台积电要开始倒计时了吗?

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黄钦勇是台湾地区知名半导体产业媒体《电子时报》的创始人兼现任社长,作为一个从80/90年代开始就专注于半导体行业观察的媒体人,黄钦勇是一个深谙台湾地区半导体产业发展故事的业内精英。

在黄钦勇最近出版的《东方之盾》一书中,黄钦勇认为半导体产业是“东方之盾”——他认为:台湾岛在全球半导体产业链上的重要地位可以让台湾地区在大陆和美国之间的大国博弈里占据一个“风雨不动安如山”的主动地位。

然而,在某次接受台湾地区本地媒体采访的时候,面对主持人提出的“如果美国要台积电把工程技术人员和资料都送到美国去会怎么样?”的问题时,黄社长也只能“顾左右而言他”地面露难色地说一句:

“如果谈政治的话,我们就听美国的啊,我也没办法。”

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这段采访发生在2021年的下半年,节目主持人当时也只是假设性地提出了问题。

但现在,这一天真的来了。

根据台湾地区本地的媒体报道,台积电创始人张忠谋承认:台积电在美国的工厂不仅会生产5nm制程的芯片,还会生产更加先进的3nm制程的芯片——这是台积电30多年历史上第一次把最先进产能搬到台湾岛之外的地方。

甚至,台湾本地也有媒体爆料:从11月1日开始,很多台积电工程师就开始举家搬往美国亚利桑那厂区去了——12月的设备进场仪式之后,就会安排试产和量产,随后也会有更多的工程师举家前往美国。

看来,有时候产业经济的事情并没有我们想象的那么复杂——处理最复杂的产业问题,往往只需要“举家搬迁”这样淳朴的解决方式。

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台积电的转移是被迫的吗?

是被迫的吗?

难说。

如果说是被迫搬迁,那从一种意义上来说,你可能对资本的价值观还不太了解。但如果说是自愿搬迁,从另一种意义上来说,你可能对美帝的思维方式还不太了解。

要知道,现实世界里没有那么多非黑即白的事情,绝大多数事情都或多或少带有一些“半推半就”“欲拒还迎”的意思。

我们可以首先看看“正方”的看法。

从部分台湾网民的评论里,我们可以看出作为本地人的他们是如何看待这件事的。

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显然,并不是所有台湾本地人都觉得这是一件好事。一部分台湾本地人认为台积电搬迁属于被迫,被卖了还在帮人数钱,美国人一旦掌握了3nm芯片的生产能力就会立刻抛弃台积电。

当然了,纯看网友的吐槽是不够的,我们还需要看看美国官方最近在半导体产业上的“小动作”。

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2021年6月初,美国参议院通过了《2021年美国创新与竞争法案》,预计在未来的五年时间里投入2500亿美元,强化美国在人工智能、半导体、量子计算、先进通讯、生物科技、新能源等高科技领域的研发、制造以及供应链的应对。这个法案的目的之一,就是要将美国芯片的全球市占率从现在10%拉高到30%。

另一件事情就是芯片法案,“芯片法案”全称“芯片和科学法案”,是美国参众两院于2022年7月前后通过的一项法案。它授权美国政府未来五年内支出2500亿美元来推进半导体产业的发展,是美国有史以来最大的一笔“五年研发预算”。其中,半导体制造业分到了527亿美元的补贴,同时还能给芯片企业的工厂提供240亿美元的免税额度。

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最重要的是,如果芯片企业想享受这种优惠政策,那么在未来10年内就不可以在中国大陆新建或者扩建较先进制程(28nm及以下)的半导体工厂。本质上说,“芯片法案”的核心就是要让中国丧失先进半导体的制造能力。

毕竟,美国人既然已经摆明了要打压中国先进半导体制造,增强自身半导体制造,就不可能不对台积电有什么想法。

另外,根据彭博社的报道,美国也在为未来台海的突发情况作准备——如果战火燃起,美国人甚至有可能将台积电所有的工程师转移到美国去。

实际上,自从2022年2月下旬俄乌战争开始,华盛顿就开始思考台海方向的安排了。

美国国家安全委员会认为,如果未来台积电遭受重创,将会引起1万亿美元以上的损失——等于全球半导体行业两年的营业额。

如果从美国人的角度去看问题,我们就能感受到美国人的压力了:美国某种程度上也过于依赖台湾地区所提供的半导体产能。只不过美国版的“国产替代”比我们难度要小得多——只需要让台积电把工厂搬过来就好了。

想法很美好,但是现实未必如此。台湾地区之所以能在过去的30多年时间里成为世界半导体产业链的核心节点,不仅仅是因为有一家“台积电”,而是因为台湾岛上已经构建了一个繁荣的“半导体生态圈”——即便美国人能让台积电把工厂设备和人员都搬过去,它能把整个生态圈都搬过去吗?

