo)體相關(guān)的投資。在四月初，Intel、美光和Analog Devices宣布加入了美國本土半導(dǎo)體行業(yè)組織半導(dǎo)體聯(lián)盟，以進(jìn)一步推進(jìn)CHIPS法案通過投票。

而就在美國本土公司和政府大張旗鼓投入半導(dǎo)體制造業(yè)的時(shí)候，臺積電創(chuàng)始人張忠謀卻在上周美國布魯金斯協(xié)會的訪談中給這樣的努力澆了冷水。在訪談中，張忠謀表示，美國本土半導(dǎo)體制造業(yè)人才缺乏，且成本居高不下，臺積電在俄勒岡州的制造廠在經(jīng)過25年的努力之后，美國的芯片制造成本仍然比臺灣高50%。而且張忠謀認(rèn)為美國目前投資本土芯片制造業(yè)的舉措將會花費(fèi)巨大但是收效甚微。

根據(jù)筆者在美國多年的觀察，張忠謀對于美國半導(dǎo)體制造人才和成本的論述非常準(zhǔn)確。

人才和成本

首先，半導(dǎo)體制造業(yè)需要的是全方位的人才，包括經(jīng)過最好教育的高端人才，以及能夠熟練完成各項(xiàng)工序的中等人才。美國雖然有全球最好的高等教育，但是其職業(yè)教育并不發(fā)達(dá)，這也導(dǎo)致了在美國想要以合理的成本招募到半導(dǎo)體制造行業(yè)的中等人才并不容易。即使在高端人才方面，目前美國在半導(dǎo)體制造行業(yè)的人才儲備也并不樂觀，其主要原因是由美國的教育體制所決定的。

在美國，就讀高等院校的成本很高，許多大學(xué)每年的學(xué)費(fèi)加上生活費(fèi)需要五萬美元以上，這個(gè)數(shù)字與美國家庭的中位數(shù)收入相近，而另一方面美國大學(xué)的獎學(xué)金覆蓋面并不大，因此在每年開銷接近整個(gè)家庭收入的情況下，許多學(xué)生會選擇貸款來支付學(xué)費(fèi)，這樣四年大學(xué)之后尚未工作已經(jīng)欠下了數(shù)十萬美元的債務(wù)，這樣的壓力促使美國的大學(xué)生會大量地選擇就業(yè)較好的行業(yè)以確保能及時(shí)還清貸款，或者說美國人非常重視高等教育的回報(bào)而不僅僅是興趣。這就意味著對于半導(dǎo)體制造行業(yè)來說，如果不能給出很有競爭力的工資，那么就不會有足夠的大學(xué)生去就讀相關(guān)的專業(yè)。

隨著半導(dǎo)體制造業(yè)的中心從2000年之后逐漸移動到亞洲，美國的本土芯片制造業(yè)為了和亞洲人力成本較低的半導(dǎo)體制造行業(yè)競爭也不得不降低在人力方面的支出，這樣一來就導(dǎo)致美國愿意就讀相關(guān)專業(yè)方向的學(xué)生數(shù)量進(jìn)一步減少（因?yàn)楣べY回報(bào)較低），這就進(jìn)一步促使了芯片制造行業(yè)移到亞洲等人力成本較低的地方。

經(jīng)過十多年這樣的循環(huán)之后，目前美國的半導(dǎo)體制造行業(yè)人才儲備已經(jīng)非常少，想要復(fù)興本土半導(dǎo)體制造業(yè)不可能是一次性投入就能實(shí)現(xiàn)的事情，而是需要五到十年以上的持續(xù)大量投入，而這也是張忠謀認(rèn)為美國如果想要復(fù)興本土制造業(yè)需要付出昂貴代價(jià)的原因。

