“半導體”實際上是指具有導電特性的固體物質（例如硅或鍺），他們可以用作導體或絕緣體。1956年，貝爾實驗室的約翰·巴?。↗ohn Bardeen），沃爾特·布拉頓（Walter Brattain）和威廉·肖克利（William Shockley）因其于1947年發(fā)明的晶體管而獲得了諾貝爾獎，該晶體管是一種用于放大或切換電子信號和電源的半導體器件。

　　1950年代中期，德州儀器（TI）的杰克·基爾比（Jack Kilby）和飛兆半導體公司（Fairchild Semiconductor）的一組研究人員率先開發(fā)了集成電路，將多個晶體管放置在一塊單一的半導體材料上，“半導體芯片”的現代面貌隨之誕生。但是現代半導體與早期的先驅者早已相去甚遠。如今，一個平方厘米大小的芯片上包含數十億個晶體管，以納米級單位（長度單位等于一米的百萬分之一）測量電路，并且最新的半導體制造設施正在生產尺寸為5 nm和3nm的半導體。前沿半導體所包含的晶體管比人的頭發(fā)薄10,000倍。

　　半導體日益微型化以及處理能力和速度以及功耗效率方面的性能增強是每一種信息和通信技術（ICT）產品的核心。從根本上講，半導體行業(yè)的發(fā)展解釋了為什么數字產品相對價格不斷下降，但是其能力卻不斷增強：1983年的手機價格為4,000美元，而如今只需數百美元；個人基因組測序的成本從27億美元在過去的20年中下降至300美元；大約每十年無線通信都會增加一個“G”。

　　半導體行業(yè)是當今最重要的行業(yè)之一，它提供的核心技術可以為全球數字化提供動力，并能促進每個經濟體各個部門的創(chuàng)新和生產力的增長。

　　半導體對經濟的影響

　　據哈佛大學經濟學家喬恩·塞繆爾斯（Jon Samuels）估計，從1960年到2007年，美國半導體行業(yè)的全要素生產率（total factor productivity ）增長了近9％（是整體經濟增長率的25倍），已占美國經濟總量的近30％。從特定行業(yè)的貢獻看，從1960年到2007年，半導體在美國通信設備制造業(yè)的增長中占約37％，在電氣設備和家電領域的增長中占14％，以及其他電子產品增長的24％。

　　據牛津經濟研究院（Oxford Economics）估計，半導體產業(yè)推動了7萬億美元的全球經濟活動，為全球年度國內生產總值（GDP）直接貢獻了2.7萬億美元。如今，數字經濟已占全球GDP的近四分之一，半導體推動了未來數字化。從AI，云計算和物聯網到先進的無線網絡，智能電網，智能建筑，智能城市乃至下一代量子計算的一切都將由半導體起支撐作用。

　　半導體行業(yè)本身就是一個價值4700億美元的高度全球化的行業(yè)（預計到2026年將達到7300億美元的行業(yè)），2019年有史以來首次出貨超過1萬億個半導體，其中一些處理器包含超過300億個晶體管。2019年，總部位于美國的半導體企業(yè)在全球半導體行業(yè)占有47％的市場份額，其次是韓國（占19％），日本和歐洲（占10％），中國臺灣（占6％）和中國大陸（占5％）。（參見圖1）

　　圖1：2019年全球半導體行業(yè)市場份額

　　但是，在增值（value added:一個國家的實際生產值）方面，各國情況大不相同。2016年（可獲得數據的最新年份），中國創(chuàng)造了1200億美元的增值，而美國為830億美元，中國臺灣為556億美元，韓國為390億美元。（請參見圖2）2011年，美國該行業(yè)的增值達到了913億美元的峰值（名義價值）。

　　圖2：2001–2016年半導體產業(yè)經濟增值（十億美元）

　　從2007年到2016年，中國大陸在該領域的增值增長了三倍。就全球半導體產業(yè)增值的份額而言，從2001年到2016年，中國大陸增長了近四倍，從8％增長到31％，而美國的份額從28％下降到22％，日本的份額下降了三分之二，從30％下降到8％。中國臺灣和韓國的份額都翻了一番或幾乎翻倍，中國臺灣的份額從8％增長到15％，韓國的份額從5％增長到10％。德國和馬來西亞各占2％的份額。（參見圖3。）

　　圖3：2001年和2016年全球半導體產業(yè)增值的各國（或地區(qū)）份額

　　根據經濟合作與發(fā)展組織（OECD）的數據，2018年，中國大陸出口了1,380億美元的半導體，中國臺灣1,110億美元，韓國920億美元，新加坡870億美元，美國530億美元，歐盟27國和英國合計530億美元，日本480億美元。（見圖4）

　　圖4：2019年（或最近可用年份）各國（或地區(qū)）的半導體出口額（十億美元）

　　就貿易差額而言，2019年（或該國（或地區(qū)）可獲得數據的最近一年），中國臺灣錄得貿易順差540億美元，韓國為470億美元，日本為210億美元，新加坡為18美元。相反，2018年，印度的半導體貿易逆差為140億美元，歐盟27國和英國為180億美元，中國大陸為2350億美元。（見圖5）

　　但是，必須指出的是，盡管中國大陸的半導體貿易逆差可能看起來相當可觀，但事實上，作為手機，平板電腦和其他電子產品的全球生產網絡的一部分，這些半導體進口中約有一半是從中國轉口的，其中包括在組裝和制造期間的附加值（中國半導體貿易嚴重失衡是中國極力尋求貿易自給自足的原因之一）。在電子產品（例如計算機，手機等）貿易順差大幅增長的同時，中國的半導體貿易逆差也大幅增長，逆差額占其總出口額的58％。

