隨著全球半導體供應(yīng)鏈緊張和地緣政治中的競爭性因素加強，美國國會正在準備加強對于本土半導體制造業(yè)的投入。根據(jù)報道，美國國會正在推進總額達520億美元的CHIPS法案，用于半導體相關(guān)的投資。在四月初，Intel、美光和Analog Devices宣布加入了美國本土半導體行業(yè)組織半導體聯(lián)盟，以進一步推進CHIPS法案通過投票。
而就在美國本土公司和政府大張旗鼓投入半導體制造業(yè)的時候，臺積電創(chuàng)始人張忠謀卻在上周美國布魯金斯協(xié)會的訪談中給這樣的努力澆了冷水。在訪談中，張忠謀表示，美國本土半導體制造業(yè)人才缺乏，且成本居高不下，臺積電在俄勒岡州的制造廠在經(jīng)過25年的努力之后，美國的芯片制造成本仍然比臺灣高50%。而且張忠謀認為美國目前投資本土芯片制造業(yè)的舉措將會花費巨大但是收效甚微。
根據(jù)筆者在美國多年的觀察，張忠謀對于美國半導體制造人才和成本的論述非常準確。
人才和成本
首先，半導體制造業(yè)需要的是全方位的人才，包括經(jīng)過最好教育的高端人才，以及能夠熟練完成各項工序的中等人才。美國雖然有全球最好的高等教育，但是其職業(yè)教育并不發(fā)達，這也導致了在美國想要以合理的成本招募到半導體制造行業(yè)的中等人才并不容易。即使在高端人才方面，目前美國在半導體制造行業(yè)的人才儲備也并不樂觀，其主要原因是由美國的教育體制所決定的。
在美國，就讀高等院校的成本很高，許多大學每年的學費加上生活費需要五萬美元以上，這個數(shù)字與美國家庭的中位數(shù)收入相近，而另一方面美國大學的獎學金覆蓋面并不大，因此在每年開銷接近整個家庭收入的情況下，許多學生會選擇貸款來支付學費，這樣四年大學之后尚未工作已經(jīng)欠下了數(shù)十萬美元的債務(wù)，這樣的壓力促使美國的大學生會大量地選擇就業(yè)較好的行業(yè)以確保能及時還清貸款，或者說美國人非常重視高等教育的回報而不僅僅是興趣。這就意味著對于半導體制造行業(yè)來說，如果不能給出很有競爭力的工資，那么就不會有足夠的大學生去就讀相關(guān)的專業(yè)。
隨著半導體制造業(yè)的中心從2000年之后逐漸移動到亞洲，美國的本土芯片制造業(yè)為了和亞洲人力成本較低的半導體制造行業(yè)競爭也不得不降低在人力方面的支出，這樣一來就導致美國愿意就讀相關(guān)專業(yè)方向的學生數(shù)量進一步減少（因為工資回報較低），這就進一步促使了芯片制造行業(yè)移到亞洲等人力成本較低的地方。
經(jīng)過十多年這樣的循環(huán)之后，目前美國的半導體制造行業(yè)人才儲備已經(jīng)非常少，想要復(fù)興本土半導體制造業(yè)不可能是一次性投入就能實現(xiàn)的事情，而是需要五到十年以上的持續(xù)大量投入，而這也是張忠謀認為美國如果想要復(fù)興本土制造業(yè)需要付出昂貴代價的原因。
另一點值得注意的是，半導體制造業(yè)的成本不僅僅取決于專業(yè)的人才，還和上下游物料人才成本有關(guān)。半導體制造業(yè)是最復(fù)雜的系統(tǒng)工程之一，需要相關(guān)的廠房建設(shè)、儀器制造、物料運輸存儲等等，可以說是一個生態(tài)體系問題。
目前，在中國、韓國等亞洲國家已經(jīng)有很完整的上下游生態(tài)，包括物料運輸、芯片封測、PCB板生產(chǎn)等等，而美國在這些上下游的配套都不完善或者成本很高，因此在周邊生態(tài)不完善的情況下，想要培養(yǎng)芯片制造業(yè)猶如希望在沙漠中種植一棵蒼天大樹，需要的付出的成本比起在生態(tài)完善的情況下要高許多。
資本和政策
張忠謀在訪談中沒有涉及的重要問題是，美國除了人才和成本之外，資本市場對于半導體行業(yè)尤其是半導體制造行業(yè)也并不友好，這也是美國想要發(fā)展半導體制造行業(yè)的一個挑戰(zhàn)。
美國是資本主義國家，最終企業(yè)的發(fā)展必須得到資本市場認可才能真正走上正軌，尤其是芯片制造這樣需要大量資本支持的產(chǎn)業(yè)。而資本是沒有國界的，是擁抱全球化最積極的，因此在沒有政府控制的情況下，資本對于任何阻礙盈利的行為都會投反對票，這其中就包括了在本土建設(shè)半導體制造工廠，因為在美國資本市場的評估下美國本土的芯片制造行業(yè)并沒有盈利空間，而資本更愿意進入互聯(lián)網(wǎng)等上升空間較大的市場，甚至是區(qū)塊鏈Web3這種高風險但是也可能有高回報的行業(yè)。
