半導體產業已成為大國博弈的前沿陣地。繼去年簽署《晶片和科學法案》並發布「107新規」後，美國近期在半導體領域對華又實施了進一步的管制行動，使中國半導體產業再度承壓。美國在全球半導體產業鏈中具有領先優勢，但其製造環節相對較為薄弱，目前美國已在著手推動構建除中國大陸以外的半導體供應鏈。
美國晶片法案細則發布
十年內不得在中國擴產
2022年，中國半導體行業可謂歷經風雨，不僅面臨國內疫情反覆和行業周期下行帶來的考驗，美國對中國半導體行業的管制也持續加強。
而進入2023年，針對分別於去年8月簽署的《2022晶片和科學法案》和10月7日發布的出口管制新規，美國方面又實施了進一步的明確和深化。
先從最近新發布的晶片法案細則說起。
2月28日，美國商務部在官網發布聲明稱，將開放《晶片和科學法案》補貼申請並公布10大優先事項。
《晶片和科學法案》由美國總統拜登於去年8月9日正式簽署，主要是為美國本土的半導體製造和其他相關前沿領域的科研活動，提供巨額財政撥款和稅收抵免等產業優惠舉措。
其中，法案授權聯邦政府提供527億美元用於補貼美國半導體產業——390億美元用於擴建和新建半導體工廠，132億美元用於研發和勞工培養，5億美元用於增強全球產業鏈。
美國商務部長雷蒙多在新聞發布會上表示，晶片法案旨在維護美國的國家安全，目標是確保生產最尖端晶片的公司設在美國本土。
另外，雷蒙多在接受媒體專訪時還表示，晶片法案扶植美國半導體製造，將讓美國國防部確保取得獲補助工廠生產的尖端半導體，也將確保美國業界能供應軍方現代武器系統所需的先進晶片。
不過，美國政府當然不會提供「免費午餐」，從細則的要求來看，晶片企業想拿到這些補貼，並不如去年預期得容易。
除了項目本身需符合美國的「半導體願景」、證明項目長期商業可行性、為員工提供「負擔得起的高質量兒童保育服務」等要求，還有限制分紅和回購、與美國政府分享「超額利潤」等規定。
也就是說，如果台積電的美國亞利桑那州晶圓廠拿了超過1.5億美元的補助款，以後如果盈利情況超過預期，賺的錢就需要和美國政府分享。
此外，英特爾的股息率一直不錯，自2005年以來已投入超過1000億美元用於股票回購，並通過這種策略來吸引投資者。而如果晶片法案限制公司分紅和回購，也可能令與英特爾採用相似策略的晶片公司承壓。
國內企業最關注的條款，當屬《晶片和科學法案》中要求，獲得補助款的企業在未來十年內，都將受到與「受關注國家」進行顯著規模交易或擴大半導體製造能力的限制，當然也包括從事敏感技術的研發，或是技術授權等方面的限制。
美國商務部強調，補貼將會按照建設和營運里程碑分批發放，如果申請人未能實現承諾，將視情況採取暫停撥款、終止補貼或要求返還所有資金等舉措。
而這裡的「受關注國家」，想必不用多說，讀者們自然心知肚明。
繼「107新規」的單邊管制後
美國聯合日荷圍堵中國晶片
再來說說去年10月的「107新規」。
2022年10月7日，美國商務部產業安全局（BIS）宣布了一系列在《出口管理條例》（EAR）下針對中國的出口管制新規，進一步升級了對中國半導體行業的限制。
簡單來說，新規從「物」和「人」兩方面都進行了限制。
一方面，新規加大了美國先進計算晶片及包含此類晶片的產品、超級計算機以及半導體製造領域對中國的出口管制，將31家中國實體列入未經核實清單（UVL）。
具體來看，「107新規」限制了位於中國大陸的晶圓製造廠商獲取16/14nm及以下先進邏輯製程晶片、128層及以上NAND快閃記憶體晶片、18nm半間距或更小的DRAM記憶體晶片所需的製造設備的能力，除非獲得美國商務部的許可。
這其中也包括了三星、SK海力士等外資企業在中國大陸的晶圓廠。雖然在去年10月11日，三星電子與SK海力士已獲得了1年的豁免許可，但尚無法確定1年到期之後能否繼續獲得豁免。
另一方面，新規還限制了「美國人」（包括自然人、法人、任何地理位置在美國的主體）在中國半導體製造廠開發或生產特定積體電路，或者為中國提供便利與服務。
而相比於產品和技術的管控，對人才的限制，可能影響會更大。
因為美國籍華人一直是支持國內半導體公司發展的重要力量。比如，國產半導體設備知名大廠中微公司，其內部包括董事長尹志堯在內的多名高管和核心技術人才均為美籍。
目前，國產半導體設備製造商的美籍員工已停止參與受新規限制的工藝節點的研發活動，以遵守美國商務部出口管制措施中對「美國人」的限制。