另一點(diǎn)值得注意的是，半導(dǎo)體制造業(yè)的成本不僅僅取決于專業(yè)的人才，還和上下游物料人才成本有關(guān)。半導(dǎo)體制造業(yè)是最復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，需要相關(guān)的廠房建設(shè)、儀器制造、物料運(yùn)輸存儲等等，可以說是一個(gè)生態(tài)體系問題。

目前，在中國、韓國等亞洲國家已經(jīng)有很完整的上下游生態(tài)，包括物料運(yùn)輸、芯片封測、PCB板生產(chǎn)等等，而美國在這些上下游的配套都不完善或者成本很高，因此在周邊生態(tài)不完善的情況下，想要培養(yǎng)芯片制造業(yè)猶如希望在沙漠中種植一棵蒼天大樹，需要的付出的成本比起在生態(tài)完善的情況下要高許多。

資本和政策

張忠謀在訪談中沒有涉及的重要問題是，美國除了人才和成本之外，資本市場對于半導(dǎo)體行業(yè)尤其是半導(dǎo)體制造行業(yè)也并不友好，這也是美國想要發(fā)展半導(dǎo)體制造行業(yè)的一個(gè)挑戰(zhàn)。

美國是資本主義國家，最終企業(yè)的發(fā)展必須得到資本市場認(rèn)可才能真正走上正軌，尤其是芯片制造這樣需要大量資本支持的產(chǎn)業(yè)。而資本是沒有國界的，是擁抱全球化最積極的，因此在沒有政府控制的情況下，資本對于任何阻礙盈利的行為都會投反對票，這其中就包括了在本土建設(shè)半導(dǎo)體制造工廠，因?yàn)樵诿绹Y本市場的評估下美國本土的芯片制造行業(yè)并沒有盈利空間，而資本更愿意進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)等上升空間較大的市場，甚至是區(qū)塊鏈Web3這種高風(fēng)險(xiǎn)但是也可能有高回報(bào)的行業(yè)。

舉例來說，如果目前有一家新的公司決定在美國本土大規(guī)模投入半導(dǎo)體制造業(yè)，恐怕這樣的公司甚至都很難拿到一級市場的風(fēng)險(xiǎn)投資，更不用說到二級市場上市融資了。這一點(diǎn)和中國的資本市場非常不同，因?yàn)橹袊谡闹С窒掳雽?dǎo)體生產(chǎn)企業(yè)有科創(chuàng)板這樣的資本順暢退出渠道，因此半導(dǎo)體制造在中國會得到資本更好的支持。

另一方面，美國的政府對于半導(dǎo)體行業(yè)的支持除了撥款之外，最多也就是對于一些企業(yè)有選擇性的免稅，幾乎不可能像中國這樣有全方位的政策支持甚至創(chuàng)造科創(chuàng)板這樣的渠道供相關(guān)資本運(yùn)作，而如果僅僅是撥款和稅務(wù)優(yōu)惠其實(shí)效率很低（因?yàn)闆]有經(jīng)過市場的考驗(yàn)，無法把資金用在最需要的地方），同時(shí)光靠撥款也不足以幫助相關(guān)企業(yè)走上真正的正軌自立生長。

在目前的環(huán)境中，美國想要扶持本土的半導(dǎo)體制造行業(yè)在傳統(tǒng)的CMOS電路等領(lǐng)域追趕上亞洲幾乎不可能——雖然美國有Intel可以和臺積電在高端的芯片制造領(lǐng)域處于相近水平，但是在絕大多數(shù)芯片使用的成熟工藝等領(lǐng)域則無論是成本還是產(chǎn)能在可預(yù)期的未來都基本無法有競爭力。

半導(dǎo)體制造行業(yè)資產(chǎn)重，投入大，回報(bào)周期慢，如果美國政府希望違背市場規(guī)律來強(qiáng)行扶持本土芯片制造產(chǎn)業(yè)在亞洲的優(yōu)勢方向?qū)嵤┏絼t無論是在成本還是政策資源上都需要付出高昂的代價(jià)，目前看來可能性并不大。

