【芯片政策】从全球芯片政策，看科技技术之争

撰文 / 钱亚光

编辑 / 刘宝华

设计 / 师玉超

半导体芯片现在已经成为数字经济的的核心，其应用从智能手机和汽车，再到医疗保健、能源、通信和工业自动化的关键应用程序和基础设施，遍布国民经济的方方面面。

芯片的性能越来越高，各行各业对于芯片的依赖程度也越来越大，带来芯片需求量迅速攀升，让现有芯片产能已经不能满足需求，外加上疫情、地震、洪水、火灾等因素的影响，以及中间商囤货，旷日持久的芯片荒就要不受控制地发生了。

这个行业既属于资本密集型行业，又属于知识密集型行业，特点是研发活动密集，芯片供应链是全球性的，非常复杂，但生产依赖于少数制造场所。

在芯片整个生产环节中，芯片制造是最重要的，也是技术门槛最高的。现在芯片设计公司非常多，设计水平越来越高，但随着芯片设计越来越复杂，工艺越来越先进，芯片制造公司越来越少，产能也越来越集中，一定程度上来讲，谁掌握了芯片制造，谁就可以在芯片领域卡住别人的脖子。

数十年来，全球芯片制造产能持续向亚洲转移。国际半导体产业协会数据显示，截至2020年，亚洲占全球芯片产能的79%，其中中国台湾排全球第一，比例达到了22%，之后是韩国，达到了21%，而中国大陆与日本均为15%，美国仅为12%，欧洲9%。

目前，在全球半导体产业中，美国的半导体设计生态全球领先，但制造端较以前大大萎缩，产业高度依赖韩国和中国台湾的芯片制造，中国拥有全球最大的半导体市场，但其半导体制造还有很大的提升空间。

芯片荒给各国芯片产业发展提出了更高的制造需求，进而引发芯片竞争焦点的转变：从过去的设计领域转向制造领域，大家都致力于加大资金投入，集中资源，推动半导体产业供应链的本土化。在此背景下，包括中美日韩欧等国家与地区都出台了全新的芯片发展战略。

韩国政府发布“K-半导体战略”

2021年5月13日，韩国政府发布了“K-半导体战略”——政府和企业将在京畿道和忠清道规划半导体产业集群，集半导体设计、原材料、生产、零部件、尖端设备等为一体，旨在主导全球半导体供应链。在投资金额方面，到2030年，韩国将向半导体领域投资510万亿韩元（4500亿美元），大部分资金来自私营企业，总计有153家企业加入。

为了实现这个宏伟目标，韩国政府将为新芯片技术研发项目的投资提供40％至50％的税收抵免，为新工厂的支出提供10％至20％的税收抵免。为了达成既定目标，150多家韩国芯片制造商承诺要在目标年投资超过510万亿韩元用于项目研发。

日本确立“半导体数字产业战略”

2021年6月4日，日本经济产业省宣布，该国已完成对半导体、数字基础设施及数字产业战略的研究汇总工作，确立了“半导体数字产业战略”，将加强与海外的合作，联合开发尖端半导体制造技术并确保生产能力。加快数字投资，强化尖端逻辑半导体设计和开发；促进绿色创新；优化国内半导体产业布局，加强产业韧性。

2021年年底，日本在批准的预算修正案中，“半导体产业基盘紧急强化一揽子方案”共计获得7740亿日元（人民币427亿元）的预算，涵盖半导体生产、半导体设备、5G通信等。

其中计划拨出6170亿日元（人民币347亿元），用于强化半导体生产体系。据日媒报道，其中大约4000亿日元用于资助台积电在日本熊本县建立一家新工厂，剩下的2000多亿日元用于其他半导体公司的项目。

有470亿日元（人民币26.5亿元）投向半导体生产设备，用于微控制器、功率半导体、模拟器等半导体的生产设备的新增和更新，目标是为即将到来的自动驾驶和物联网时代做准备，强化半导体供应链，实现稳定供给。