　　圖5：2000-2019年各國（或地區(qū)）半導體貿易平衡（十億美元）

　　半導體需要巨大的投資

　　半導體是全球僅次于生物制藥的第二大研發(fā)密集型產業(yè)。2018年，總部位于美國的半導體公司將其銷售額的16.4％用于研發(fā)，相比之下，總部位于歐洲的公司平均占15.3％，中國臺灣平均占10.3％，日本平均占8.4％，中國大陸平均占8.3％，韓國平均占7.7％，其他所有國家/地區(qū)的半導體公司平均占5.6％。（見圖6）

　　圖6：2019年各國（或地區(qū)）半導體行業(yè)研發(fā)占比

　　在“2019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資記錄”報告中，十二家研發(fā)密集度最高的半導體公司中，有一半來自美國，而研發(fā)密集度最高的三大公司中，高通居于首位，該公司每年將其收入的四分之一投入研發(fā)，其次是中國臺灣的聯發(fā)科（占24.2％）和美國的AMD（占22.1％）。（見表1）就實際投資而言，三星在2019年的研發(fā)投入為148億歐元（約合176億美元），其次是英特爾，該公司投資了118億歐元（約137億美元）。

　　表1：2019年歐盟工業(yè)研發(fā)投資排行榜上的領先半導體投資公司

　　這個行業(yè)也是高度資本密集型的。2019年，美國半導體行業(yè)的全球資本總支出（CapEx）高達319億美元，使該行業(yè)的資本支出占銷售額12.5％，僅次于美國替代能源行業(yè)。2019年，總部位于韓國的企業(yè)在該領域的投資占全球資本支出的31％，其次是美國公司28％，中國臺灣公司17％，中國大陸公司10％，日本公司5％和歐洲公司4％。（參見圖7）

　　圖7：2019年各國或地區(qū)（按公司總部所處國家或地區(qū)來劃分）在全球半導體行業(yè)資本支出占比

　　這個行業(yè)也必須是研發(fā)和資本密集型的，因為半導體行業(yè)的創(chuàng)新需要越來越小規(guī)模并且越來越復雜的芯片設計，尤其是當該行業(yè)緊跟已成為歷史的摩爾定律的步伐時。盡管有人在過去十年的開始就相信28 nm的閾值將預示摩爾定律的極限，但過去十年中在極端紫外線光刻（EUV），蝕刻和薄膜沉積方面的材料工程學突破使得行業(yè)前沿的5 nm技術成為可能，同時預示著可能達到3 nm，2 nm甚至1 nm尺寸。

　　VLSI Logic首席執(zhí)行官兼董事長Dan Hutcheson提到，即使是在7 nm水平，當今的半導體在一個芯片上封裝了超過200億個晶體管，其工作容差僅為冠狀病毒大小的1/10或更小。來自中國，德國，法國，日本，臺灣，荷蘭，韓國，美國和英國等地已在改善設備性能，降低功耗和縮小尺寸方面取得了進展，這反映了該行業(yè)真正的全球性趨勢。

　　但是，盡管該行業(yè)的創(chuàng)新歷來主要是在降低或維持成本不變的同時將芯片的處理能力提高一倍，但如今的創(chuàng)新重心正在轉移和擴展，其已不再是單純的處理速度，還包括能耗，“片上系統(tǒng)”功能，以及全新形式的技術和計算架構。例如，總部位于硅谷的Tachyum正在研究一種新的“通用處理器”微芯片，該芯片將整合三種類型的微處理器-CPU，GPU和TPU集成到單個芯片中，這有可能帶來顯著的處理速度和功耗優(yōu)勢。

　　然而，開發(fā)新的半導體設計或建造新的半導體工廠涉及大量的專業(yè)知識，同時需要大量的資金和規(guī)模，并且這些要求越來越嚴苛。例如，2020年4月的一項研究發(fā)現，如今要達到摩爾定律（即計算機芯片密度加倍）所需的研究人員數量是1970年代初期所需數量的18倍以上。這是芯片制造成本增加的原因之一。

　　2019年，中國臺灣芯片制造商臺積電宣布將在亞利桑那州建造5納米晶圓廠，成本為120億美元； 2017年，它宣布計劃在臺灣建造一個3納米晶圓廠，預計成本為200億美元。截至2020年，建造一個新的14-16納米晶圓廠的平均成本約為130億美元；10納米晶圓廠150億美元； 7納米晶圓廠180億美元； 5納米晶圓廠的投資額為200億美元。這些數據都反映了半導體行業(yè)競爭成本的不斷上升，20年前近30家公司以技術領先的水平制造集成電路，而今天只有5家公司能夠做到（英特爾，三星，臺積電， Micron和SK Hynix）。

　　因此，半導體行業(yè)是一個典型的以創(chuàng)新為基礎的行業(yè)，其特征是研發(fā)和設計的固定前期費用極高，生產成本又不斷增加（即單個芯片以邊際成本退出生產線）。此外，該行業(yè)依靠下一代創(chuàng)新來資助下一個投資，因此10納米晶圓廠的利潤會投資于7納米晶圓廠的收入，這也將使未來的5納米和3納米晶圓廠成為可能。因此，全球半導體產業(yè)自我維持的能力取決于全球經濟所達到的若干條件。首先，半導體公司需要進入大型全球市場，以便它們可以在單個大型全球市場上攤銷和收回成本。鑒于研發(fā)和資本設備固定成本的大幅增長，進入全球市場的能力前所未有地重要起來。

