代表全美國半導體營收95%的半導體行業協會（SIA）攜手著名的波士頓諮詢公司（BCG），釋出了一篇重量級的報告：《政府激勵計劃與美國半導體制造的競爭力》。
這份篇幅並不冗長的報告配合其詳實的資料和圖表展示了雙方這樣一個核心主題：作為曾經的積體電路領域的發明者和領航者，美國的半導體制造業目前正在被全球尤其是東亞越拋越遠，扭轉這一頹勢的主要出路，是要政府部門能出臺匹敵東亞地區的激勵政策（Government Incentives）。
這份報告總體的框架和格局可以用三個問題來概括：在目前全球半導體分工體系和進展路徑中，美國在哪些方面具有優勢？劣勢是什麼？如何扭轉這個劣勢？
《政府激勵計劃與美國半導體制造的競爭力》報告
SIA和BCG並沒有為了喚起美國政府的危機意識過分渲染其半導體行業遭遇到了何種危機，而是抽絲剝繭、分門別類地闡述了哪些問題可以算作目前的癬疥之疾，如果有的話，這些癬疥之疾有沒有在未來發展為肘腋之患的可能。所以，總體來看，這部微型美國半導體發展史，是SIA和BCG聯手向美國聯邦政府呈上的一個半導體版的“隆中對”。
報告的“內在理路”
報告承認，雖然美國目前在記憶體晶片（全球市場份額約為4%）和邏輯晶片（約12%）相對較低之外，美國在分立、模擬和光電產品中的份額依然很強，這三類產品可以簡稱合併為DAO（discrete，analog和optoelectronics，全球市場份額佔到30%），更主要的是，在EDA電子設計自動化工具，核心智慧財產權模組CORE IP，以及半導體裝置方面可以說有統治力一般的存在，這些均超過了50%，這幾個領域，恰好都是中國半導體產業的短板和痛心之處，亟需發力追趕，這個議題本文限於篇幅茲不贅述。
美國半導體產業的優勢與劣勢，以及與其他製造業的橫向對比
如果說相對來說更偏重勞動密集型的OSAT半導體封裝業務，佔全球份額不到5%，尚且不用太過於顧慮的話，那麼全球份額比只有12%的半導體制造業，也足以警醒美國業內注意了。再加以橫向對比航空（49%）、醫療裝置（25%）、製藥等領域（23%）等，半導體制造就更加相形見絀了。
於是，這份報告丟擲了一句提綱挈領的現實資料：在過去30年中，美國在全球半導體行業收入中所佔份額為45%至50%，但是當前美國在半導體制造領域的份額正在下降，僅佔總產能的12%。
誠然，美國半導體制造業所佔份額的下降與其他行業的產業外包走的同一條路，即去工業化，去製造業。但是報告顯示，即便如此，美國的半導體制造業相對消費力電子或者日化工業來說，仍然算得上一股“逆流”。因為在過去30年中，美國的半導體制造產能以每年7%的累計年增長率增長，只不過進入到21世紀以來，因為內需的增加，全球半導體的製造工藝呈加速趨勢，美國的製造業增速相對來說被其他地區甩開了。
與上述現象關聯度極高的一組資料：目前純晶圓廠佔全球製造能力的38%，其中僅有7%位於美國，全球新增半導體制造產能，美國僅佔6%，如果放任自流，任隨這個趨勢發展下去，2030年，美國在製造業中的份額將減少到10%。
全球各地區半導體產能份額（包括對2025年和2030年的模擬）
但是美國半導體行業從未像服裝、食品加工或者製藥行業那樣經歷過大規模的破產重組或者離岸設廠風潮。如果單純地將美國半導體產業和服裝加工、日化或者消費電子行業對比，後者就會襯托出美國半導體工業地佈局並不是很合理。
所以接下來的問題是，為何美國可以把耐克、可口可樂、通用汽車、蘋果的製造外包看得心安理得，並將其視作全球化區域性分工的必然途徑，即便是在2016年川普上臺之後的逆全球化思潮的興起，上述企業也並未將製造業迴流本國看作一項急迫性的任務，但半導體行業卻如此特殊呢？
遙想80年代末，全球半導體行業向無廠化模式轉變的過程中，AMD的聯合創始人之一傑裡·桑德斯（Jerry Sanders）說過一句名言：“好漢都有晶圓廠”（real men have fabs），按照他的理念，設計與生產必須緊密無間地結合。所以，SIA與BCG的呼籲有一種30年隔空對話的意思。當然，此現象背後深層次原因則是SIA眼中的晶片產業的獨特性。