还有1100亿日元（人民币62亿元）用于5G通信系统，以及该系统所使用的半导体技术的研发，还有先进逻辑芯片制造技术的研发等。

此前，日本首相岸田文雄称，日本政府和民间部门将为半导体生产投资逾1.4万亿日元（人民币780亿元）。

最近，美国和欧洲也相继通过法案，对芯片产业进行资金支持，扩大芯片生产，以期扶持本土企业，在芯片领域的研发和制造方面获得更大的话语权。

美国通过《2022年美国竞争法案》

2022年2月4日，美国国会众议院审议通过《2022年美国竞争法案》（America COMPETES Act of 2022）。该法案文本内容长达2912页，综合了多项众议院之前推出的相关议案。其中重点强调对半导体芯片产业领域的支持和补贴，包括将为半导体芯片产业拨款520亿美元，鼓励企业投资半导体生产，其具体用途包括半导体制造、汽车和电脑关键部件的研究。

其中390亿美元用于支持芯片制造，109亿美元用于支持芯片研发设计等。此外，该法案还提出，未来六年内投入450亿美元，缓解供应链短缺加剧的问题。该法案中充斥着对中国的诋毁和干涉，充满冷战思维和零和理念。

美国总统拜登在该法案文本公开后发表声明表示，这项法案“代表了那种对我们的产业基础和研发的变革性投资，而这样的投资帮助了美国在21世纪引领全球经济”。

美国作为全球半导体芯片集成电路的发源地，在芯片领域，美国拥有领先的实力也是正常的；但是美国经过多年的发展，在芯片领域的成就主要集中在了芯片研发领域，而在芯片生产领域的本土制造在全球占比大幅下滑。

美国公司占世界芯片销售额的48%，但位于美国的芯片工厂产能只占世界半导体制造业的12%，远低于1990年的37%。由于美国人力成本高昂，高端制程芯片工艺不过关，像高通、苹果、英特尔等公司的高端芯片都交给了韩国的三星、中国台湾的台积电来完成。

现在为了完善自己的产业链，美国想方设法在芯片生产领域发展，不仅让格芯回到本土发展，而且还花费重金邀请台积电、三星前往美国建立芯片工厂。

此次通过的法案正试图扭转这一趋势，投资将用于和有关芯片生产、军事以及其他关键行业的相关项目。

在相关政策的支持下，英特尔、三星、台积电等芯片企业已经陆续公布了在美国建设芯片工厂的计划。

美国商务部长吉娜·雷蒙多在讨论该法案时表示，该法案中“最紧迫的需求”是520亿美元用于国内芯片生产，因为全球芯片短缺对包括汽车行业在内的经济的影响，以及在海外制造如此多半导体对国家安全的影响，已经到了必须要应对的地步。

近年来，美国不断修改芯片产业规则，限制高通、台积电等芯片企业自由出货，还要求台积电、英特尔等将更多芯片生产线放在美国，甚至还要求全球著名的半导体企业上交核心商业数据，使全球不少半导体企业以及相关企业遭受了不同程度的不利影响。

美国的种种行为，其冠冕堂皇的理由，是为了帮助全球渡过缺芯困境，为了缓和全球当下的缺芯形势，其实是为了增加美国的经济收益，稳固美国芯片领域的领先地位，扫清美国芯片发展威胁障碍。

2021年5月11日，包括美国、欧洲、日本、韩国以及中国台湾地区等地的64家企业，宣布成立美国半导体联盟（SIAC）。 

这是一个由半导体企业和下游用户组成的联盟，几乎覆盖整个半导体产业链，包括英特尔、英伟达等25家美系芯片制造厂商，亚马逊、苹果等一众科技巨头，以及日韩、欧洲、中国台湾等地的半导体公司，如芯片制造商台积电、三星和芯片IP巨头ARM等，但是联盟里面没有一家中国大陆的企业，意义是不言而喻的。

