【晶片法案一週年】美國晶片製造業復興了嗎?

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美國加州半導體晶圓專工企業 GlobalFoundries 位於新加坡廠房。 圖片來源:Lauryn Ishak/Bloomberg via Getty Images

在中美新冷戰下,拜登去年簽署「晶片法案」(CHIPS and Science Act),務求要最先進的晶片製造廠回歸美國。儘管晶片企業對美國確實投資大增,但設廠仍然有諸多困難,有開廠計劃被迫押後。事隔一年,美國晶片製造業真的復興在望嗎?

美國晶片製造商囊括全球 3 分 1 的半導體產業收入,又設計出全球最先進的微處理器(microprocessor),用於大多數智能手機、數據中心及人工智能模型。然而,這些關鍵零件主要是海外製造,不禁引起美國政府擔憂,皆因晶片在現代經濟和戰爭都是戰略資源。為此,拜登在 2022 年 8 月 9 日簽署「晶片法案」,提供 520 億美元補貼和稅收抵免,以推動先進晶片製造業回歸。

經濟學人」指出,自 2020 年首次提議立法開始,晶片製造商已經在美國投資超過 2,000 億美元,預計到 2025 年,美國晶片製造廠可生產全球 18% 先進晶片。台積電也在美國亞利桑那州投資 400 億美元,南韓 Samsung 在德州投資 170 億美元,美國晶片製造龍頭 Intel 亦在亞利桑那州和俄亥俄州投資 400 億美元。

晶片公司主動建廠之餘,有州政府亦主動招手。「紐約時報」報道,印第安納州政府開始將 1 萬英畝土地,改劃為微晶片製造與研究創新園區。有別於德州和亞利桑那州,印第安納州在複雜製造流程上缺乏經驗,但州商務部長 Brad Chambers 揚言,州政府將會為應對全球經濟轉變作出數以十億美元承諾。

台積電押後美國廠房營運?

儘管這些初步數據看似樂觀,但投資前景仍有頗多隱憂。首先,美國全國廣播公司商業頻道(CNBC)回顧指,很多晶片公司都投訴未收到任何政府補貼,有公司仍按計劃繼續投資,但有公司就剎停所有工程,直到取得政府撥款為止。其次,美國晶片製造廠建造速度較慢,運營成本又高,規模遠比亞洲廠房細小。

智庫機構 Center for Security and Emerging Technology 估計,在中國和台灣興建新廠需時大約 650 天,但美國受各類嚴格限制,建造時間長達 900 天;美國建築成本又可能較亞洲高出 40%,且年度營運成本又高 30%,主因是美國工資較高。

在 2023 年南京舉辦的世界半導體大會上,台積電展出其 300 毫米晶圓。 圖片來源:VCG/VCG via Getty Images

今年 7 月,由於缺乏具備經驗的工人,台積電亞利桑那州廠房營運日期要押後至 2025 年。美國廠房生產規模較小,單位成本也變相增加 —— 預計每月生產 5 萬片晶圓(wafer),比起台灣廠房每月生產 10 萬片晶圓少得多,令美國製晶片難免更昂貴。

台積電行政總裁魏哲家表示,公司將自行消化較高的成本開支,皆因大部分晶片仍然會以更低成本在台灣廠房繼續生產。預計 Samsung 與 Intel 也將採取類似策略,其中 Samsung 近 90% 資本預算用於南韓國內,Intel 對外國晶圓廠的投資也超越在美國本土。即使現今所有投資成真,美國本土生產的先進晶片數量,仍只能應付 3 分 1 的本土需求。

不過,「晶片法案」的影響遠不止美國本土,由於接受美國援助的企業,一律禁止在中國擴大產能,以致中國晶片製造商為滿足本土需求,投資生產老一代晶片。2019 年中國生產約 5 分 1 的舊款晶片,可用於家電、汽車和飛機上,預計到 2025 年所佔市場份額將增至超過 3 分 1。

目前半導體產業正經歷供應過剩的陣痛,台積電、Intel 和 Samsung 銷售數據同樣下滑。自 2021 年初以來,這三家公司市值總計下跌 3 分 1,接近 5,000 億美元。在全球晶片需求正在冷卻的情況下,中國未來大量生產舊款晶片,將可能壓低晶片價格,長遠仍然會傷害西方生產商。