讓“臺積電”們交作業，美國人究竟在尋求什么？
作者：某肉食動物
最近一段時間以來全世界的目光都關注在供應鏈問題導致的半導體大缺貨上。美國商務部要求全球各大半導體和下游產業公司向美方提交數據。各大產業鏈上的公司都在做出各種姿態之后選擇了讓步，不只是臺積電，三星，SK海力士等巨頭也在最后時刻之前完成了作業。美國人到底是在想什么呢？
實際上疫情以來的局面徹底改變了整個集成電路界，整個半導體行業，乃至整個全球化工業體系，我們見到了iphone的一機難求，見到了DIY市場因為缺少核心器件大幅度萎縮，甚至見到了車企愿以原價回購剛剛售出的舊款車型。只為了一塊芯片而已。
在之前的文章《做一座現代化晶圓廠到底有多難？》當中，筆者曾經闡述了建構一座晶圓廠的難度。實際上晶圓廠不是半導體工業的唯一，雖然AMD有句老話：運營晶圓廠的才是真男人。但是AMD的晶圓制造部分也獨立成了另一家公司GF(格羅方德)，而AMD的封裝測試業務則與中國公司聯營。
臺積電，中芯國際，SK海力士，鎂光，乃至華虹，力晶和南亞都在加緊進入擴產狀態，臺積電的亞利桑那廠已經完成樁基工程，開始進入混凝土澆筑期，為了節約成本，提高效率，不惜花費1億美元從臺灣本土包船，把在臺灣預定好的建筑材料運往美國。同時臺積電和索尼宣布，在索尼半導體總部，日本的熊本市，為其建立一座聯營的4萬片產能28納米晶圓廠，索尼出資5億美元與大量半導體技術，臺積電將于索尼共同研發基于臺積電28納米制程下的新型圖像傳感器制造工藝。
中芯國際在北京，上海，深圳，天津累計擴產計劃多達25萬片以上，SK海力士和鎂光都在自家的DRAM產線上積極引入先進的高性能EUV系統。華虹正同時在提高55納米制程國產化率以及14納米制程良率兩個方面下功夫，而臺灣的公司也在試圖獲取更大的產能。連晶合集成這樣的新軍，也在加緊新產能的建設與裝機。
但是，產能的開出需要漫長的周期，在有技術能力的情況下，一座晶圓廠從建設到量產，需要至少2年。而市面上的芯片庫存，卻一天緊張過一天，哪怕是財大氣粗如蘋果，也不得不到處騰挪庫存，在線下和線上的銷售渠道上過緊日子。各大電子產品廠商也不得不削減預期產量。汽車廠商則只能選擇減產。
目前幾個原因疊加導致了這已經持續一年的瘋狂：
首先，加密貨幣的高燒不退，嚴重制約了目前的芯片產能，僅僅ETH一種虛擬貨幣，目前投入進去的所有挖礦設備，等效成英偉達的RTX3060顯卡就多達1000萬片以上，對應的存儲芯片數以億 Gbyte 計算，但這就占用了至少6-8萬片的先進邏輯芯片和多達20萬片的存儲芯片晶圓產量。
如果拿去做手機芯片并制作成手機，至少還能再生產至少2500萬部以上，而要求更高的比特幣礦機芯片正與移動端SOC一起爭奪5納米乃至未來3納米的產能。同時這些加密貨幣消耗的大量電力，變相的提高了電力電子設備的需求。比特幣挖礦正在以每天5億度電的規模迅速吞噬著大量能源，年消耗能源折合成煤炭大致是5000萬噸，相當于安徽這個產煤大省半年的煤炭產量。
而新的數字貨幣還在大量的消耗相關資源，比如上半年火爆的各類硬盤類礦機，一夜之間讓1T容量的固態硬盤漲了50%。誠然數字貨幣的計算，除了影響到芯片產業的能源供應之外，為了維持越來越龐大的電力網絡，各個電力運營商也得采購更多更復雜的設備用于從發電到輸配電的所有環節，這同樣需要芯片。
其次，對華制裁導致的停滯與東南亞及臺灣地區疫情爆發相疊加。一片芯片從沙子變成芯片需要至少10-12周時間，其產業鏈可能分布在全球十幾個國家，在日本或者德國把原料硅冶煉成硅片，在臺灣或在韓國生產芯片，在中國大陸或者東南亞封裝測試，在韓國，中國乃至印度的電子廠中組裝成產品模組，最終再進入成品工廠完成組裝，變成我們的各種電子產品和其他工業制品。
最初蘋果iPhone系列相機模組是在日本生產傳感器，在美國生產其他芯片，在中國交給索尼的工廠進行測試與組裝，再交給富士康等代工廠，用于手機組裝。而索尼把這工廠轉賣給歐菲光后，這座工廠被以某些莫須有的罪名，禁止參與蘋果供應鏈。蘋果被迫把相機模組遷移給了越南的臺資和韓資工廠代工，但越南的疫情直接導致了這條供應鏈的癱瘓。
從去年下半年起，蘋果只能和LG協商，大幅度在韓國增加相機模組測試加工產能，以抵消越南不斷出現的新問題。而其他下游廠商連續遭遇臺灣，越南，馬來西亞等地的疫情反復，造成了較大的產能滑坡，產生了實質上的缺口。