可以說，這是自2020年4月28日以來，BIS對於EAR規模最大的一次修訂，指向性也非常明顯——以先進計算晶片和超級計算機為切入點，全面加強對中國半導體行業，特別是國內先進位程能力建立的限制。
新規發出後，AMAT、KLA和LAM等美國知名半導體設備公司就暫停了在中國的受限制業務，並撤走了在長江存儲等國內廠商的駐廠員工。
此前，部分國產廠商曾表示，將試圖通過採購日系或者歐系半導體設備來應對，以實現「去美化」。
然而，更嚴格的管控又來了。
今年1月底，美國與日本、荷蘭官員在華盛頓達成協議，同意擴大對華晶片出口管制措施。
也就是說，今年開始，美國已經從以前的單邊管制，演變升級為拉攏盟友一起實施多邊管制，共同阻遏中國晶片技術的發展。
雖然協議到底如何落地目前仍是未知數，但這一傾向性舉措確實會給大陸晶圓廠產能擴建造成較大負面影響，因為荷蘭的阿斯麥（ASML）、日本的尼康（Nikon）和東京電子（TEL）等公司都是中國半導體設備的關鍵供應商。
台灣《自由時報》認為，美國與荷蘭和日本達成的該協議相當於對大陸半導體產業進行「核彈級制裁」。
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據印度《第一郵報》報導，在與日、荷結盟後，美國又試圖拉韓國入伙，意圖加強利益聯結和合作，將中國擠出全球科技供應鏈。
歐盟內部市場執行委員布雷頓對此表示：「我們完全同意遏制中國最先進晶片的目標，我們不能讓中國獲得最先進的技術」，稱在限制中國獲得微晶片、量子計算和人工智慧等技術方面，歐盟和美國有非常強烈的一致性。
全球半導體產業鏈是高度專業化的分工體系
美國半導體公司在其中具有領先優勢
近年來，從中興、晉華、華為事件到如今的晶片法案，美國對中國發起的科技戰不斷升級，已從貿易戰的談判籌碼升級為了赤裸裸的戰略遏制。
要理解美國為什麼能在半導體領域對中國進行管制，需先來了解一下半導體產業鏈的發展概況。
現代半導體工業源於美國貝爾實驗室在1947年發明的第一塊電晶體。自1957年美國仙童半導體公司誕生以來，半導體產業經歷了數次重要的全球化轉型。
在發展初期，半導體企業以IDM模式為主，指的是一家企業完全覆蓋從晶片設計、製造、封裝到測試等整個產業鏈的模式。
後來，伴隨產品複雜度的提升，IDM模式所需投入的成本不斷增高，便逐漸分化為了「設計—製造—封測」（Fabless-Foundry-OSAT）的高度專業化分工體系。
目前，僅有英特爾、三星、德州儀器等一些實力雄厚的企業仍在採用IDM模式。而諸如台積電、中芯國際，以及高通、聯發科等公司，則分別採用了Foundry和Fabless模式。
伴隨著半導體產業組織模式變革，全球半導體產業也經歷了由美國向日本、韓國和中國台灣地區的幾輪產業轉移。
每次轉移基本都是將價值含量較高的環節留在了本國或本地區，將成本較高的生產環節轉移到了國外。
美國是半導體晶片的發源地，在上世紀八十年代以前，其半導體產業一直保持著在全球的領先地位。
不過，到了八十年代，日本半導體產品因「質優價廉」形成了很強的市場競爭力，在世界市場的份額逐漸上升，後取代美國成為世界上最大的半導體生產國。
在隨後的九十年代，韓國在動態記憶體領域趕超了日本，中國台灣也憑藉創新的代工廠模式躋身全球領先地位。
實際上，日本半導體產業的衰落與美國的制裁打壓有很大的關係。囿於篇幅，本文不在此詳述，讀者如果感興趣我們以後有機會再來專門講講。
目前中國大陸正處於新一代智慧型手機、物聯網、人工智慧、5G通信等行業快速崛起的進程中，是全球最重要的半導體應用和消費市場之一。業內觀點普遍認為，中國大陸正在承接全球半導體產業的第三次轉移。
現在，全球半導體供應鏈的不同環節呈現出了分散化的布局特點。簡單來說，在設計環節，英美韓都在參與；製造環節主要由中國台灣企業完成，但需要荷日美企業的設備、日美企業的材料，封測環節主要是馬來西亞、中國大陸參與。
或者說，隨著技術疊代的持續進行，晶片製造如果沒有全球分工的支持，其複雜程度可以說幾乎無法完成。
且不說研發與技術極高的壁壘，光是原材料，目前就沒有一個國家能完全自主覆蓋。因為隨著晶片性能不斷提升，製造複雜度越來越高，生產過程中已經用到了77種元素，占到了元素周期表118種元素的62.25%。
具體來看，美國的半導體設計能力始終全球領先，目前全球前三大設計公司高通、博通、英偉達皆為美國公司。