　　其次，半導體公司不能面對過度的非市場性競爭，例如政府投入數千億美元的補貼時，由于政府無法一視同仁，這對那些試圖以真正的基于市場的條件進行競爭的企業(yè)處于劣勢。換句話說，如果不能保證領先的公司能夠獲得合理的，風險調整后的投資回報率，那么領先的公司將削減研發(fā)和資本支出。

　　第三，由于該行業(yè)極其依賴于知識，技術和專業(yè)性，因此國際體系必須包括強有利的知識產權保護規(guī)則（包括專利，商業(yè)秘密和商標），因為半導體行業(yè)非凡的價值都是基于知識的。同樣地，如果公司不能保留這種昂貴的IP，并且以非法和不正當手段將其提供給競爭對手，那么它們的利潤將下降，從而減少投資。

　　全球半導體價值鏈

　　半導體產業(yè)可能是世界上任何產業(yè)中最復雜，地理位置最分散的價值鏈。在“跨越國界：全球半導體產業(yè)價值鏈”報告中提供的一個典型例子中，大型硅錠可能會在日本生產并切成硅片（用于生產半導體的材料）；運往美國的裸晶片將轉換成晶圓廠晶片并切成die，然后在其上蝕刻功能集成電路以制造半導體；然后將這些半導體芯片運到馬來西亞或越南等國家/地區(qū)，在這些國家/地區(qū)中，這些半導體芯片會經歷ATP流程；然后這些芯片將出口到中國大陸，韓國或美國等國家，以將其集成到平板電腦，手機或服務器等最終產品中；然后將最終的消費者終端產品出口到世界。（見圖8）

　　實際上，朝著最終電子產品的典型生產過程可以看到其內部的底層半導體跨越國際邊界70次以上，而整個過程超過100天，包括3次全程旅行。這種全球化供應鏈的一個原因是，與水泥，甚至汽車等某些行業(yè)不同，它們的重量（和體積）價值比高，而半導體又小又輕—與它們的實際價值相比，在全球范圍內轉移它們的成本是最小的。

　　圖8：半導體價值鏈圖例

　　各個半導體公司的供應鏈非常復雜。例如，英特爾在全球10個地點擁有15個晶圓廠，其中在美國有4個，其供應鏈關聯90多個國家的11,000多家供應商。韓國三星關聯了2,500多家全球供應商，而SK Hynix擁有約1200家供應商。中國臺灣臺積電在世界各大洲運營著24座晶圓廠，利用270種不同的硅技術每年生產1,200萬片晶圓，可支持10,700種不同的客戶產品。臺灣的臺積電也得到了全球3,000多家供應商的支持。

　　圖9：參與半導體制造活動各個階段的國家數量

　　如前所述，半導體研發(fā)，芯片設計，半導體制造和ATP構成了半導體生產過程的最高層面。大約半導體芯片價值的90％在設計和制造階段之間平均分配，最后10％的價值通過ATP活動提供。許多國家的半導體企業(yè)在半導體制造領域進行著多個方面競爭。實際上，半導體價值鏈的每個部分平均有25個參與直接供應鏈的國家和23個參與支持職能的國家。超過12個國家的企業(yè)直接從事半導體芯片設計，39個國家的企業(yè)至少擁有1個半導體制造設施，而25個以上的國家從事ATP活動的企業(yè)（見圖9）。

　　各個國家和地區(qū)已經在全球半導體供應鏈中樹立了特定的壁壘。正如“Beyond Borders”報告所述：

　　“加拿大，歐洲國家和美國趨向于專注于半導體設計以及高端制造。日本，美國和一些歐洲國家專門提供設備和原材料。中國大陸，中國臺灣地區(qū)，馬來西亞和其他亞洲國家/地區(qū)傾向于專門從事制造，組裝，測試和封裝。加拿大，中國大陸，德國，印度，以色列，新加坡，韓國，英國和美國都是半導體研發(fā)的主要樞紐。大型半導體公司在哥斯達黎加，拉脫維亞，墨西哥，南非和越南等國家/地區(qū)設有工廠?！?/p>

　　半導體行業(yè)的國際化也體現在其領先企業(yè)中，2019年全球半導體銷售前四名來自三個不同的國家和地區(qū)，其中美國的英特爾（銷售額698億美元），韓國的三星電子（556億美元），中國臺灣的臺積電（TSMC）（347億美元）和韓國的SK海力士（220億美元）。（請參見表2）中國大陸公司沒有進入前15名，海思僅以16位排名第一，截至2019年底排名前25位。

　　三種最普遍的半導體類型是邏輯芯片，存儲芯片（通常是動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM））和模擬芯片（產生信號或變換信號特性的芯片，在汽車和音頻應用中很普遍）。2019年，邏輯芯片的全球銷售額為1070億美元，內存芯片為1060億美元，模擬芯片為540億美元。英特爾是邏輯芯片市場的全球領導者。德州儀器（TI），模擬器件（Analog Devices）和英飛凌（Infineon）是模擬芯片市場的領導者，分別占有19％，10％和7％的市場份額。

　　截至2020年第一季度三星，SK Hynix（總部都位于韓國）和美光（美國）在DRAM生產方面位于世界領先地位，分別占全球市場份額的44％，29％和21％。

　　表2：2019年全球半導體銷售前15名

　　半導體價值鏈的全球化受到多種因素的驅動，并帶來了諸多益處。正如Macher和Mowery在其報告“高科技產業(yè)中的垂直專業(yè)化和產業(yè)結構”中闡明的那樣：