SIAC联盟官网首页显示，联盟把为《美国芯片制造法案》争取资金作为工作重点，同时敦促国会和拜登总统为两党的《美国芯片制造法案》拨款500亿美元。

分析人士称，SIAC表面上是为在美国进行游说而成立，但也展示了美国在全球化半导体供应链中的影响力，可能使中国为减少对美国技术依赖而进行的努力复杂化。

欧盟发布《欧盟芯片法案》草案

2022年2月8日，《欧盟芯片法案（The European Chips Act）》草案正式发布，该法案拟投入430亿欧元（约3125.4亿元人民币），计划到2030年将欧盟区芯片产能全球占比提升至20%。

早在2021年2月，欧盟19国推出了“芯片战略”，计划为欧洲芯片产业投资约500亿欧元（3860亿元人民币），打造欧洲自己的半导体生态系统。为减少对非欧洲技术的依赖，欧盟还推出了“2030数字罗盘（2030 Digital Compass）”计划，希望到21世纪20年代末，能生产全球20%的尖端半导体。

欧盟委员会主席乌尔苏拉·冯·德莱恩表示，《欧洲芯片法案》将把研究、设计和测试连接起来，并协调欧盟和各国的投资，从而提升欧盟的全球竞争力。

2000年，欧洲半导体制造产能占全球产能的 24% ，如今不足10%。同时，欧洲的半导体制造主要涉及成熟的微芯片技术，而只有一小部分是先进技术。

尽管与其他地区相比，欧盟在芯片生产方面已经失去优势，但欧洲是芯片设计、研发和最先进的半导体制造设备和材料供应商的所在地之一。欧洲将需要大力投资以进一步加强这些当前的优势，以确保欧洲大陆在全球半导体生态系统中的相关性，增加其他地区对欧洲半导体产品和技术的依赖。

《欧洲芯片法案》可视作欧盟“2030年数位罗盘”的延伸，主要包括3个主要组成部分，分别是欧洲芯片倡议、确保供应安全的新框架、欧盟层面的协调机制。

其中欧洲芯片倡议，将汇集欧盟及其成员国和第三国的相关资源，并建立确保供应安全的芯片基金。该法案条款还包括监测欧盟产芯片出口机制，可在危机时期控制芯片出口；强调加强欧盟在芯片领域的研发能力，允许国家支持建设芯片生产设施，支持小型初创企业。

新的框架将通过吸引投资和提高生产能力来确保供应安全，保障先进节点创新和节能芯片的蓬勃发展。

成员国和委员会之间的协调机制，将通过收集企业的关键情报来监测半导体价值链，以找出主要的弱点和瓶颈，进行危机评估，并充分利用各国和欧盟的手段，共同作出迅速和果断的反应。

据相关报道披露，430亿欧元的资金将包括从各国国库中拨出的300亿欧元，以及130亿欧元的公共和私人资金（包括投向“欧洲芯片计划”的110亿欧元公共投资，以及20亿欧元私人投资构成的欧盟芯片基金）。

《欧洲芯片法案》将支持芯片生产、试点项目和初创企业，从芯片设计到生产制造再到封装测试都会涉及到，而生产制造是重点。欧盟委员会表示，投资新的先进生产设施对于保障欧盟的供应安全、供应链弹性以及维护健康的生态系统至关重要。

《欧洲芯片法案》定义了两类有利于欧洲芯片供应安全的生产设施投资主体：一是“开放的欧盟工厂（Open EU foundries）”，指为其他企业生产、设计芯片部件的公司；二是“集成生产设施（Integrated Production Facilities）”，指服务于本土零部件市场的企业。对后者的投资必须是欧洲“首创”，即欧洲尚不存在同等设施。

上述两类投资主体有机会步入“快速通道”，优先建立试验线、开展运营，成员国也可以在不影响国家援助规则的情况下，向其提供各种政策、财政支持。同时，享受优惠的企业需要优先满足欧盟地区的订单。

欧盟之所以大力提升芯片产能，一方面是不希望美国掌控全球芯片产业链，另外一方面是提升欧盟在全球产业中的占比。

中国推出万亿“芯片对抗”计划

中国是目前全球最大集成电路消费市场，每年进口的集成电路价值超过3000亿美元。不过由于国内半导体行业起步较晚，很多核心技术我们都不具备，目前也只能完成一些低端芯片的自主化生产，对于中高端的芯片只能依赖于进口。

