导读 · 2023.03.21
芯片半导体被比作21世纪的石油，越来越具有战略性质，对于经济竞争力和国家安全至关重要，也被美国视为与中国进行科技竞争的关键武器。
2022年8月9日，美国总统拜登正式签署《芯片和科学法案》（下称《芯片法案》）。此前3月份，美国提出由美国、日本、韩国和中国台湾组成所谓“芯片四方联盟”(Chip 4），并在不断推进。尽管白宫将法案的制订目的描述为降低成本、创造就业、加强供应链，以及推动半导体制造回流，但美国阻碍中国芯片发展的企图昭然若揭，尤其是在法案中设置“中国护栏”条款，迫使半导体巨头在中美产业政策中选边站队。目前美国正软硬兼施，或吸引、或施压中国台湾与韩国半导体巨头企业入驻，旨在提高芯片本土制造的能力，努力构建以美国为据点的“韧性”供应链。中美科技竞争与意识形态两极的世界格局将深深影响半导体企业的全球布局，未来全球半导体产业极大可能会被分割成区域性产业链。
在此大环境的变化下，中国台湾、韩国政府及其半导体巨头如何应对美国《芯片法案》及中美技术脱钩受到广泛关注。本文将理清其中的政企逻辑，介绍半导体产业链分工以及韩国、中国台湾在全球芯片制造上的龙头地位，并总结了美国拉拢东亚盟友的具体举措。
东亚坐拥四分之三芯片制造产能
半导体是现代技术高度集成的精密产品，其设计和制造过程要求包括材料、机械加工等在内的诸多相关科学领域的技术支撑。根据Capital IQ的数据，波士顿咨询估算2019年研发投入占销售收入比例最高的为半导体行业，全行业达到22%，比生物医药高一个百分点，比排第三的软件和计算机服务高八个百分点。在资本支出上，半导体行业也高居榜首，全行业资本支出占销售额比例达到26%。
由于高技术含量、高资本支出和规模生产的行业特点，半导体产业链分工呈现高度全球化、一体化、专业化。如图1左半部分所示，半导体产业链具体包括如下环节：基础研究、EDA（电子设计自动化）/core IP（核心知识产权）、芯片设计（细分为逻辑器件、DAO和存储器）、半导体制造设备和材料，以及制造（细分为前道晶圆制造、后道封装和测试）。
图1：高度全球化和一体化的半导体产业链
（图源：波士顿咨询）
如图1右半部分所示，各国家或地区根据其比较优势扮演不同角色：美国得益于其世界一流大学、科技人才优势和市场驱动的创新生态系统，主导研发密集型环节——EDA、IP、芯片设计和先进的制造设备。东亚（日本、韩国和中国台湾）在先进材料和晶圆制造方面走在前列，这需要大量的资本投入、政府激励措施的支持、强大的基础设施和熟练的劳动力。而中国厂商在先进材料、设备和晶圆制造工艺方面仍然缺乏关键技术能力，但在组装、封装和测试环节占得一定市场份额。
中国台湾垄断逻辑芯片先进制程，
韩国则领先于存储芯片
我们进一步细看2019年全球芯片制造产能的地域分布（见图2）。从总的产能来看，东亚四大经济体产能非常接近：中国台湾（20%）、韩国（19%）、日本（17%）和中国大陆（16%）。然而，技术水平上则很容易分出伯仲。韩国在记忆芯片上的比较优势明显，占据全球产能的44%，其后依次是日本（20%）、中国（14%）、中国台湾（11%）。中国台湾主导逻辑芯片制造，特别是在10纳米以下的先进制程中拥有望尘莫及的绝对领先地位，夺得92%的产能，韩国抢占剩下8%，台湾垄断这个制造环节，处于寡头地位。中国大陆在成熟工艺芯片制造赢得一席之地：28-45纳米（19%）、45纳米以上（23%），但是在先进制程上力量薄弱：10纳米以下（0%），10-22纳米（3%）。
图2：2019年全球芯片制造产能的地域分布
（图源：波士顿咨询）