　　“自1985年以來，半導體垂直專業(yè)化的發(fā)展反映了與市場有關的因素和技術因素的影響。規(guī)模經濟降低了生產成本，擴大了半導體潛在的最終應用范圍，并為垂直專業(yè)公司提供了更多的進入機會。半導體制造不斷增長的資本要求為垂直專業(yè)化提供了另一個動力，因為這些較高的固定成本使得生產大量限定范圍的的半導體組件成為可能，進而產生較低的單位成本。新半導體產品的設計周期也變得更短，產品生命周期更加不確定。這使得在確立單個產品的需求時，很難預料相關產業(yè)能否充分利用專門用于特定產品的制造設施的能力。與此同時，對特定制造設施的投資風險也會增加。”

　　正如“Beyond Borders”報告所述，要使企業(yè)在半導體供應鏈的各個方面的競爭中取得成功，就需要“高度專業(yè)化，并提供增值的機會。如此一來，供應鏈才會成為一條價值鏈，每項活動都會有助于最終產品的整體競爭優(yōu)勢?！?/p>

　　“Beyond Borders”所描述的情況與“常規(guī)”制造業(yè)非常不同，后者的資本成本投入是其他制造業(yè)無法比擬的。而且市場可以為特定行業(yè)的許多生產者提供支持，也就是說在特定國家/地區(qū)擁有大量供應商的可能性很大，尤其是在美國這種經濟規(guī)模較大的國家，這種可能性要高得多。

　　也許最重要一點在于，供應鏈的全球化催生了半導體行業(yè)中各種各樣的商業(yè)模式。在半導體行業(yè)初期（可追溯到1950年代和1960年代），半導體行業(yè)主要由集成設備制造商（IDM）組成，即在內部進行半導體制造（尤其是設計和制造）所有關鍵環(huán)節(jié)的公司。英飛凌，英特爾，美光，瑞薩，三星，SK Hynix和德州儀器軟件仍然是領先的IDM廠商。

　　1987年，張忠謀創(chuàng)立了臺積電（TSMC），該公司率先建立了晶圓代工業(yè)務模式，專注于為無晶圓廠生產商提供合同制造，這些公司專注于設計半導體，通常用于AI，無線通信或高性能計算（HPC）等特定用途。這種代工服務本質上是一種外包制造或“制造類服務”。這種模式徹底改變了行業(yè)，催生了許多新參與者，包括美國的GF，中國大陸的中芯國際（SMIC）和臺灣的聯合微電子公司（UMC）。

　　代工廠的出現推動了無晶圓廠產業(yè)的興起。這些無晶圓廠產業(yè)的公司專注于半導體芯片設計，例如AMD（用于AI，HPC和圖形芯片），NVIDIA（圖形芯片）和Qualcomm（5G和其他無線芯片）。這種模式統(tǒng)稱為“無晶圓廠工廠”。

　　最后，外包的ATP由許多全球參與者執(zhí)行，包括Amkor（美國），ASE Technology（馬來西亞），J-Devices（日本），Power-Tech（中國）和Siliconware Precision Industries（中國臺灣）。此過程的最前端是專注于半導體研發(fā)活動的公司和財團，例如CEA-Leti（法國），Imec（比利時），ITRI（臺灣），SEMATECH（美國）和Semiconductor Research Corporation（美國）。（參見圖10）

　　圖10：半導體行業(yè)的運營模型

　　包括Applied Materials，ASML，KLA Tencor和Lam Research在內的另一批公司，它們主要制造半導體工廠機器和工具設備。最后，許多企業(yè)（尤其是日本，韓國和中國臺灣）生產了半導體制造過程中必不可少的化學藥品和組件。

　　例如，氟化聚酰亞胺（一種提供物理強度和耐熱性的特種聚合物）由Daikin Chemical（日本），DuPont（美國），Kaneka Asahi Kasei（日本）和Taimide Technology（中國臺灣地區(qū)）生產。光刻膠是至關重要的組件，可用于在半導體制造中建立微電路的圖案。日本公司JSR，Shin-Etsu Chemical Company，Sumitomo Chemical和Tokyo Ohka Kogyo Company生產光致抗蝕劑，韓國生產商Dongjin Semiconductor和Dongwoo Fine Chemicals也生產光致抗蝕劑。位于俄勒岡州波特蘭的Inpria是唯一一家總部位于美國的光刻膠制造商，而歐洲企業(yè)則完全放棄了這一領域。

　　簡而言之，半導體生態(tài)系統(tǒng)已經從1950年代的IDM模式發(fā)展成為全球性分工，到2010年代，這些公司專門從事各類專業(yè)化分工，例如研發(fā)，設計，機床，組件，鑄造，組裝，測試和封裝。（參見圖11）

　　圖11：半導體生態(tài)系統(tǒng)的演變（1950年代至2010年代）

　　半導體供應鏈的有些環(huán)節(jié)中也存在供應鏈。比如極端紫外線光刻的供應鏈，其重點是總部位于荷蘭的ASML，該公司是全球領先的高端光刻機制造商，該公司用紫外光將集成電路蝕刻到硅片中。自2005年以來，ASML在光刻機的全球市場份額已翻了一番，達到62％（其競爭對手佳能和尼康瓜分了其余部分）。而EUV的供應鏈是全球性的：