根据中国半导体行业协会统计，2020年中国集成电路产业销售额为8848亿元，同比增长17%。与销售额同时高速增长的还有进出口芯片数量。海关统计数据显示，2020年中国进口集成电路5435亿块，进口金额3500.4亿美元，出口集成电路2598亿块，出口金额1166亿美元。

中国的半导体开发商，非常依赖美国制造的芯片设计工具和专利以及来自美国盟友的关键制造技术，迫切需要攻克材料、制造、装备等短板。随着美中关系恶化，中国企业愈来愈难从海外获得组件和芯片制造技术，我国只能另辟蹊径寻找突破。

综合IC Insights 和中国海关的数据，2020年，中国芯片市场的需求规模高达1434亿美元；其中，中国大陆境内所有芯片制造企业（包括外资厂）能够供给的产能价值为227亿美元，自给率为15.9%。如果剔除外资芯片厂，纯中国大陆芯片制造工厂的产能价值约83亿美元，自给率只有5.9%。

在CPU（中央处理器）、GPU（图像处理器）等负责逻辑运算的逻辑芯片领域，我国没有高端芯片的制造能力，有少数企业拥有高端芯片的设计能力，但制造必须要台积电、三星代工。

在内存条、SD卡等存储芯片领域，技术上中国企业接近世界主流水平，2020年中国大陆存储芯片厂商（不包括外资厂）的产能价值，约56亿美元左右，自给率12.5%。

在通过模数转换，完成信号功率放大、过滤等功能的模拟芯片领域，2020年，中国模拟芯片的总市场规模约为200亿美元，其中，中国大陆企业（不包括外资厂）能够供给的产能价值约23.6亿美元，自给率12%。

芯片短缺和大幅涨价让很多中国车企意识到，供应环节不能过度依赖国外，而是应该在国内寻找合适的芯片供应商，或者自主研发芯片，这对于自主芯片研发厂商是一次难得的机遇。

然而在芯片领域，是美国、欧洲的核心利益，无论是逻辑芯片，还是存储芯片以及模拟芯片，美国企业都是毫无疑问的主导力量；中国想要在芯片领域实现自给，必然要突破美国的技术封锁和专利墙。

因此，中国的芯片自给需要的是全盘谋划，全面破局，离不开国家顶层战略的指导，和配套政策的大力支持，这样才能尽可能减轻我国相关企业在半导体赛道上的发展困难。

中国针对芯片产业的发展，从“十二五”开始，就开始制定了整体规划，从中央到地方，推出了一大批鼓励、促进产业发展的政策。

2014年9月，国家大基金一期成立，注册资本987.20亿元，发行优先股400亿元。资金主要流向集成电路制造（67%）、设计（17%）、封测（10%）、装备材料类（6%）领域。

2020年10月，国家大基金二期成立，仅注册资本就达到了2041.5亿元，重点投资半导体材料和设备企业。市场上已经涌现出中芯国际、韦尔股份、卓胜微、三安光电、北方华创、闻泰科技、华润微、兆易创新、中环股份等一批市值达千亿元人民币的国产半导体企业。

近几年最具影响力的战略，是2020年8月出台的扶持集成电路产业发展的重磅政策《国务院关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》，将从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等方面，支持集成电路和软件产业发展，提出中国芯片自给率要在2025年达到70%。

《若干政策》要求，进一步创新体制机制，大力培育集成电路领域和软件领域企业。加强集成电路和软件专业建设，支持产教融合发展；严格落实知识产权保护制度，加大集成电路和软件知识产权侵权违法行为惩治力度；规范产业市场秩序，积极开展国际合作；各部门、各地方要尽快制定具体配套政策，加快政策落地，确保取得实效。