最严重的推论来自于两个美国学者于2021年11月发表在《美国陆军战争学院季刊》上的文章——这两个学者认为:如果台海真的爆发战争,美国应当从物理上毁灭台积电,阻止大陆获得任何相关技术。不过,拜登似乎对这建议并不感冒,所以目前来看还只是两个美国学者的脑洞而已。

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然后,我们再来看看反方观点——即台积电转移产能到美国去的行为并非被逼无奈。

首先是台积电创始人张忠谋本人的态度。

台积电创始人张忠谋本人对于“台积电转移”的看法颇为暧昧:11月21日,张忠谋在发布会上承认台积电将在美国建立最先进的3nm工厂,而且可能不止修建一座。除此之外,张忠谋还表示:虽然在美国生产芯片的成本会高出不少,但是这不意味台积电会“排除”把部分产能转移到美国的计划。

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另外,张忠谋也已经和哈里斯等美国高级官员进行了对话,8月份佩洛西窜访台北的时候,也和台积电现任CEO刘德音密谈许久。

事实上,以目前各家媒体所披露的台积电高层的表态来看,并不太能看出“胁迫”的意味,更像是一种劝说或者“讨价还价”。

其次是台积电的大客户情况和收入结构。

对台湾上上下下的半导体相关企业来说,总体情况大概是这样的:

芯片设计环节,美国客户占比7.7%,大陆客户占比54.3%,以大陆客户为主。芯片制造环节,美国客户占比53.9%,大陆客户占比19.7%,以美国客户为主。芯片封装测试环节,美国客户占比49.5%,大陆占比11.8%,以美国客户为主。

对台积电来说,美国的苹果始终是其第一大客户。事实上,台积电的主要客户里除了台湾地区本地的联发科以外,其余客户全是美国企业,累计贡献了台积电2021年63.3%的营收。之前华为海思一度成为了仅次于苹果的第二大客户,但由于美国制裁,海思已经完全淡出。

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个人感觉台积电是真的“窝囊”——被别人一通操作撬掉一个大客户之后,现在还要上赶子去给别人修厂子。不过这也没办法,如果不放弃这个大客户,估计其他的大客户也要丢了。

总而言之,从收入结构和大客户情况上看,美国市场才是台积电最重要的市场,美国客户才是台积电最重要的客户——选择靠近客户设厂似乎也并不是什么太反常识的决定。

在我看来,我们的确很难说台积电破天荒地转移最先进产能到美国去是否是出于被逼无奈,但最终的结果是:美国本土将重新获得全球最强的半导体生产能力。

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我们怎么办?

面对这样的结果,在当前这个环境之下,我们的压力可想而知。

台积电的去向问题,本质上讲其实是一个半导体供应链的变化问题。在过去很长一段时间里,半导体供应链一直奉行的是“全球化路线”——美国和日本材料、欧洲的设备和零件、台湾地区的代工、大陆的封装和终端设备生产。

但现在,美国正在想办法将这种全球化的供应链打破,形成一个以北美为中心的“西半球供应链”。

应该说,对于技术和世界先进水平仍有较大差距的中国来说,半导体供应链的全球化是最有利的。但现在,全球化的供应链本身已经处在了一个微妙的位置,我们也意识到了这种风险,积极地在推进国产替代。

悲观来说,无论被迫还是主动,我们迟早都是要做到半导体供应链本土化的——除非出现奇迹,否则国产替代将会是唯一的出路。

其实,我们不妨分析一下可能的几种结果,进而思考到底什么样的发展方式更适合中国目前的现状。

众所周知的事,最最糟糕的情况就是;中国被完全排除在了全球半导体产业链之外,无论是材料零件还是半导体设备都将难以进口,自主化进程受挫,以至于先进制程生产能力被完全锁死,中国的半导体技术永久性地落后于西方,在国际市场上居于劣势地位。