而东亚之外作为曾经的集成电路发明者——美国的芯片制造产能正在被东亚越抛越远，仅占全球份额的13%，低于中国台湾（20%）、韩国（19%）、日本（17%）和中国大陆（16%）。由美国资本推动的经济全球化，让以芯片为核心的现代半导体产业，数十年来不断从美国外移，导致美国占世界产能的份额持续萎缩，从1990年的37%锐减至2019年的13%。最让美国感到不安的是，中国台湾和韩国垄断10纳米以下的先进制程芯片。据彭博社报道，美国商务部长雷蒙多在科州举办的2022年度阿斯彭安全论坛(Aspen Security Forum)上表示：“我们在芯片上对台湾的依赖难以延续，也不安全。”同样出席阿斯彭安全论坛的美国前财长萨默斯(Lawrence Summers)将美国对中国台湾的依赖，比作欧洲对俄罗斯天然气进口的依赖。萨默斯表示，人们看着德国会问到“他们怎么能这么依赖俄罗斯天然气？”，“现在他们会看着我们说，‘我们怎么能如此依赖台湾的半导体？’”
美国企图拉拢东亚盟友，全面压制中国芯片行业
美国政府正试图逆转这一局面。为了追求所谓的“安全的、有韧性”的产业链，美国政府推出一系列举措来维持其在芯片产业的经济霸权，如表1所示。这些举措大致可以分为两类：一是“排他”，限制美国芯片技术和人才进入中国公司。近几年来，美方频频以“国家安全”为由对我国高科技企业发起制裁，不仅逐渐扩大打击手段和范围，且不断泛化制裁标准。2019年特朗普总统就开始以国家安全为由，对中国电信巨头华为、芯片代工龙头中芯等进行制裁。拜登上任后，进一步加码制裁中国半导体产业，从对特定公司的单点制裁，扩展到对涉及军用高端芯片的单线“卡脖子”，现在更扩大到全力限制美国芯片技术进入中国公司。美国总统拜登在2022年8月9日签署了国会通过的芯片法案（Chips Act），把中美经济脱钩推到了不可逆的关键点。芯片法案全文1054页，列举了多个针对美国半导体产业的扶持办法。其中最受关注的是，2022-2026年间联邦政府将提供527亿美元行业补贴，当中390亿美元用于资助企业建设、扩大或更新在美国的晶圆厂，110亿美元用于资助半导体的研究和开发，此外有关半导体行业的投资享受25%的税收抵免。同时，芯片法案明文列举了“中国护栏”条款：禁止获得联邦资金的公司在中国大幅增产先进制程芯片，期限为10年。违反禁令或未能修正违规状况的公司或将需要全额退还联邦补贴款。
表1：美国针对东亚经济体
在半导体领域实施的产业政策和举措
资料来源：作者自制
二是“拉拢”，以财政补贴和潜在的政治风险威胁促使日台韩等半导体企业（台积电和三星）转向，与中国脱钩。除上述联邦补贴款，美国还提出“芯片四方同盟”的概念，要联合日本、韩国与台湾重组全球芯片产业链，把中国排除在外，反映了美国项庄舞剑之意。如果策略奏效，这种“整合”切实发生，那么美国会在芯片的几乎全产业链上形成巨大的优势。届时研发和设计由美国企业负责，代工生产和封装、测试由在美国建厂的台韩企业负责，补上美国的短板，从研发到生产乃至封装一条龙服务，将形成美方独大、“一统江湖”的局面。
《芯片法案》对中国半导体产业的短期冲击可控，但长期风险严峻
经验地看，尽管《芯片法案》对中国芯片产业的短期影响相对可控，但是长期来看，要重视其带来的供应链排除风险、与先进技术差距拉大、人才虹吸等挑战。
短期来看，该法案可能扭曲芯片供应链，对国际贸易造成扰乱。由于核心部件限制出口，中国先进制程芯片（14纳米及以下）发展速度可能放缓。但另一方面，中国成熟制程芯片（28纳米及以上）产业链较为完备，在封装与测试领域具备优势，并且拥有全球最大的芯片消费市场，占全球市场比重约60%。因此，该法案对中国的短期影响相对可控。
