《维持美国在半导体制造领域的竞争力-芯片法案激励优先事项》芯片实验室赵工半导体工程师

【《维持美国在半导体制造领域的竞争力-芯片法案激励优先事项》】芯片实验室赵工半导体工程师2022-02-1208:16
美国智库CSET【1】《维持美国在半导体制造领域的竞争力-芯片法案激励优先事项》报告重要内容简述
为了重振美国本土半导体制造业， 2021年国会通过了《美国芯片法案》(CHIPSforAmericaAct) ，该法案授权美国商务部管理约390亿美元联邦拨款（以下称为激励款项），用来资助建设新的半导体制造设施【2】，以激励芯片制造商提高在美生产能力。许多美国和非美芯片制造商都希望能从激励款项中分得一杯羹。如何分配激励款项是《美国芯片法案》能否帮助美国巩固在先进半导体制造领域领导地位的关键。
2022年1月，美国智库CSET发布了《维持美国在半导体制造领域的竞争力-芯片法案激励优先事项》的报告，该报告评估了当前美国在半导体制造能力方面存在的突出风险，并从国家安全角度最迫切需要回流的芯片制造能力、现有激励款项下建设多大的产能、如何分配激励款项三个方面，给出了有效使用370亿美元激励款项【3】的政策建议。
一、美国半导体制造能力风险评估结果
（一）逻辑芯片【4】过度依赖中国大陆和中国台湾，将威胁美国经济和国家安全。
一是，美国在逻辑芯片上的消费每年达数百亿美元，这其中约25%的逻辑芯片消费是用在人工智能、数据中心、军事以及汽车(包括军用车辆)等敏感领域。二是，美国境内5nm逻辑芯片（以下称先进逻辑芯片）产能为零，而16nm节点以上的传统逻辑芯片（以下称传统逻辑芯片）产能仅占全球的8% 。三是，先进逻辑芯片制造能力约85%位于中国台湾，全球传统的逻辑芯片制造能力约65%位于中国大陆和中国台湾。中国台湾地区在未来十年面临地震、海啸等自然灾害和政治混乱的重大风险，可能会导致逻辑芯片供应中断的发生。
（二）动态随机存取存储器(DRAM)过于依赖韩国，也存在一定风险。
一是， DRAM芯片对美国经济至关重要，但美国境内DRAM芯片生产能力非常有限。全球DRAM芯片的需求基本由美光、三星和SK海力士三家公司满足，美光公司目前在美国本土没有领先的DRAM芯片生产能力。二是，全球DRAM芯片的产能50%集中在韩国，其余约43%位于中国大陆和中国台湾。由于韩国紧邻朝鲜， DRAM芯片制造面临供应中断的风险处于中度。
（三）闪存、模拟、光电子、传感器和离散器件等其他类型的半导体器件供应面临重大中断的风险较低。
一方面是因为这些器件的生产没有集中在韩国、中国大陆和中国台湾;另一方面，即使是在供应中断的情况下，大多数也可以找到替代。
二、关于使用370亿美元激励款项的政策建议
为确保美国政府将激励款项用于资助对美国经济和国家安全最重要的芯片制造业回流本土，改变全球半导体制造业的格局，该报告提议芯片激励的优先级顺序为：先进逻辑芯片(最高优先级)、DRAM芯片(第二优先级)、传统逻辑芯片(第三优先级) 。具体政策建议如下：
（一）美国应重建先进逻辑芯片制造能力，以期到2027年左右满足本土需求。
基于先进逻辑芯片具有重要的战略意义以及中国台湾地区发生动荡导致供应链中断风险较高两方面的考虑，先进逻辑芯片应获得最高的资助款项。一是建议230亿美元(约占芯片激励款项的62%)的芯片激励款项用以提升先进逻辑芯片制造能力。这些激励款项足以支撑到2027年左右美国先进逻辑芯片制造能力满足境内的消费需求，并将鼓励英特尔、三星和台积电在美国的长期稳定存在。二是建议先进逻辑芯片激励款项在英特尔、三星和台积电三家企业之间按照1：1：2的原则进行分配。美国对先进逻辑芯片的需求主要来自英特尔、三星和台积电三家芯片制造商【5】。若230亿美元用于提升先进逻辑制造能力，可以确保在美国新建4个先进逻辑芯片晶圆厂。由于上述三家企业的芯片制造能力不可互换， 230亿美元的款项应按美国对英特尔、三星和台积电生产的芯片的需求进行分配【6】，具体分配比例见附录表2 ，相当于支持英特尔和三星各新建1家晶圆厂、台积电新建两家晶圆厂【7】