作為晶片設計的基礎，電子設計自動化（EDA），也基本上被美國企業新思科技（Synopsys）和鏗騰電子（Cadence）主導。
在製造設備領域，美國同樣具有優勢。全球前五大半導體設備商中，有3家是美國企業：應用材料公司AMAT、泛林集團Lam和科磊公司KLA；其他2家分別是荷蘭的ASML和日本的TEL。
在材料領域，美國企業也占有可觀的市場份額。比如，美國公司占據了40%的掩膜版市場份額，慧瞻材料（Versum Materials）、艾萬拓（Avantor）、霍尼韋爾（Honeywell）等公司在電子氣體和濕電子化學品方面也都具有一定的行業實力和地位。
整體來看，美國半導體公司在全球半導體價值鏈中仍具有壟斷地位。
根據SIA數據，核心IP產生的附加值中的72%歸於美國；邏輯晶片設計增加值有67%也被美國占據；記憶體設計環節美國占有28%的增加值；其他非邏輯晶片和非存儲晶片，美國擁有設計的37%的增加值；而在半導體設備領域，美國也擁有42%的增加值。
這也是中國的晶片產業會受制於美國的重要原因——全球晶片產品鏈和美國無法脫離關係，且中國大陸半導體產業起步較晚，國產化率水平較低，晶片研發和製造等環節仍依賴於從美國或與美國簽署協議國家進口。
進攻與防禦並舉
美國欲重建半導體供應鏈
相信讀者朋友已經感受到了，近段時間美國的操作不只是針對中國半導體進行制裁，而選擇的是「兩套戰略」：一是進攻戰略，對中國半導體產業進行打壓；二是防禦策略，在國家層面出台政策來補足自己產業的弱項。
儘管從美國半導體產業基礎來看，其在設計、設備和材料等領域仍具備有較大的技術和競爭優勢，對全球半導體產業鏈有較強的主導力和控制力。
但美國半導體產業也存在明顯的弱勢——製造環節薄弱。
如前文所說，上世紀80年代，隨著半導體行業專業化分工的加劇和製造環節的成本增加，美國企業逐步放棄了自營晶圓廠，轉而將資金集中投入到更具競爭優勢和利潤空間更大的設計環節。
而半導體供應鏈中勞動密集、資金投入高、回報周期長的晶片製造和晶圓代工環節，則逐步外移到了亞洲的日本、韓國及中國台灣地區。
根據美國白宮發布的文件，美國半導體製造的全球市場份額，已從20年前的37%下降到了2021年的12%，落後於中國台灣地區和韓國等地，且預計將持續下降。
目前，全球5nm以下的先進位程，只有台積電和三星兩家企業能夠做到，美國最先進的晶片基本都委託台積電在中國台灣生產。即使像英特爾這樣的IDM大廠，也在與台積電合作。
而在封裝領域，美國封裝環節的全球占比也較小，仍嚴重依賴於東亞地區。
如今，無論從科技或是經濟發展的角度來看，半導體產業的重要性都不言而喻。全球先進位造業、人工智慧、大數據、5G、新能源汽車等高科技產業的發展均離不開晶片。
可以說，晶片技術水平已經成為衡量一國綜合實力的重要指標之一，半導體產業也自然成為全球戰略競爭的制高點。
而在研發、設計、設備、材料等多領域都有較強競爭優勢的美國，又怎能容忍在製造環節「受制於人」？
實際上，美國半導體行業協會和各大半導體企業，早在拜登執政前就已指出，美國在全球半導體市場影響力較強，市場占有率較高，但半導體製造業最弱，遠遜於中國台灣地區和韓國等亞洲國家（地區），因此一直在敦促美國政府出台刺激政策。
此前，製造環節脫離美國的重要原因之一就是美國的生產成本高。如今的《晶片與科學法》中，就有大概390億美元，專門用於補貼新建立的晶圓製造廠，並且允許25%的設備投資可以抵稅，這兩條優惠政策針對性地降低了在美國建廠生產的成本。
特別是在新冠疫情大流行和烏克蘭危機的疊加影響下，半導體產業鏈遭受重大衝擊，全球「缺芯」現象長時間延續，對美國多個行業的影響都尤為突出，也讓美國意識到，現有的半導體供應鏈較為脆弱，構建穩定的供應鏈具有必要性。
美國商務部副部長唐·格雷夫斯就曾指出，美國半導體行業面臨兩大危機：一是半導體供應短缺擾亂了汽車、消費電子等多個關鍵行業，造成企業裁員和經濟復甦放緩；二是美國在半導體供應鏈上的「長期領導力」面臨威脅。
而半導體製造集中於東亞，對美國而言，也的確存在一系列風險。
一些自然因素是極不可控的，比如東亞處於環太平洋地震帶，2011年日本大地震曾致使數家晶圓廠關閉長達數月，25%的矽片供應因此受到影響。
另外，東亞已成為大國博弈的前沿。比如，2019年，韓日兩國的政治緊張，就曾使日本限制向韓國出口半導體關鍵材料，影響了韓國每月大約70億美元的半導體出口。半導體產業已成為大國博弈的前沿陣地。