北京時間1月3日消息，美國拜登政府正在大力投資芯片制造，規模堪比冷戰時期在太空競賽上的投資。但是美國媒體指出，錢不是萬能的，即便是瘋狂的投資也有它的局限性，它隻能在一定程度上糾正美國對中國臺灣地區的依賴。
圖1 美國正大力投資本土芯片制造
狂砸1.4萬億
2022年9月，芯片巨頭英特爾在俄亥俄州哥倫佈市附近的一塊土地上召集多位政府官員，該公司承諾投資至少200億美元，建設兩傢生產半導體的新工廠。
一個月後，美光科技在紐約州錫拉丘茲(Syracuse)附近為一個新的制造基地舉行慶祝儀式。該芯片公司預計，到2030年時將在這個基地投資200億美元，而且最終投資規模可能會是這個數字的五倍。
到12月，全球第一大芯片代工商臺積電在鳳凰城舉辦一場盛大活動，宣佈計劃將該公司的投資增加兩倍達到400億美元，並建造第二傢新工廠以生產先進芯片。
圖2 拜登力推美國制造計劃
這些承諾是過去18個月美國大幅擴充芯片制造計劃的一部分，其規模被比作冷戰時期的太空競賽投資。這一投資熱潮對全球技術領先地位和地緣政治產生影響，正是這些矽片推動智能手機和虛擬現實眼鏡等創新計算設備的誕生。
根據行業組織半導體行業協會的數據，自2020年春季以來，全美已有超過35傢公司承諾投資近2000億美元(約合1.4萬億元人民幣)用於與芯片相關的制造項目。這筆資金將被用於得克薩斯州、亞利桑那州和紐約州等16個州的23傢新芯片工廠建設，9傢工廠的擴建，以及為該行業提供設備和材料的公司的投資。
這一舉措是拜登政府一項產業政策倡議的一個方面，該政府正在動用至少760億美元的撥款、稅收抵免和其他補貼，以鼓勵國內芯片生產。它還為基礎設施和清潔能源提供大量資金，可以說是自第二次世界大戰以來美國對制造業的最大投資。二戰期間，美國聯邦政府在建造新船隻、管道以及鋁和橡膠制造工廠方面投入大量資金。
“我從未見過這樣的海嘯(投資)。”Sematech前CEO丹尼爾·阿姆佈魯斯特(Daniel Armbrust)表示。Sematech是一傢芯片財團，成立於1987年，由美國國防部和成員公司提供資金，目前已不復存在。
作用沒那麼大
拜登總統將刺激美國芯片生產作為其經濟議程的重要部分，但他的理由不僅僅是經濟利益。如今，世界上許多尖端芯片都是在中國臺灣地區制造的，美國擔心，一旦發生意外，其半導體供應鏈可能會中斷，美國將處於技術劣勢。
但是，芯片業高管指出，美國新的生產努力可能會糾正部分生產失衡的情況，但隻能在一定程度上糾正。
新的美國芯片工廠將需要數年時間才能建成，並且在開始運營時可能無法提供行業最先進的制造技術。如果白宮沒有給予企業足夠的補貼，企業也可以推遲或取消這些項目。技術人才的嚴重短缺可能會削弱這種制造繁榮，因為復雜的工廠需要的工程師數量遠遠超過美國高校畢業生的數量。
圖3 臺積電創始人張忠謀出席鳳凰城工廠儀式
塔夫茨大學弗萊徹法律與外交學院國際歷史副教授克裡斯·米勒(Chris Miller)稱，美國芯片生產的巨額資金“不會嘗試或成功實現自給自足”。他最近寫一本關於芯片行業鬥爭的書。
白宮官員辯稱，芯片制造投資將大幅降低需要從國外購買的芯片比例，從而改善美國的經濟安全。在去年12月的臺積電活動上，拜登還強調這對蘋果等依賴臺積電滿足芯片制造需求的科技公司的潛在影響。他表示，隨著越來越多的這些公司“把更多的供應鏈帶回國內”，“這可能會改變遊戲規則”。
還得依賴臺灣
從20世紀50年代末開始，美國公司主導芯片生產幾十年。但隨著亞洲國傢和地區提供激勵措施，將制造業轉移到這些地區，美國在全球產能中的份額逐漸從1990年的約37%下滑至12%左右。
根據行業分析師和半導體行業協會的數據，目前，中國臺灣地區占芯片總產量的22%左右，占最先進芯片生產的90%以上。
新的投資將改善美國的制造地位。根據波士頓咨詢集團在2020年受半導體行業協會委托進行的一項研究，500億美元的政府投資很可能會刺激企業支出，讓美國在全球芯片生產中的份額到2030年時達到14%。
然而，這種改善不太可能消除美國在最先進芯片方面對中國臺灣地區的依賴。這種先進芯片是最強大的，因為它們在每塊矽片上封裝最多數量的晶體管，經常被視為技術進步的標志。
長期以來，英特爾一直引領著縮小晶體管尺寸的競賽，目的是在芯片上容納更多的晶體管。這種微型化的速度通常用納米來描述，也就是十億分之一米，更小的數字表示最尖端的生產技術。接著，臺積電在近幾年迅速反超並領先。
圖4 蘋果CEO庫克
但在鳳凰城工廠，臺積電可能不會進口其最先進的制造技術。該公司最初宣佈將在鳳凰城工廠生產5納米芯片，然後又上個月又表示，到2024年還將在那裡生產4納米芯片，並將在2026年建立第二個工廠，生產3納米芯片。臺積電沒有討論進一步技術進展。
相比之下，臺積電在臺灣的工廠已從2022年底開始生產3納米芯片。國際商業戰略公司CEO漢德爾·瓊斯(Handel Jones)表示，到2025年時，臺積電的臺灣工廠可能會開始向蘋果供應2納米芯片。
“我們仍存在一種依賴性，這種依賴性沒有受到任何形態或形式的影響。”矽谷芯片設計公司Synaptics CEO邁克爾·赫爾斯頓(Michael Hurlston)表示，該公司嚴重依賴臺積電在臺灣的老工廠。
缺人難題
美國半導體產業協會稱，芯片制造業的繁榮預計將為工廠和供應商創造4萬個新崗位。這將使美國半導體行業新增大約27.7萬名員工。
但是，要填補這麼多技術崗位的空缺並不容易。芯片工廠通常需要操作工廠機器的技術人員，以及電氣和化學工程等領域的科學傢。最近對於芯片高管進行的調查顯示，人才短缺是該行業面臨的最嚴峻挑戰之一。
為應對這一問題，英特爾計劃投資1億美元，以促進大學、社區學院和其他技術教育工作者的培訓和研究。普渡大學建立一個新的半導體實驗室，設定每年培養1000名工程師的目標，並吸引芯片制造商天水科技(SkyWater Technology)在其印第安納州校區附近投資18億美元建造一座制造工廠。然而，培訓可能隻能到此為止，因為芯片公司正與其他急需工人的行業競爭。
由於培訓工作可能需要數年才能取得成果，芯片行業高管希望讓受過高等教育的外國工人更容易獲得在美國工作的簽證，或在獲得學位後留在美國。但是，華盛頓的官員們意識到，鼓勵更多移民的言論可能會招致政治攻擊。
不過，美國商務部長吉娜·雷蒙多(Gina Raimondo) 11月在麻省理工學院的一次演講中直言不諱。她說，吸引世界上最優秀的科學人才是“美國將失去的優勢”。“我們不會讓這種情況發生。”她表示。