此外，居家辦公與遠程課堂對產業需求的突然增加進一步加劇了對各類電子產品的需求。很多并沒有條件開設遠程課堂的國家與地區，也不得不大規模的推廣，因此海外市場對各類平板電腦與筆記本電腦的需求大大增加了。而問卷風暴的中心，汽車產業則對供應鏈情況估計不足，由于部分國家疫情不斷反復，供應鏈嚴重依賴進口。汽車電子產品本身對價格敏感性不高，就算一輛車會用到幾百片幾美元的芯片，對于整車成本來說也只是一小部分，但是他們卻對芯片的質量與穩定性要求甚高，于是乎有了IATF-16949等一系列行業規范控制產品質量。汽車企業寧愿多掏錢也要增加采購，確保這些昂貴的芝麻的運用。
疫情之前各類制造業企業都在學習蘋果做準時生產和訂單生產的庫存管理，而疫情徹底改變了這一切，很多之前能準時采購的芯片，需要多等12到26周，這大大加劇產業鏈的恐慌，形成了大量的恐慌性儲備，在一個月時間里，一次性找四五家公司采購了足夠三年使用的量，這是現在的產業規模來不及生產的。
最后，無法預料的災害風險使得已經經過前面三板斧而傷痕累累的市場，又被插上了一把銳利的尖刀。年初北美寒潮導致德克薩斯的晶圓廠停工數月，緊接著臺灣地區發生了有氣象記錄以來最為嚴重的干旱氣象，日本的瑞薩連續遭遇地震和火災停機，德國東部的工廠因為斷電損失慘重，更別提我國部分地區發生的拉閘限電事件了。
美國人究竟在尋求什么？
從目前已經披露的調查文本，以及臺積電在相關問題上的表態來看。美國人主要針對的是汽車電子產業上下游供應鏈的情況進行把控。針對的是各家公司的實際投片量的情況進行的調查，比如A公司生產的是供應美系車的芯片，而B公司生產的是供應歐系車或者中系車的芯片。美國人可以通過適當的商業手段限制B公司的交付能力，從而做到某種程度的保護美系供應鏈，將更多的收益和機會留在美國本土或者是美系企業，特別是那些在制造成本與性能上已經并不具備優勢的企業。
同時可以利用這樣的方式加大對產業鏈的把控，誰和我關系好，誰手里的技術獨一無二，美國人就可以使用法律條款要求其必須進行美國優先，或者通過其囤貨行為，對其進行反壟斷調查。甚至某些得到這些數據的人士可以利用我們前面說的生產的滯后性，對相關產業的股票和投融資進行布局。
除此以外，美國人還可以利用自己在上游設備上的優勢，對各家公司的擴產進度進行管控，符合美國利益和價值的企業，可以更快的得到更先進更高效的設備，而不符合這一條件的公司，可能就要面臨擴張進度不達預期，市場被競爭者搶走的現實，特別是中國公司，不論是央企國家隊，還是外企民企，只要你的制造在中國，你都拿不到最先進的設備。同時，英特爾參與代工這件事本身，也標志著美國人對三星和臺積電并不相信，也在培養新的美系參與者。
對于臺積電來說，作為一家美國資本控制的全球化企業，管理團隊和資本團隊的意志都很重要，而臺積電手里過半的代工市場占有率，以及過半營收來自7納米以下先進制程支撐，這一點讓美國人也是非常頭疼。在臺積電亞利桑那廠之前，北美大陸上技術最先進的代工廠，是格羅方德的12納米和三星德州的14納米。而歐洲大陸上最先進的22納米和日本最先進的40納米制程，在技術代次上已經無法與臺積電競爭。
臺積電本身的優勢，乃至整個東亞半導體工業體系相比美國的優勢，正如臺積電創始人張忠謀多次在不同場合所說，美國缺乏重建完整供應鏈體系的能力，也沒有合適的人才梯隊。這一點是不會改變的。但正如一開始我們說的那樣，臺積電會往美國轉移生產能力，但是不會把籃子都放在美國一個地方。日本，歐洲，中國大陸，臺積電都有意擴產。
對于我國來說，如何從源頭構建設計、制造、封裝、測試、設備、材料的完整產業鏈，構建從7納米到1微米的全行業體系，努力完成EUV相關技術前置研發，推動國產設備進入晶圓廠參與大規模生產，推動國內大企業參與國際通用標準的研發與制訂，搶奪更多的話語權，乃至利用歐洲與日本目前生產供應不足的情況下，如何獲取更多的市場份額，用半導體行業的發展支撐其他產業的升級與迭代，倒是一份難度不小的作業，這份作業在未來整個十四五階段如何完成呢？倒是可以期待一下。而這一點，恐怕是美國的某些人不想看到的。
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