《電子技術(shù)應(yīng)用》
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中國為什么要發(fā)展半導(dǎo)體?

2022-05-11
來源:芯路芯語
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體

  回顧美國的壯大,正是在第三次工業(yè)革命中的抓住機(jī)遇,成為信息文明階段的全球中心。美國的崛起凸顯了科技實(shí)力對(duì)一個(gè)國家的重要性??萍紝?shí)力可以大幅度提高一個(gè)國家在國際上的政治地位。

  當(dāng)然科技產(chǎn)業(yè)對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用,也會(huì)對(duì)本國的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生帶動(dòng)作用。白宮國家經(jīng)濟(jì)委員會(huì)主任BrianDeese在4月6日的會(huì)議上表示,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的問題可能會(huì)導(dǎo)致美國2021年的國內(nèi)生產(chǎn)總值下降一個(gè)百分點(diǎn)。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù),2020年美國GDP為20.94萬億,那么半導(dǎo)體供應(yīng)鏈問題帶來的影響約為2094億美元。

  科技產(chǎn)業(yè)聽起來似乎是屬于小部分人的產(chǎn)業(yè),但實(shí)際上,它直接或間接的影響了每一個(gè)人的生活。本文將探討半導(dǎo)體對(duì)中國的重要性,以及如何發(fā)揮中國的國家優(yōu)勢(shì)發(fā)展有中國特色的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。

  半導(dǎo)體為何如此重要?

  受多種因素的影響,半導(dǎo)體各種產(chǎn)品的缺貨程度越來越嚴(yán)重,所帶來的負(fù)面影響波及越來越廣。Brian Deese提到的這一數(shù)據(jù)再次展現(xiàn)了半導(dǎo)體對(duì)經(jīng)濟(jì)的重要性,美國是第一經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國,也是半導(dǎo)體技術(shù)的誕生之地,為何也會(huì)產(chǎn)生如此大的“半導(dǎo)體焦慮”?

  最直接的原因,是數(shù)字化的趨勢(shì)讓各種產(chǎn)品中的硅含量在不斷增加。半導(dǎo)體推動(dòng)了通信、計(jì)算、醫(yī)療保健、軍事系統(tǒng)、交通、清潔能源和無數(shù)其他應(yīng)用的進(jìn)步。它們催生了有望使社會(huì)變得更好的新技術(shù),包括類腦計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能傳感、自動(dòng)化設(shè)備、機(jī)器人技術(shù)和人工智能。而隨著半導(dǎo)體的應(yīng)用場(chǎng)景越來越豐富,半導(dǎo)體與越來越多的產(chǎn)業(yè)聯(lián)系在了一起,這也就是半導(dǎo)體能夠帶動(dòng)萬億市場(chǎng)的根本原因。

  半導(dǎo)體市場(chǎng)的發(fā)展可能受到多種因素的影響,例如,疫情導(dǎo)致居家辦公、學(xué)習(xí)的場(chǎng)景越來越普遍,于是促進(jìn)了消費(fèi)者對(duì)電子產(chǎn)品的需求,從而讓相關(guān)半導(dǎo)體產(chǎn)品需求增加。另一個(gè)明顯的例子則表現(xiàn)在汽車向智能化發(fā)展后,汽車用芯片從類型到功能的需求都在增加。眾所周知,汽車半導(dǎo)體嚴(yán)重的缺乏情況,已經(jīng)讓多家車廠不得不漲價(jià)停產(chǎn)。4月10日,電動(dòng)汽車廠商蔚來汽車宣布因?yàn)樵牧习l(fā)布產(chǎn)品價(jià)格調(diào)整,部分車型一個(gè)月后起售價(jià)上調(diào)一萬元人民幣。

  除了半導(dǎo)體在現(xiàn)代化進(jìn)程中的基礎(chǔ)作用,各國都積極發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的原因還在于半導(dǎo)體對(duì)經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用,其中最直接的影響之一就是就業(yè)問題。

  半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜決定了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)都需要專業(yè)化、規(guī)?;@背后一定需要人的推動(dòng)。每一座半導(dǎo)體廠的落地,都會(huì)帶來大量的工作崗位。SIA數(shù)據(jù)表明,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在美國直接雇傭了超過27萬名員工,支持超過160萬個(gè)其他行業(yè)的美國工作崗位。國際貨幣基金組織的研究人發(fā)現(xiàn),將半導(dǎo)體單個(gè)大型中間部件供應(yīng)商的勞動(dòng)力供應(yīng)減少 25%,平均經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出下降約 0.8%。