　　德國的Carl Zeiss生產鏡頭；荷蘭的VDL制造用于將晶圓置入機器的機械臂；光源則來自加利福尼亞州圣地亞哥的Cymer。如今，支撐光刻的技術是15年研究的結果，Intel, Samsung, 和 TSMC這幾家公司共同資助了ASML的一些研發(fā)活動。簡而言之，如果沒有全球供應鏈及其提供的專業(yè)化服務，EUV光刻技術的快速發(fā)展將永遠不會發(fā)生。

　　有效利用國際供應鏈的能力部分是某些國家在半導體行業(yè)占據領導地位的原因之一（比如日本和美國）。無晶圓廠模式對于全球半導體行業(yè)至關重要（尤其是美國），因為它使該行業(yè)能夠分散資本投資的風險，從而使無晶圓廠公司不必承擔巨額資本的風險或用于制造工藝技術的研發(fā)投資。

　　早在1990年代，美國和日本的半導體產業(yè)處于同等地位，全球市場份額相當。在那之后，美國企業(yè)（即總部位于美國的企業(yè)）保留了全球半導體市場的一半左右，而日本的份額已降至不足10％。造成這種情況的一個主要原因是，日本公司從未真正利用全球價值鏈，而是傾向于將大部分前端制造留在日本。相比之下，美國半導體產業(yè)利用全球價值鏈，允許其他國家或地區(qū)（尤其是中國臺灣地區(qū)）的企業(yè)專注于制造，組裝，測試和封裝，而總部位于美國的公司則主要專注于高附加值活動（品牌，研發(fā)，芯片設計，以及探索如何將芯片組用于從智能手機到自動駕駛汽車到物聯網應用等各種高附加值產品）。

　　在過去的三十年中，兩者的不同發(fā)展模式使美國和日本的半導體行業(yè)發(fā)展相差懸殊。美國公司能夠通過利用專門的價值鏈合作伙伴來保持較低的生產成本，使其更具成本競爭力。這并不意味著美國不應采取鼓勵行業(yè)內國內生產和研發(fā)的激勵政策；但是全球供應鏈一直是美國在該領域領導地位的關鍵。

　　全球半導體供應鏈分散和供應商眾多的另一個優(yōu)勢在于彈性和冗余性，這種優(yōu)勢有助于克服供應鏈中斷所帶來的困難。許多情況已經證明了這一點，包括2011年日本東北地震和海嘯，2004年和2018年印尼發(fā)生的大地震和海嘯，甚至是最近的冠狀病毒危機。

　　盡管一些國家（或國家政策制定者）要求完全國有化的閉環(huán)半導體供應鏈，但全球化的供應鏈除了具有經濟成本較低的優(yōu)勢之外，還可以由于其彈性而帶來諸多益處。

　　不同國家或地區(qū)的半導體競爭力戰(zhàn)略

　　許多國家制定了針對半導體行業(yè)的綜合國家競爭力戰(zhàn)略。本節(jié)將重點介紹這些國家/地區(qū)的策略。

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　　2014年6月，中國政府發(fā)布了《促進國家集成電路產業(yè)發(fā)展的指導方針》（中國“國家集成電路計劃”），該報告要求中央，省和市政府投資1500億美元以全面促進集成電路的發(fā)展，進而打造一個理想的閉環(huán)半導體生態(tài)系統(tǒng)，并在研發(fā)，設計到制造和ATP的半導體制造的各個領域都能實現自給自足。

　　作為該計劃的一部分，中國計劃在2025年能實現中國公司使用的70％半導體芯片由國內公司制造。截至2017年，半導體行業(yè)協會（SIA）估計中國已經籌集了800億美元（目標是1500億美元）。2019年10月，中國宣布新增2042億元人民幣（289億美元）的國家半導體基金以追加投資，該基金由中央和地方政府支持的企業(yè)提供資金，其中包括國家煙草專賣局（STMA）和國家開發(fā)銀行股份有限公司。

　　2020年初，中國工信部宣布了一項“新基礎設施建設”，力求在未來五年在AI，數據中心，移動通信和其他項目上的投資至少為1.4萬億美元。這對中國的半導體行業(yè)至關重要，因為通過該基金進行的投資將理想地用于使用中國半導體制造的數字技術領域。

　　截至2019年，中國占全球半導體芯片制造的17％，到2030年，這一份額預計將增長到28％，這在一定程度上要歸功于中國政府目前為60多個新的半導體工廠建設所提供的資金。分析師預計，到了2035年，中國不可能實現其自給自足70％的目標，而它將能夠用國內設計的半導體來滿足其國內需求的25％至40％。中國將半導體行業(yè)視為其數字化發(fā)展的關鍵甚至是其最廣泛的經濟增長計劃，同時也證明了自己愿意利用一切手段開發(fā)世界一流的半導體產業(yè)。

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　　2013年5月，歐盟委員會宣布了整個歐盟范圍內的微納電子元件和系統(tǒng)戰(zhàn)略。該戰(zhàn)略的實施計劃要求歐洲公司和政府“2025年在該領域投資至少350億歐元（414億美元）”。為了支持該戰(zhàn)略，2014年歐洲啟動了兩項新方案：歐洲領導者電子元器件和系統(tǒng)聯合承諾（ECSEL），該計劃為電子元器件和系統(tǒng)的研究，開發(fā)和創(chuàng)新項目提供資金，以及IPCEI （歐洲共同利益的重要項目）工具。迄今為止，26億歐元（31億美元）已用于投資ECSEL項目中的51個，涉及到1600多個研究，開發(fā)和最終用戶組織，進行協作研究和創(chuàng)新。