但从长期来看，中国利用国际资源追赶国际先进水平的途径面临封锁，困难和挑战不容轻视。一是芯片产业面临的遏制打压形势进一步升级。例如，对我国龙头企业精准打压，半导体相关企业及关联企业被纳入美国出口管制的“实体清单”，可能导致其生产经营受到影响；对供应链的封锁管控持续升级等。二是供应链排除风险与先进技术差距拉大的风险。三是人才、科技向美国集聚风险。《芯片法案》特别强调人才培养，包括要为更多的美国人提供STEM（科学、技术、工程和数学）相关机会，提高美国人在高新的技术领域、行业中的参与度等等，需警惕由此带来的人才虹吸效应。特别是最新追加的人才禁令将迫使大约200名美籍工程师离开中国或放弃其美国公民身份，这对于美籍技术人才有极大的寒蝉效应。
台积电成为“兵家必争之地”
台积电(TSMC)是世界晶圆代工龙头，创办人张忠谋2019年预言“台积电将成为地缘政治的兵家必争之地”。果然，在2020年下半年以来因疫情引发全球芯片短缺的情况下，台积电先进的制程技术和产能（如图3）迅速成为全球关键战略资产。
图3：台积电在半导体生产上技术领先
（图源：日经中文网）
台积电成为了大国梦寐以求的目标，不断要求在本国设立晶圆厂或优先向其发货（如表2）。特别值得注意的是，随着台海局势紧张，越来越多的美国企业客户和官员担心将攸关国家安全的芯片全部在台生产，会动摇美国国家安全及全球芯片供应链，而在美国建厂可分散客户在意的风险，尽管成本远高预期。2020年6月，台积电宣布投资120亿美元在美国亚利桑那州建造12英寸晶圆厂，预计2024年量产5纳米芯片，月产能2万片。台积电董事长刘德音不讳言，在美国建厂是“政治驱动”的结果，而非完全基于技术或商业原因，其成本远高预期。据美国半导体工业协会和波士顿咨询集团预估，同样的一座半导体工厂，在美国建造并运营10年的成本费用，将比在中国台湾、韩国或是新加坡高出约三分之一。
表 2：台积电产能扩产规划
资料来源：台湾资策会产业情报研究所
2022年11月，张忠谋代表中国台湾的经济领袖，在APEC上释放出对半导体供应链的担忧与考虑。他表示，过去几十年芯片价格的急剧下降和广泛应用归因于“供应链的创新及效率”，而牺牲供应链的创新及效率，即是减缓芯片对国家安全及经济成长的贡献，很难达到“供应链的安全及韧性”这一目标。他呼吁APEC成员正视分歧意见，共同寻求平衡的解决办法。
台湾当局拿台积电作为政治筹码，
积极配合美方“整合”芯片产业链
蔡英文当局上台后，力行“渐进式台独”路线，在经济领域坚持意识形态挂帅，实施“疏远大陆、靠向美日”的对外战略：一方面对两岸经济合作制度化进程停滞采取消极应对态度，另一方面则全力靠向美日，并极力推动“新南向政策”，希望能在美日的支持下实现产业升级、能通过开发东南亚市场以替代祖国大陆市场，以此来实现“经济脱中”，为“台独”夯实经济基础。
在半导体供应链上，蔡当局被意识形态裹挟，背书美方“安全的、有韧性的”芯片产业链政策，积极参与并协助美国主导的芯片合作。表3总结了蔡当局对台积电遭受美方压力时的表态。
表 3：蔡当局对台积电遭受美方压力时的表态汇总
根据台媒披露，台积电到海外的投资一定要经过台湾地区经济事务主管部门批准，在经济部门不敢擅自下决定时，就需要蔡英文的批准。因此，台积电赴美投资设厂，蔡当局充当了助推手的角色。对于岛内舆论“美掏空台湾半导体人才”“半导体供应链去台化”等质疑，民进党当局一边不断予以否认，一边推出“产业创新条例”修正草案，试图让关键高科技产业继续在台研发投资，以化解社会疑虑。但是这个被称为“台版芯片法”的条例，并未稳住岛内人心。