在SIA看來，半導體制造與設計的分離跨越了地理隔閡，這種有序分工對未來恰恰有可能損害美國的晶片研發的領先地位，因為晶片架構和材料方面的突破，取決於設計與製造之間不斷加強的研發合作，這方面，美國厚實的家底主要由基礎科學、IC設計和生產裝置領域構成，增強其製造能力可能會它引領著這些創新領域的發展，為未來創造新的技術正規化。換言之，如果美國繼續遠離一線實操晶片製造，就會造成產業鏈的缺口越來越大，失去晶片新材料構架的場域感。
為了夯實這份報告的信服度，中國半導體產業的發展顯然是一個理想的參照物，此處，SIA和BCG第一次用了“自給自足”（self-sufficient）這個概念——製造與消費的高度緊密結合，在未來的現實中，如果不受外部干擾，中國會在10年內解決這個問題。
30年來中國半導體行業的市場份額和製造份額（包括對2020-2030年的模擬）
報告最後一部分指出了美國半導體三十年以來“去製造業”的關鍵原因所在：東亞地區普遍採用了政府激勵措施，形成了規模叢集效應（cluster），而這恰恰是美國的短板。未來五到十年之內，一個標準容量的先進半導體工廠，除了前期的資本支出之外，再加上現金運營支出和總裝置維護，其成本將大大高於一艘航空母艦或者核電站的建造成本，其中最新見的模擬晶片工廠的TCO（總投入成本是110億-150億），而高階邏輯系統或記憶體晶片晶圓廠的TCO則高達300億-400億美元。
這些TCO的投資總額中，稅金、土地租金、工人工資、原材料費用等等，美國的總擁有成本比中國大約高50%，甚至不算中國通過獲得低於資本成本的信貸和股權所提供的融資成本的額外優勢，這也就意味著，在美國建造20個晶圓廠所用的TCO，可以在中國建造30個。
按照SIA和BCG對全球半導體行業未來10年左右的預估，美國從現在開始採取政府激勵政策，新增500億美元，這將能夠吸引總共19座晶圓廠，比目前多10座。這佔未來10年進入市場的新產能的24%。並且SIA向美國政府發出了預警性極高的忠告：即便是從2021年開始實施政府激勵計劃，也只能勉強算亡羊補牢之舉，因為新增產能的開發正在被中國大陸、台灣地區和韓國蠶食瓜分，扭轉歷史趨勢、擴大美國半導體制造業版圖的視窗正在迅速關閉。
癥結所在
平心而論，這份《政府激勵計劃與美國半導體制造的競爭力》結構豐滿，邏輯層級清晰，資料翔實，能起到給美國政府以算無遺策的政策性鳴鑼開道的效果。但平時對美國半導體巨集觀政策有過追蹤性觀察的讀者，應該會了解這份報告的本質其實是一份“論文集”——把最近幾年BCG的論文報告的精華之處融合在了一起，再加上SIA的潤色（兩家分別出兩個編輯執筆），總體結論是，美國頒佈半導體行業的頂層設計規劃，已經到了刻不容緩的地步，這一點，也契合了2016年以來製造業迴歸美國的一股潮流。
更值得注意的是，該報告並非趙括般的紙上談兵之舉，其理念在現實層面上已經邁出了步伐。集微網今年7月份曾經報導，繼臺積電宣佈在亞利桑那州設立12寸廠後，格芯 （GlobalFoundries）也在7月9日宣佈將擴建紐約州馬爾他鎮Malta的Fab 8晶圓廠，以14nm/12nm FinFET工藝為主。再聯想到近日《日經亞洲評論》的一篇報導，美國國會正計劃為晶片製造商提供約250億美元的政府補貼，以求通過鉅額補貼讓企業將生產線遷回美國，雖然我們無法判斷臺積電在亞利桑那的新晶圓廠是否算在了SIA的新增的10個之內，某種意義上，晶片製造業的“美國版南泥灣”工程好像已經悄然上馬了。
臺積電在美國設廠狀況（@聯合晚報）
然而，這份憂國憂民的激勵報告，卻存在一個難以克服的問題，在層層推進的資料和圖示面前，這個問題有意無意被遮蔽了——如何看待目前以及未來半導體產業的供應與需求？
幾十年來，Fabless這樣一個無廠化模式的出現和大行其道，背後並非是一座固定於雲霄中的獨立王國，而是產業規模化分工的必然結果。
彈性化專業積體電路模式的誕生，是對當今半導體公司面臨的商業與技術挑戰的回應。憑藉這一模式，公司可以更高效地配置資源，將設計與技術，系統知識和製造資源整合在一起，推動積體電路最終產品的交付。