　　盡管如此，包括Friedrich Dornbusch博士在內的一些專家寫道，在過去的五年中，“歐洲成員國在半導體戰(zhàn)略上的協調不夠。”為了解決這一問題，歐盟委員會于2018年提出了解決方案。數字經濟與社會的歐盟委員瑪麗亞·加布里埃爾（Mariya Gabriel）開展了“促進歐洲電子價值鏈的研究”。最終的戰(zhàn)略文件概述了八步行動計劃，以振興歐洲在電子和微電子領域的競爭力：1）擴展歐洲的合作伙伴成功模式；2）繼續(xù)投資于強大的微電子制造業(yè)；3）制定戰(zhàn)略主權計劃；4）創(chuàng)建從IP到產品的平滑創(chuàng)新路徑；5）推行戰(zhàn)略設計計劃；6）創(chuàng)建電子價值鏈設計工具；7）建立電子教育和技能工作小組；8）建立用于高級計算技術的歐洲研究基礎設施。

　　也許最重要的是，在2018年底，歐洲委員會批準了“歐洲微電子共同利益計劃（IPCEI）”，這將促進四個歐洲國家（法國，德國，意大利和英國）在微電子領域的跨國合作項目。該計劃允許使用國家援助來提高微電子產業(yè)的競爭力。29個歐洲公司直接參與了微電子ICPEI，其中包括40多個子項目，這些子項目可分為5個技術領域：節(jié)能芯片，功率半導體，傳感器，先進的光學設備和復合材料。IPCEI的資金來自參與國本身，而不是歐盟。

　　該戰(zhàn)略中還值得注意的是“呼吁制定特定的”主權“計劃，以支持和開發(fā)關鍵電子組件的必要資產，從而確保能對歐洲戰(zhàn)略性基礎設施和系統(tǒng)中的安全可靠的部分進行訪問和控制?！边@些主要指“航空航天，國防，安全和關鍵基礎設施的必要技術，組件和產品線?！彪m然國家安全系統(tǒng)和國防平臺中極其依賴于半導體的可靠性，這種需求也是可以理解的，但歐洲仍應盡可能地與盟國供應商更少地糾結于“數字主權”的概念。然而不幸的是，“數字主權”在歐洲已經越來越普遍。

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　　2019年，德國聯邦經濟和能源部向歐洲微電子計劃捐款2.75億歐元（3.12億美元），以提高歐洲半導體產業(yè)的競爭力和創(chuàng)新能力。從2019年到2021年，德國承諾投入總計10億歐元。2020年6月，德國聯邦教育與研究部（BMBF）推出了2個新的資助計劃，總價值為4,500萬歐元（5,000萬美元），旨在開發(fā)“可信賴”的電子產品。通過所謂的“ Zuse”計劃，德國的BMBF計劃投資2500萬歐元（約合3000萬美元）支持3個處理器開發(fā)項目。此外，從2021年開始，德國還將再投資2000萬歐元（約合2500萬美元），用于開發(fā)一個“可信賴的生態(tài)系統(tǒng)”，將國內硬件和軟件組件集成到其中。德國的BMBF仍在評估這些計劃將在多大程度上由德國實施，還是說會作為更廣泛的歐洲微電子計劃的一部分。

　　（四）日本

　　盡管日本在半導體創(chuàng)新領域的領導地位擁有悠久的歷史，并擁有持久的技術能力和人才基礎，但近年來日本的半導體行業(yè)卻萎靡不振。如前所述，這種現狀可部分歸因于日本對無晶圓廠制造模式的遲鈍。另一個原因則是1986年的《美國-日本半導體協議》，其中日本同意限制其對美國的半導體（特別是DRAM芯片）出口，并將美國制造的存儲芯片在日本的銷售額增加到其市場的10％。在1990年代和2000年代的大部分時間里，日本的半導體和更廣泛的技術行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是，日本的ICT部門傾向于將自己與全球市場隔離開來，從而遭受由于市場和技術隔離所產生的“加拉帕戈斯島綜合癥”，最終導致許多日本公司在全球經濟體中沒有競爭力。

　　實際上，盡管日本公司在1982年占據了全球半導體產業(yè)的35％，但該國在全球半導體產業(yè)增加值中所占的份額卻降至不到10％，而日本現在只有1家公司位居全球半導體營收的前15名。日本經濟產業(yè)部門在2016年題為“促進創(chuàng)新的舉措”的報告中承認了日本產業(yè)的缺陷（包括半導體產業(yè)），該報告將當今的挑戰(zhàn)歸因于其對環(huán)境變化的響應延遲，封閉的研發(fā)投資，私人公司的短期經營，人員和資金的流動性低以及與全球網絡的隔離。

　　為了應對其中一些挑戰(zhàn)，日本通過了《工業(yè)競爭力法》，并頒布了《日本振興戰(zhàn)略》，該戰(zhàn)略旨在“振興日本經濟并且提高在日本經商的企業(yè)的產業(yè)競爭力”。近日，日本的Society 5.0概念闡明了日本對數字化未來的愿景，該愿景呼吁日本應成為“專注于AI應用”的領先半導體制造商。