舉例來說，如果目前有一家新的公司決定在美國本土大規(guī)模投入半導體制造業(yè)，恐怕這樣的公司甚至都很難拿到一級市場的風險投資，更不用說到二級市場上市融資了。這一點和中國的資本市場非常不同，因為中國在政府的支持下半導體生產(chǎn)企業(yè)有科創(chuàng)板這樣的資本順暢退出渠道，因此半導體制造在中國會得到資本更好的支持。
另一方面，美國的政府對于半導體行業(yè)的支持除了撥款之外，最多也就是對于一些企業(yè)有選擇性的免稅，幾乎不可能像中國這樣有全方位的政策支持甚至創(chuàng)造科創(chuàng)板這樣的渠道供相關(guān)資本運作，而如果僅僅是撥款和稅務(wù)優(yōu)惠其實效率很低（因為沒有經(jīng)過市場的考驗，無法把資金用在最需要的地方），同時光靠撥款也不足以幫助相關(guān)企業(yè)走上真正的正軌自立生長。
在目前的環(huán)境中，美國想要扶持本土的半導體制造行業(yè)在傳統(tǒng)的CMOS電路等領(lǐng)域追趕上亞洲幾乎不可能——雖然美國有Intel可以和臺積電在高端的芯片制造領(lǐng)域處于相近水平，但是在絕大多數(shù)芯片使用的成熟工藝等領(lǐng)域則無論是成本還是產(chǎn)能在可預(yù)期的未來都基本無法有競爭力。
半導體制造行業(yè)資產(chǎn)重，投入大，回報周期慢，如果美國政府希望違背市場規(guī)律來強行扶持本土芯片制造產(chǎn)業(yè)在亞洲的優(yōu)勢方向?qū)嵤┏絼t無論是在成本還是政策資源上都需要付出高昂的代價，目前看來可能性并不大。
美國未來半導體行業(yè)發(fā)展的方向
雖然美國半導體行業(yè)想要在目前亞洲半導體行業(yè)的優(yōu)勢方向追趕不太容易，但是并不是說美國半導體行業(yè)在未來毫無希望。
對于半導體制造行業(yè)來說，事實上美國的情況和幾年前的汽車制造業(yè)很像。美國汽車制造業(yè)在本世紀本來已經(jīng)因為成本等原因成為夕陽產(chǎn)業(yè)，但是隨著特斯拉的興起，美國汽車制造業(yè)又看到了新的希望。半導體制造行業(yè)也是類似，雖然目前遇到了瓶頸，但是美國由于其高端人才的儲備以及多年來在前沿技術(shù)上的持續(xù)投入，因此對于下一代半導體制造技術(shù)仍然有很大的潛力。
以DARPA、NSF等為代表的政府機構(gòu)在碳納米管、下一代高級封裝等技術(shù)上的投入在這幾年來一直很大，同時也有以MIT、Stanford等頂級的科研機構(gòu)在不斷產(chǎn)出（例如碳納米管的科研水平目前美國是領(lǐng)先于全球），同時由于下一代半導體制造在技術(shù)剛剛落地時是處于高技術(shù)門檻以及高回報的狀態(tài)，因此無論是美國的人才環(huán)境還是美國的資本都比較歡迎這類公司（例如MIT做硅光子的初創(chuàng)公司Ayra Labs雖然處于半導體制造行業(yè)，但是由于是針對下一代半導體制造因此仍然在資本市場得到了頂級投資機構(gòu)的大量支持）。
換句話說，美國半導體制造行業(yè)要復(fù)興，與其去期待與亞洲的半導體行業(yè)做同質(zhì)化競爭慢慢追趕，還不如期待出現(xiàn)一個半導體制造業(yè)的特斯拉，在下一代半導體制造行業(yè)實現(xiàn)彎道超車。
在芯片設(shè)計領(lǐng)域，目前美國仍然處于全球領(lǐng)先的水準，全球技術(shù)最領(lǐng)先的芯片設(shè)計公司仍然絕大多數(shù)研發(fā)和設(shè)計在美國完成，但是目前芯片設(shè)計在美國也在慢慢走上半導體制造的老路，由于人力成本、資本回報率較低等原因，在美國正在逐漸衰落（雖然衰落速度并不是很快），未來可望會和全球其他國家的半導體芯片設(shè)計行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢正在逐漸縮小。
未來的半導體設(shè)計行業(yè)預(yù)計未來會是全球多個中心的狀態(tài)，分布在全球的多個地方。同時，與半導體制造行業(yè)類似，美國如果想繼續(xù)大幅領(lǐng)跑全球其他國家，還需要依靠下一代芯片設(shè)計范式的機會，這種機會既包括使用新的方法來設(shè)計傳統(tǒng)電路（例如AI，開源EDA等等，這也是DARPA大力資助高校和業(yè)界在這類方向做研發(fā)地原因），也包括新的芯片類型（例如超大規(guī)模異質(zhì)集成等）帶來的新設(shè)計范式。
對于中國半導體行業(yè)來說，美國的情況不無啟示。為了進一步推進中國半導體行業(yè)的發(fā)展，一方面需要政策和資本的持續(xù)支持以踏實積累本代半導體技術(shù)，另一方面也需要關(guān)注下一代芯片生產(chǎn)和設(shè)計范式，確保在下一代范式出現(xiàn)時，也能夠繼續(xù)跟上潮流甚至領(lǐng)先。