這一模式的基本策略是分散設計風險，在半導體領域實際投資資本與人力資源之前，儘可能壓縮整合器件製造商、無廠化公司和貼牌加工廠的規模。該模式的目標是提升從創意到交付全價值鏈的效率，縮短開發流程中各環節的耗時時長，最終提升產品的產出質量與可靠性。
美國半導體產業的殺手鐗之一——EDA的巨大優勢的確立，恰恰就是與代工廠（foundry）與Fabless走的同一條路。
在EDA領域，每種新工藝都會帶來新的間斷性需求，要適應不斷擴大的設計規模，不能只靠豐富的設計功能、提升工具速度。設計團隊越來越希望能將精力投入晶片的特定部件，有競品拉開差距，而不是重新設計標準介面。這意味著，相比八九十年代，智慧財產權公司需要更早地完成標準介面的開發與晶片測試。代工廠和Fabless模式大體取代了IDM和專用積體電路的模式，開放創新平臺與EDA工具供應商、智慧財產權模組供應商積極合作，確保設計流程與關鍵模組能儘早就位。這樣一來，設計流片時晶圓廠也正要開始爬坡量產，晶圓的需求與供應就能合拍。
整個產業彷彿終於經歷了某種大迴圈，代工廠與設計圈共同組建成虛擬的整合器件製造商，臺積電的開放性平臺進一步加速了半導體供應鏈的解體。當然，這靠的是良性發展的電子設計自動化產業和日益健全的智慧財產權產業。
SIA和BCG頻繁引用“半導體離岸製造最終會損害創新力”的學術論文，卻也不得不承認，美國EDA和智慧財產權模組的飛速猛進並在全球範圍內建立領導優勢就是輕裝上任的結果，猶如獵豹用犧牲體型的代價換來了極致的速度。
報告中最具結論性的分析模型，是認為“如果美國政府新增新增200億美元政府激勵計劃，預計美國將吸引14家新晶圓廠，佔據新增產能的14%；如果新增500億美元政府激勵計劃美國將能夠吸引總共19座晶圓廠，比目前多10座，這佔未來10年進入市場的新產能的24%。”其中的核心概念“新產能”（new capacity）是建立在把變數視為常量的基礎之上的。
預估2030年，中國半導體的製造能力將達到全球總產能的24%，這一預判基於同樣的分析模板。而供應與需求的基本經濟學原理，新產能（new capacity）的前提則是新需求（new needs），Fabless模式的分工體系本身就建立在預設IDM模式已經無法完成資源最大配置的基礎上，這幾乎是應對產能過剩這一現象的最優解。
那麼，假定美國政府半導體制造迴流激勵計劃和台灣、韓國的晶圓廠並非是零和博弈，那麼，新增產能將如何被消化？在通用汽車，手機等電子消費的製造業已經外包的情況下，內需如何保證？難道新增的十幾座美輪美奐的晶圓廠的產能都大部分供應航天軍用？很遺憾，這份最關鍵的模擬資料被SIA迴避了。
沒有哪個時代能和當今相比，更能讓業界更感受到半導體行業受外界干擾的嚴重性。中美科技戰升級的大背景下，美國國防部和商務部接連出臺多種“黑名單”和“實體名單”，打壓以華為和中興為代表的高科技企業，在半導體產業內部產生了某種程度的“灰犀牛”效應，而美國商務部對華為的各種制裁政策，SIA都在第一時間站出來發聲表示反對，認為這種干預市場秩序的政府行為最終損害的是整個半導體利益共同體，聯發科晶片積壓庫存的無奈和DRAM現貨價格的暴漲，都證明了SIA報告中“新產能（new capacity）”分析框架的脆弱性。
弔詭的是，極力倡導半導體產業全球化和完全市場飽和競爭的SIA，在報告中一開頭卻點名了其所施行的理念就是為了打贏中美科技戰，戰爭武器不是別的，恰恰就是政府幹預，用補貼的方式消弭場租、稅收和人力資源的成本差，最終掉入了自己最想避免的邏輯陷阱中。
結論
IC Insights上週釋出報告稱，今年純晶圓代工市場規模有望同比增長19%，背後的主要推動力則是5G手機的大量上市。5G手機這個領域，在SIA和BCG的報告中，可以被看作某種“空白地帶”（addressable white space），即代表晶片新產能的崛起性的生命力——這是SIA分析框架中政府激勵措施所帶來的益處（增加就業、彌補產業鏈缺陷）的最核心基石。構成這份基石最主要的材料則是業內供需的動態平衡，而這正是《政府激勵計劃與美國半導體制造的競爭力》的阿基里斯之踵。
來自：愛集微