　　（5）南韓

　　2019年，韓國貿易工業(yè)和能源部（MTIE）推出了一項新的半導體競爭力戰(zhàn)略，旨在使韓國在國際半導體競爭中處于領先地位，并在未來10年內投資1萬億韓元（8.3億美元）于下一代半導體技術開發(fā)和17,000名高端專業(yè)人員培訓。該戰(zhàn)略包括專門用于創(chuàng)建無晶圓廠業(yè)務基金的1,000億韓元（8,300萬美元），同時還呼吁開發(fā)一個叫做“聯盟2.0”的合作平臺，該平臺將涉及25家私立和公立組織，這些組織對系統(tǒng)半導體有很高需求并且能夠在短時間內具備競爭力，“聯盟2.0”的重點在于五個主要戰(zhàn)略領域：汽車，生物技術，能源，基于物聯網的家用電器，機械和機器人。該計劃要求韓國在保持半導體存儲芯片制造領先地位的同時，到2030年能夠在無晶圓廠（即芯片設計）領域占據10％的市場份額。

　　此外，MTIE于2020年7月宣布，韓國將在材料，零件和設備行業(yè)投資超過5萬億韓元（合41億美元），以確保為韓國的主要出口國穩(wěn)定供應。其中，有2萬億韓元（16億美元）將分配給2021年該國3個最重要的產業(yè)，包括半導體，生物技術和未來的移動性產業(yè)。

　?。?）美國

　　2017年，奧巴馬政府的總統(tǒng)科學與技術顧問委員會（PCAST）撰寫了關于“確保美國在半導體領域的長期領導地位”的報告，該報告提出了基于以下方面的美國半導體競爭力愿景：1）在國內競爭激烈的行業(yè)中，政府所提供的研發(fā)投資和政策支持的旨在發(fā)展和吸引人才，改革公司稅法和改革許可證政策；2）打擊外國創(chuàng)新重商主義；3）推動該行業(yè)一系列變革性創(chuàng)新。盡管議程中涵蓋了諸多真知灼見，但它缺乏實際戰(zhàn)略以鼓勵更多美國半導體晶圓廠的建立。

　　特朗普政府尚未明確制定該行業(yè)的正式戰(zhàn)略，但從奧巴馬戰(zhàn)略中汲取了一些要素，包括采取措施與中國半導體相競爭。特朗普政府則對華為施加了出口管制限制，特朗普政府還鼓勵美國和外國公司增加在美國的半導體制造活動，這在某種程度上促使2020年臺積電承諾在美國亞利桑那州建立一個新的晶圓廠。

　　美國政府還與國會主要成員合作，提出了兩項旨在加強美國半導體競爭力的新立法（自兩項法律合并以來）。首先，參議員約翰·科寧（R-TX）和馬克·華納（D-VA）引入了兩黨制的《為美國法案創(chuàng)建有用的半導體生產激勵措施（CHIPS）》，隨后是湯姆·卡頓（R-AR）和查克·舒默（D-NY）的參議員引入了2020年的《美國鑄造法》（AFA）。

　　此后，兩項法律合并，合并版本被納入《2020年國防授權法》（NDAA），并于2020年7月在眾議院和參議院通過。（注：NDAA立法現在將提交會議委員會，在那里將進行進一步的談判，包括預算超支，因此以下數字反映了初始立法提案中所涵蓋的預算要求。

　　除了授權的12億美元的預算外，眾議院版本的立法中的R＆D，NDAA中的立法不包含特定的授權金額）。該立法包括加大聯邦在半導體研究和技術開發(fā)領域的投資，采取激勵措施以鼓勵半導體制造設施在美國本土設立以及增加對該行業(yè)投資的稅收抵免。除此之外，該立法還指出：

　　1、提供100億美元（CHIPS法案）至150億美元（AFA）的對等贈款，用于與WTO保持一致的州/地方激勵措施，以吸引半導體制造設施，這將有助于與其他同樣采取激勵措施的國家/地區(qū)進行競爭；

　　2、在五年內投資120億美元（數據來自CHIPS法案，而AFA法案要求50億美元），用于美國國家科學基金會（NSF），能源部和國防高級研究計劃局（DARPA）等機構的半導體研究；

　　3、設立7.5億美元的多邊安全基金，以支持安全微電子和其供應鏈的開發(fā)和采用；

　　4、創(chuàng)建一個美國半導體制造研究所和一個國家半導體技術中心，以研究和設計先進半導體原型；

　　5、對半導體設備和設施支出實行可退還的40％投資稅抵免；

　　6、啟動旨在支持安全微電子和其供應鏈開發(fā)和采用的計劃。

　　英特爾在2020年7月宣布，其在芯片制造技術的下一次飛躍已比原定計劃至少落后了1年，即從10納米發(fā)展到7納米技術。英特爾首席執(zhí)行官Bob Swan甚至指出，如果無法迅速解決延遲問題，該公司可能必須使用競爭對手的制造設施。

　　在某種程度上來講，這種情況還是英特爾自身一手造成的。從某種意義上說，這是英特爾聯合創(chuàng)始人戈登·摩爾的著名摩爾定律，這使門外漢們以為該定律將無限期地繼續(xù)下去是理所當然的事情。

　　因此，這從根本上說明，不是英特爾突然在工程技術方面開始落后，而是這個行業(yè)的創(chuàng)新正面臨著極端的困難和復雜性，而這需要大量投資才能繼續(xù)發(fā)展。這就是為什么公私合作伙伴關系（特別是在研發(fā)方面），對行業(yè)發(fā)展如此重要以及美國能夠在該行業(yè)的持續(xù)保持競爭力的原因。

　　正如信息技術與創(chuàng)新基金會（ITIF）在其報告中指出的那樣，如果美國要擁有健康強勁的經濟體，那么它必須在制造業(yè)中具備競爭力（尤其是在半導體等先進技術行業(yè)中）。這意味著正如《美國晶圓廠法案》所設想的那樣，這并不是在誤導行業(yè)戰(zhàn)略或進行企業(yè)宣傳，而是在與WTO保持一致性時做出適當努力，以廣泛地支持該部門的競爭力和創(chuàng)新能力。