  2021年1月25日,英特爾宣布計(jì)劃在俄亥俄州投資至少200億美元新建芯片廠,英特爾表示,該工廠預(yù)計(jì)將在俄亥俄州創(chuàng)造3000個(gè)永久就業(yè)崗位。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)將新增7000個(gè)建筑工作崗位和數(shù)萬個(gè)輔助工作崗位。3月15日,英特爾宣布未來十年計(jì)劃在歐洲投資800億歐元開拓市場(chǎng),其中包括在德國馬格德堡建立兩家芯片廠。英特爾希望借此幫助實(shí)現(xiàn)全球芯片市場(chǎng)的供需平衡。英特爾表示,馬格德堡的兩家工廠將可以為當(dāng)?shù)貏?chuàng)造大約3000個(gè)高科技工作崗位,為建筑行業(yè)提供大約7000個(gè)崗位,以及“與供應(yīng)商和合作伙伴一起創(chuàng)造數(shù)以萬計(jì)的額外工作崗位”。

  從這一組數(shù)據(jù)我們可以看出,半導(dǎo)體工廠的落地除了直接增加半導(dǎo)體相關(guān)崗位吸引半導(dǎo)體人才,也可以促進(jìn)其他產(chǎn)業(yè)的就業(yè)。同時(shí),由于乘數(shù)效應(yīng),制造業(yè)就業(yè)人數(shù)增加也會(huì)給促進(jìn)當(dāng)?shù)胤?wù)業(yè)的發(fā)展。短期來看,單半導(dǎo)體工廠的建造就可以直接刺激當(dāng)?shù)氐慕ㄖ袠I(yè);長遠(yuǎn)來看,當(dāng)一個(gè)地區(qū)在某一產(chǎn)業(yè)上有了一定的積累后,會(huì)吸引更多相關(guān)產(chǎn)業(yè)公司進(jìn)而形成產(chǎn)業(yè)集群。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)作為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)如果某一地區(qū)形成了半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)集群,也會(huì)吸引更多的高精尖人才,使該地區(qū)更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),進(jìn)而帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐腉DP發(fā)展。

  半導(dǎo)體“養(yǎng)活”了多少地區(qū)?

  這個(gè)問題有許多例子可以回答。

  最具代表性的地區(qū)之一是硅谷。作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起源地,在第一根晶體管誕生后,加州北部,舊金山灣區(qū)南部成為聚集全球高精尖技術(shù)的地區(qū)之一。硅谷甚至不是行政區(qū)域,它的主要部分是舊金山半島南端的圣塔克拉拉縣(Santa ClaraCounty),主要是該縣下屬的帕羅奧圖市(Palo Alto)到縣府圣何塞市(San Jose)一段長約25英里的谷地。

  全世界有上千個(gè)高科技公司的總部設(shè)在硅谷,具有代表性半導(dǎo)體公司的包括AMD、Apple、應(yīng)用材料 、思科、惠普、英特爾、特斯拉等等科技巨頭,2021年加州GDP達(dá)到33566億美元,人均GDP達(dá)到85546美元,人均GDP達(dá)到全美第一。同時(shí)大量的高科技產(chǎn)業(yè)也讓加州保持著增長動(dòng)力。

  上圖表明了2021年美國各地區(qū)實(shí)際GDP增速,加利福尼亞州的增速排名第三,聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)局表示信息服務(wù)是加利福尼亞州積極增長的主要?jiǎng)恿?。此外,美國?lián)邦經(jīng)濟(jì)局也指出GDP增速最大的德克薩斯州的增長來源也是來自專業(yè)、科學(xué)和技術(shù)服務(wù)。

  另一個(gè)經(jīng)濟(jì)受半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)影響巨大的代表地區(qū)則是中國臺(tái)灣。中國臺(tái)灣的經(jīng)濟(jì)從1952年的農(nóng)業(yè)為主到1986年以工業(yè)為主。1977年中國臺(tái)灣工研院成立了首座4英寸晶圓代工廠,圍繞著這一代工廠,1979年新竹科學(xué)園動(dòng)土,1981年新竹科學(xué)園區(qū)正式成立。中國臺(tái)灣也開始發(fā)展以電子代工為主的服務(wù)業(yè)。在高科技代工業(yè)、服務(wù)業(yè)的帶動(dòng)下1981-1995年間臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)平均每年增長7.52%,服務(wù)業(yè)增長了51.67%,服務(wù)業(yè)超越工業(yè)成為最大經(jīng)濟(jì)增長動(dòng)力,也變?yōu)橹袊_(tái)灣經(jīng)濟(jì)增長的主要來源。

  2021年中國臺(tái)灣地區(qū)GDP達(dá)7442億美元出口4464.5億美元,進(jìn)口3811.7億美元。而電子零部件2021年出口金額為1720.1億美元,其中芯片出口占1555億美元??梢哉f芯片產(chǎn)業(yè)占據(jù)了中國臺(tái)灣地區(qū)的經(jīng)濟(jì)的半壁江山。

  半導(dǎo)體對(duì)于中國經(jīng)濟(jì)的意義?