越来越多的省份、市级乃至区级进入规模集成电路千亿级规模俱乐部，有些甚至规模早已超两千亿元。

这样的积极信号给予了资本方很大的动力，资本对集成电路的热情近几年不断高涨。

有数据显示，芯片行业在2021年上半年的投资数额与上一年全年的投资额相媲美。天眼查APP显示，我国目前有超35万家企业名称或经营范围含“集成电路、芯片”，且状态为在业、存续、迁入、迁出的芯片相关企业。近五年来，我国芯片相关企业年注册量年增速保持在30%以上，2021年新增相关企业数量最多，超过10万家，同比增长56%。

从供应链来看，中国大陆2021年宣布了28个晶圆厂建设项目，总投资达260亿美元。半导体行业领军企业中芯国际等进一步扩大与地方政府的合作，建设合资工厂等，在各类激励措施下，晶圆制造初创企业在这一前沿制造领域不断涌现。 

2021年5月，国务院副总理刘鹤牵头召开了技术工作组会议，讨论了发展第三代半导体技术的方法。业内有消息称，我国“2030计划”和“十四五”规划明确将第三代半导体列为重点发展方向。计划在2021-2025年期间，在教育、科研、开发、融资、应用等各方面，大力支持发展第三代半导体产业发展，并承诺投入1.4万亿美元到无线网络、人工智能等技术领域。

彭博社援引知情人士的话报道称，中国正针对半导体产业展开一项“芯片对抗”计划，旨在帮助中国芯片制造商克服美国制裁。该计划由国务院副总理刘鹤主导，包括了庞大的投资组合，涵盖贸易、金融和技术，目前已经预留了1万亿美元的政府资金，率先用于推动发展第三代半导体芯片，并正在领导制定一系列对该技术的金融和政策支持。

与以Si、Ge为代表的第一代半导体和以GaAs、InP为代表的第二代半导体相比，以GaN和SiC为代表的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、击穿电场强度高、电子迁移率高、热导电率大和抗辐射能力强等特点，具备强大的功率处理能力、较高的开关频率、更高的电压驱动能力、更小的尺寸、更高的效率和更高速的散热能力，可满足现代电子技术对高温高频、 高功率、高辐射等恶劣环境条件的要求，先天性能优越。

更为关键的是，目前第三代半导体是一个新兴领域，它依赖于传统硅以外的更新的材料和设备，目前是一个没有任何公司或国家占据主导地位的领域，这也为中国提供了避开美国及其盟友对其芯片制造行业设置的障碍的最佳机会之一。

2021年6月9日，在世界半导体大会上，中国工程院院士吴汉明指出我国芯片的现状：中国想要完成芯片的国产化替代，还缺8个中芯国际。简而言之，如今我国需要8个中芯国际的产能，才能够满足当下半导体市场日益增长的芯片需求。而这意味着目前中国想要在短时间内解决芯片产问题，有着不小的困难。

针对半导体产业的发展，在国家层面应该做出完善的整体规划，并逐步将产业政策行为逐渐转变为市场行为；相关产业链企业要寻找新的技术增长点，在设备和材料领域的部分卡脖子技术实现突破，并逐渐完善实现局部占优；改善芯片相关科研和教育体系，加强企业和高校联动增强，逐步完善产学研结构；同时要打击学术和产业骗子，加大识别和打击力度，保证产业健康、持续的发展。

目前，拥有半导体产业链的各国/地区均在强调供应链的重要性，美国、欧洲、韩国、日本和中国都认为自己的半导体产业过于依赖其他地区的供应商，需要加强本土的供应链建设。

实际上，这种看法的形成，与半导体产业链的特点有很大的关系。平稳运行半个多世纪的全球半导体产业，其实是建立在“相互依赖”的协作系统之上。半导体价值链“依赖于不同地理区域的专业能力”，几乎没有一个地区拥有半导体设计和制造的端到端能力。

根据白宫的供应链评估报告：半导体生产过程涉及多国多地区，其产品可能要跨越70次国际边界，整个过程需要长达100天，其中约有12天是供应链步骤之间的中转。

因此，虽然各国对半导体产业供应链本土化非常执着，但我们要看到半导体产业是资金、技术密集型行业，需要企业大量的资金和长期的人才投入；同时，各国半导体产业链各有优势和劣势，只有各国共同发力才能实现共赢。