美國未來半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的方向

雖然美國半導(dǎo)體行業(yè)想要在目前亞洲半導(dǎo)體行業(yè)的優(yōu)勢方向追趕不太容易，但是并不是說美國半導(dǎo)體行業(yè)在未來毫無希望。

對于半導(dǎo)體制造行業(yè)來說，事實(shí)上美國的情況和幾年前的汽車制造業(yè)很像。美國汽車制造業(yè)在本世紀(jì)本來已經(jīng)因?yàn)槌杀镜仍虺蔀橄﹃柈a(chǎn)業(yè)，但是隨著特斯拉的興起，美國汽車制造業(yè)又看到了新的希望。半導(dǎo)體制造行業(yè)也是類似，雖然目前遇到了瓶頸，但是美國由于其高端人才的儲備以及多年來在前沿技術(shù)上的持續(xù)投入，因此對于下一代半導(dǎo)體制造技術(shù)仍然有很大的潛力。

以DARPA、NSF等為代表的政府機(jī)構(gòu)在碳納米管、下一代高級封裝等技術(shù)上的投入在這幾年來一直很大，同時(shí)也有以MIT、Stanford等頂級的科研機(jī)構(gòu)在不斷產(chǎn)出（例如碳納米管的科研水平目前美國是領(lǐng)先于全球），同時(shí)由于下一代半導(dǎo)體制造在技術(shù)剛剛落地時(shí)是處于高技術(shù)門檻以及高回報(bào)的狀態(tài)，因此無論是美國的人才環(huán)境還是美國的資本都比較歡迎這類公司（例如MIT做硅光子的初創(chuàng)公司Ayra Labs雖然處于半導(dǎo)體制造行業(yè)，但是由于是針對下一代半導(dǎo)體制造因此仍然在資本市場得到了頂級投資機(jī)構(gòu)的大量支持）。

換句話說，美國半導(dǎo)體制造行業(yè)要復(fù)興，與其去期待與亞洲的半導(dǎo)體行業(yè)做同質(zhì)化競爭慢慢追趕，還不如期待出現(xiàn)一個(gè)半導(dǎo)體制造業(yè)的特斯拉，在下一代半導(dǎo)體制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車。

在芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，目前美國仍然處于全球領(lǐng)先的水準(zhǔn)，全球技術(shù)最領(lǐng)先的芯片設(shè)計(jì)公司仍然絕大多數(shù)研發(fā)和設(shè)計(jì)在美國完成，但是目前芯片設(shè)計(jì)在美國也在慢慢走上半導(dǎo)體制造的老路，由于人力成本、資本回報(bào)率較低等原因，在美國正在逐漸衰落（雖然衰落速度并不是很快），未來可望會和全球其他國家的半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢正在逐漸縮小。

未來的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)預(yù)計(jì)未來會是全球多個(gè)中心的狀態(tài)，分布在全球的多個(gè)地方。同時(shí)，與半導(dǎo)體制造行業(yè)類似，美國如果想繼續(xù)大幅領(lǐng)跑全球其他國家，還需要依靠下一代芯片設(shè)計(jì)范式的機(jī)會，這種機(jī)會既包括使用新的方法來設(shè)計(jì)傳統(tǒng)電路（例如AI，開源EDA等等，這也是DARPA大力資助高校和業(yè)界在這類方向做研發(fā)地原因），也包括新的芯片類型（例如超大規(guī)模異質(zhì)集成等）帶來的新設(shè)計(jì)范式。

對于中國半導(dǎo)體行業(yè)來說，美國的情況不無啟示。為了進(jìn)一步推進(jìn)中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，一方面需要政策和資本的持續(xù)支持以踏實(shí)積累本代半導(dǎo)體技術(shù)，另一方面也需要關(guān)注下一代芯片生產(chǎn)和設(shè)計(jì)范式，確保在下一代范式出現(xiàn)時(shí)，也能夠繼續(xù)跟上潮流甚至領(lǐng)先。