　　除了以上部分所提到的計劃之外，還有許多政府機構正在執(zhí)行的半導體研發(fā)計劃（如下文所述）。簡而言之，過去兩屆政府的行動，再加上國會的高度重視，表明美國終于在加強其半導體競爭力方面變得認真起來（尤其是在看到其他國家在做出類似的嘗試時）。盡管如此，迄今為止，美國的半導體政策和計劃一直處于脫節(jié)狀態(tài)并且投入資金不足。美國將從不斷更新的全面國家半導體競爭力戰(zhàn)略中受益。

　　開展國際合作以共同增強半導體競爭力

　　各國（或歐盟等超國家組織）制定全面戰(zhàn)略以提高其國家半導體產業(yè)的競爭力肯定是恰當的，而且確實值得稱贊。盡管有人爭辯說：“國家競爭的概念是不正確的……國家之間的相互競爭毫無作用?！笔聦嵣?，各國正在為實現更高的經濟增長而相互競爭。

　　正如ITIF在《創(chuàng)新經濟學：爭取全球優(yōu)勢的競賽》中所寫的那樣，這場競爭逐漸開始圍繞各國為孵化，培育和發(fā)展工業(yè)和企業(yè)所做出的努力而展開，而這些工業(yè)和企業(yè)往往在高附加值的經濟活動中進行競爭，比如先進工業(yè)制造，航空航天，生物技術，可再生能源和半導體（以及其他數字和ICT部門）這些領域。

　　盡管各國為爭奪先進技術行業(yè)的領先地位而進行競爭是適當的，但從本質上講，這些國家為實現這一目標而實施的政策所帶來的結果總體來說是積極的，諸如研發(fā)，教育和基礎設施建設等投資政策會有益于全球知識和技術儲備的增長。但是當各國選擇實施某些政策來競爭時，例如限制市場準入，以市場準入作為條件的技術轉讓，補貼行業(yè)或影響技術標準，它們就會損害其他國家和企業(yè)的經濟，進而損害全球經濟體。

　　但是，盡管國家之間存在競爭，但它們也會相互交易以獲取共同利益。此外，開展科學，技術和貿易合作可以促進自由市場競爭，進而推動知識體系的完善和發(fā)展。一個典型的例子就是人類基因組計劃，這是一場耗費數十億美元的全球性行動，它開啟了基因組學領域的大門，并進而開啟了生物制藥創(chuàng)新的新時代。

　　半導體領域也是如此，由于該行業(yè)創(chuàng)新的高額成本和復雜性，在推動志同道合的國家的半導體產業(yè)共同發(fā)展的同時，保持各國競爭優(yōu)勢的地位也隨之成為可能。當一些國家選擇通過純粹通過重商主義和扭曲性的貿易手段在行業(yè)中進行競爭時，這一點則尤為重要，因為這種行為破壞了行業(yè)中尊重市場力量的競爭者，并且會導致更多的國家安全問題。

　　志同道合的盟國需要通過更多途徑來共同致力于半導體政策和計劃，同時認識到“開放社會在一致行動時會更強大?！泵绹鴳I導這種合作，因為正如一份報告預先指出的那樣，“除非美國建立一個社區(qū)——一個”聯盟創(chuàng)新基地“，否則它將在競爭中逐步落后。，這樣才能確保美國占領21世紀的制高點。美國若想重新占據主導地位，唯一方法便是加深與盟國的創(chuàng)新合作?！?/p>

　　半導體行業(yè)蘊含著巨大的機遇，其中成功的創(chuàng)新取決于科學家，研究人員和工程師，這些人在眾多國際公司，大學，政府機構和研究機構以及公私研究聯盟中進行中一系列的復雜工作。的確，半導體行業(yè)在過去的數十年中確實取得了巨大的進步，這些進步從根本上來講歸功于基礎科學研究所取得的突破，例如粒子物理學，材料科學和納米工程等領域。這些領域的突破得益于高層次的跨國研究和國際科學出版物的傳播。如果各國團結一致，共同為研發(fā)提供資金，制定行業(yè)技術路線圖，制定自愿技術標準和自由化的貿易規(guī)則，那么它們可以共同建立一個半導體生態(tài)系統(tǒng)，以在與那些追求自給自足的國家競爭中占據優(yōu)勢地位。

　　不幸的是，信息和通信技術的行業(yè)發(fā)展表明，國家可以選擇以一種孤立的狀態(tài)獨自發(fā)展。在1990年代和2000年代的大部分時間里，日本的ICT行業(yè)一直處于孤立狀態(tài)，遭受著加拉帕戈斯島市場與技術孤立綜合癥的折磨，最終使該國許多公司在全球經濟中失去競爭力。如今，人們的關注點在于，歐盟決定制定新的產業(yè)戰(zhàn)略以實現“數字主權”。歐盟和其他盟國需要進行更為全面的考慮，并著重于“盟國數字主權”或至少同盟國家半導體的競爭力。因此，美國應與歐洲合作從而重塑歐洲的目標，即不僅在數字領域內，而是要在更廣泛的領域和技術上實現其先進行業(yè)的領先地位。在做到這一點的同時，還要保持致力于自由貿易和全球創(chuàng)新力的發(fā)展。

　　對于美國而言，記住這些教訓本身總是一件好事。