  中興、華為的例子已經(jīng)凸顯出國是產(chǎn)半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的重要性,而除去地緣政治上的意義,發(fā)展半導(dǎo)體其實(shí)是中國經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型的必走之路。

  半導(dǎo)體對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用已經(jīng)不言而喻,不過與對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用相比,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)于中國來說更重要的是維持國內(nèi)高科技產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定供應(yīng)鏈以確保品牌的自主性以及如何避免制造業(yè)衰退后的中等收入陷阱。

  中等收入陷阱指一個(gè)國家因某些優(yōu)勢(shì)達(dá)到一定收入水準(zhǔn),但停留在該經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)的情況。中等收入陷阱中的國家,因薪資上漲,失去出口產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,無法與低成本生產(chǎn)的他國競(jìng)爭(zhēng),也無法進(jìn)入高附加值市場(chǎng)、發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的行列。

  比如南非和巴西,近幾十年來一直苦苦掙扎于世界銀行稱之為中等收入的行列(人均國民總收入約為10000至12000美元,按2010年物價(jià))。被困于中等收入水準(zhǔn)的國家表現(xiàn)為:投資比例低;制造業(yè)增長緩慢;產(chǎn)業(yè)不夠多元;勞動(dòng)力市場(chǎng)狀況貧窮;國民受教育程度較低;人口老齡化少子化嚴(yán)重,內(nèi)需不足。

  而隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,中國能否跨越中等收入陷阱已經(jīng)成為了世界關(guān)注的問題。而一個(gè)國家的創(chuàng)新力是跳過中等收入陷阱的關(guān)鍵之一。如果技術(shù)創(chuàng)新弱那么就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)需不足,難以發(fā)現(xiàn)新的投資機(jī)會(huì),難以有創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)和新產(chǎn)品開發(fā),從而使有效投資的機(jī)會(huì)不足,使整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢。

  而作為反映一國科技實(shí)力的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),當(dāng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力足夠強(qiáng),就有機(jī)會(huì)尋找新市場(chǎng),并保持出口增長。同時(shí)由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈很長,某一環(huán)節(jié)的發(fā)展可以帶動(dòng)上下游的需求,通過擴(kuò)大內(nèi)需產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)的發(fā)展都會(huì)被帶動(dòng)形成良性循環(huán)。

  雖然起步較晚,目前我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)也已經(jīng)初具規(guī)模,但各地區(qū)半導(dǎo)體發(fā)展不均衡仍是中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的主要問題。

  目前國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)布局主要集中在以北京為核心的京津冀地區(qū)、以上海為核心的長三角、以深圳為核心的珠三角及以四川、湖北、安徽等為核心的中西部地區(qū)。而這些集成電路產(chǎn)業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模的地區(qū)也在從政策、資金方面去加大地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)的投資。

  但隨著部分地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展,不同地區(qū)之間的差距也越來越懸殊,不禁讓人產(chǎn)生疑問:以地區(qū)為單位的現(xiàn)狀是好事還是壞事呢?以最近上海疫情為例,當(dāng)集成電路產(chǎn)業(yè)過于集中,供應(yīng)鏈的風(fēng)險(xiǎn)也就越大。

  想在一個(gè)地區(qū)發(fā)展一個(gè)完善的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)遣豢赡艿?,進(jìn)一步說即使一個(gè)國家也很發(fā)展出健全的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。張忠謀曾表示“臺(tái)積電不只是要全球化,我們是一開始就是全球化。全球化就是沒有國界。市場(chǎng)是全球市場(chǎng),人才是全球人才,資金是全球資金。技術(shù)也可以從任何地方,直接或間接取得。直接指的是跟人家聯(lián)盟之類的,間接則是雇用任何國籍的人,由他們所發(fā)展出來的技術(shù)。”

  將這一觀點(diǎn)結(jié)合在中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的情況上看,在一部分地區(qū)集成電路已經(jīng)“先富起來”的情況下,不同地區(qū)因地制宜地發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是另一種“把雞蛋放在不同籃子中”。例如以上海為核心的長三角地區(qū),占國內(nèi)制造業(yè)和封測(cè)業(yè)的50%;深圳地區(qū)則重點(diǎn)發(fā)展設(shè)計(jì)業(yè),擁有海思、中興等企業(yè);而半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)較晚的東北地區(qū)結(jié)合本地原有的工業(yè)基因發(fā)展半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)和材料業(yè)。對(duì)于中國來說,取各地區(qū)之所長高效率發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),這是中國半導(dǎo)體的一種“全國化”。

  對(duì)于我國來說,發(fā)展半導(dǎo)體不是戰(zhàn)勝誰,而是為了中國經(jīng)濟(jì)更好更遠(yuǎn)的走下去。


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