不过,目前来看,这种情况的风险不算特别大。很多半导体材料、零部件和设备目前还是开放采购的状态,自主研发也在紧锣密鼓进行中,我们还没有陷入最糟糕的情况。

而最最乐观的情况则是中国半导体产业技术上实现了突破,领先全球不说,还能够做到100%的自主可控。

但我们也都知道,这种理想好是好,就是“太理想了”。

比较可行的情况应该是一种混合的局面:中国的半导体供应链在自主可控上取得了一定程度的突破,且发育出了一定程度上的领先地位,在全球半导体市场上有了一定的话语权,于是在全球市场上形成了“中国-美国”的“双系统”格局。

欧洲和日韩的半导体材料、设备厂商将同时服务中国体系和美国体系,最终像互联网行业一样,呈现出一种“中美双雄”的局面。

而实现这种格局的前提是:中国的半导体供应链具有一定程度的自主性和技术水平,减少对外国的依赖且能不离开国际半导体产业链。

这方面,虽然中国国产设备的技术水平和国际领先水准之间还有不小的差距,但应注意到,国产体系里已经出现了几个引人注目的“尖子生”,在命脉的军工、工业生产等领域为代表的成熟制程市场上,中国半导体设备厂商已经解决了生产设备的有无问题,基本可以保证自给自足的安全。

具体来看,在最引人注目的光刻机方面,中科院光电所已经自演了波长为365nm的近紫外DUV光科技设备,上海微电子有了前道90nm制程的光刻机,后道先进封装光刻机也已经成功出货。目前已经可以满足8寸/12寸产线的大规模生产。

在刻蚀机领域,中国厂商较早就实现了突破。和光刻机类似,刻蚀机也是半导体设备体系里的重要组成部分,以北方华创等企业为代表的中国国产刻蚀设备现在的出货量正在增大,中微公司的CCP刻蚀机现在已经成为了某些存储芯片、逻辑芯片生产线的第三大供应商,市占率较高。

根据华安证券相关报告的预测,中国国产刻蚀设备最终能够实现70%的国产化率,解决28nm以上成熟制程工艺的覆盖。目前国内刻蚀设备正在向更先进的14nm/7nm/5nm的方向发展。

根据半导体行业研究机构Knometa在2022年的报告:相比2021年,全球半导体产能提高了8%,大陆部分的扩张占了全球扩张的36%-49%,是全球半导体扩产的主力军——这种趋势为中国国产半导体设备企业创造了良好的发展环境。

另外,现在中国大陆主要扩产的是60nm/45nm/28nm等制程的产线,相比起以前的90nm有了大幅度的进步。中芯国际的14nm项目已经开始具备一定的市场竞争力,已经能够量产,在矿机芯片上占据了一定的份额。长江存储的Xtacking技术也做到了业内领先,现在已经可以实现128层NAND FLASH的量产。

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时间紧迫

从某种程度上说,半导体产业已经和“国运”挂上了钩。

余盛老师所著的《芯片战争》一书中记录了一个颇有意义的瞬间:

2021年4月12日,美国白宫召集了全球19家半导体行业大型企业的负责人举办了一场“全球半导体行业线上峰会”。参会的企业不仅包括了上游的制造商(台积电、英特尔和三星等),也有下游的应用商(福特、通用)。这次会议的核心议题就是如何才能解决当时美国芯片短缺的问题。

在会议上,美国半导体工业协会会长约翰·诺伊弗将这个问题归因于美国本土芯片制造行业的萎缩——“1990年,美国生产的半导体占世界的37%,如今只有12%。这一下降主要是由于全球竞争对手政府提供的大量补贴,使美国在吸引新的半导体投资方面处于竞争劣势。”

听了诺伊弗的发言,参与会议的美国国家安全部门的头头们也表示:现如今,几乎100%的芯片产能都集中在东亚地区,90%的芯片都由一家公司生产,这是一个严重的漏洞。

而在这场会议接近尾声的时候,同样出席了这场会议的美国总统乔·拜登则当着全球半导体行业所有头面人物的面介绍了一封由23个参议员和42个众议员联名撰写的信——信中写道:如果我们在这些高技能的工作岗位和专业知识上输给中国,损失是无法弥补的。

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拜登最后直言:

“美国的竞争力,取决于你们(半导体企业)的投资”。

2024年,台积电在亚利桑那的3nm厂就会正式开始运用。如果中间没有意外,那么美国本土将获得生产最先进制程芯片的能力——虽然美国从未失去过先进制程芯片的供应,但能在本土生产则意味着整个链条上的美国本土企业整体都会得到进化机会。

我现在真的很担心,留给中国半导体行业的时间,可能真的没有我们想象的那么多了。

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