韩国三星、海力士在中美之间
走钢丝求取平衡
对于韩国半导体产业，中国和美国都是极其重要的国家。美国是拥有多数半导体制造原创技术的国家，韩国半导体产业高度依赖美国芯片设计商、设备制造商提供先进芯片的生产技术。而中国是韩国最大的半导体市场。据韩国贸易协会统计显示，韩国2021年出口500亿美元芯片至中国，年增26%，占其整体芯片出口的40%左右。据韩国产业研究院数据，韩国企业在华设备投资累计额超过200万亿韩元（1人民币约合195韩元）。其中，三星2014年在中国西安设有NAND闪存工厂、在苏州设有半导体后道工艺(测试、包装)工厂，占据着全球NAND闪存产量的15%(三星产量的40%左右)。SK海力士从2006年开始在无锡设有DRAM工厂，占据全球DRAM产量的15%(海力士产量的50%左右)，2021年收购的英特尔NAND工厂设在大连，并在重庆设有后道工艺工厂。三星电子和SK海力士工厂从半导体原材料到生产、后道工艺都紧密交织在一起，而且最近仍在追加投资以增设设备及更换老旧设备等。
因此，较台积电而言，重度依赖中国大陆市场、且投资巨大的韩国半导体企业应对中美科技博弈更是如履薄冰。据路透社报道，三星CEO在中美芯片战中试图寻找最大公约数(common denominator)。例如三星电子负责半导体事业的共同执行长庆桂显就曾表示，三星已向韩国政府表达对Chip 4倡议的疑虑，“我们对Chip 4联盟的立场是，他们应先寻求大陆的理解，再与美国协商。我们并非试图利用美中冲突的机会，而是试图找到双赢办法”。三星2021年底宣布要投资170亿美元在美国德克萨斯州改第二座晶圆厂，与此同时，三星在西安的储存型快闪记忆体（NAND Flash）占其总产能的42.3%。
三星电子位于韩国平泽的芯片生产厂，
摄于2022年9月（图源：路透社）
韩政府奉行国家利益和实用主义至上，避免选边站
至于加入芯片四方联盟，韩国尽管承认与美国合作的必要性，但同时也在考虑此举可能会引发中方的反对，因此韩国仍持慎重态度。正因如此，韩国外交部没有使用“Chip 4”联盟一词，而是使用了“与美国等国际社会进行的芯片有关合作”等比较模糊的措辞，表态极其谨慎。为了表明对中国没有敌意，2022年8月，首尔特派外交部长朴振访问中国，就朝鲜无核化、供应链稳定等安全和经济领域课题交换意见。朴振在启程前的记者会上说，此行的目的是增进相互了解，减少不必要误解，扩大共同利益。韩国芯片约60%出口中国，因此很在意晶片联盟的负面影响。韩国政策制定者都非常清楚韩国的经济未来与中国大陆深度捆绑，将在加强经济安全的同时，进一步发展经贸关系，维护产业链、供应链稳定。
韩国政府还担心芯片联盟会“干扰一些大型芯片公司之间的竞争平衡”，例如要求三星和台积电等竞争同业与彼此分享技术。另外，一些韩国人士也担心美国试图利用此倡议，让美国自家的英特尔、美光等企业获得竞争优势。韩媒分析，美国筹备由美日韩及中国台湾组成的芯片联盟，表面上是要对抗中国新兴科技发展，背地里却是想防止台积电、三星电子过度竞争，争取时间壮大英特尔。这些因素使得韩国成为最不愿意加入Chip 4半导体联盟的盟友。韩国政府的态度，多少会决定联盟的作用，但恐怕难以遏止美国要在芯片产业封杀中国的战略意图，以及中美博弈越来越升级的大趋势。
作者赖格
香港中文大学（深圳）国际事务研究院助理研究员。
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