让“台积电”们交作业，美国人究竟在寻求什么？

最近一段时间以来全世界的目光都关注在供应链问题导致的半导体大缺货上。美国商务部要求全球各大半导体和下游产业公司向美方提交数据。各大产业链上的公司都在做出各种姿态之后选择了让步，不只是台积电，三星，SK海力士等巨头也在最后时刻之前完成了作业。美国人到底是在想什么呢？

实际上疫情以来的局面彻底改变了整个集成电路界，整个半导体行业，乃至整个全球化工业体系，我们见到了iphone的一机难求，见到了DIY市场因为缺少核心器件大幅度萎缩，甚至见到了车企愿以原价回购刚刚售出的旧款车型。只为了一块芯片而已。

在之前的文章《做一座现代化晶圆厂到底有多难？》当中，笔者曾经阐述了建构一座晶圆厂的难度。实际上晶圆厂不是半导体工业的唯一，虽然AMD有句老话：运营晶圆厂的才是真男人。但是AMD的晶圆制造部分也独立成了另一家公司GF(格罗方德)，而AMD的封装测试业务则与中国公司联营。

台积电，中芯国际，SK海力士，镁光，乃至华虹，力晶和南亚都在加紧进入扩产状态，台积电的亚利桑那厂已经完成桩基工程，开始进入混凝土浇筑期，为了节约成本，提高效率，不惜花费1亿美元从台湾本土包船，把在台湾预定好的建筑材料运往美国。同时台积电和索尼宣布，在索尼半导体总部，日本的熊本市，为其建立一座联营的4万片产能28纳米晶圆厂，索尼出资5亿美元与大量半导体技术，台积电将于索尼共同研发基于台积电28纳米制程下的新型图像传感器制造工艺。

中芯国际在北京，上海，深圳，天津累计扩产计划多达25万片以上，SK海力士和镁光都在自家的DRAM产线上积极引入先进的高性能EUV系统。华虹正同时在提高55纳米制程国产化率以及14纳米制程良率两个方面下功夫，而台湾的公司也在试图获取更大的产能。连晶合集成这样的新军，也在加紧新产能的建设与装机。

但是，产能的开出需要漫长的周期，在有技术能力的情况下，一座晶圆厂从建设到量产，需要至少2年。而市面上的芯片库存，却一天紧张过一天，哪怕是财大气粗如苹果，也不得不到处腾挪库存，在线下和线上的销售渠道上过紧日子。各大电子产品厂商也不得不削减预期产量。汽车厂商则只能选择减产。

目前几个原因叠加导致了这已经持续一年的疯狂：

首先，加密货币的高烧不退，严重制约了目前的芯片产能，仅仅ETH一种虚拟货币，目前投入进去的所有挖矿设备，等效成英伟达的RTX3060显卡就多达1000万片以上，对应的存储芯片数以亿 Gbyte 计算，但这就占用了至少6-8万片的先进逻辑芯片和多达20万片的存储芯片晶圆产量。

如果拿去做手机芯片并制作成手机，至少还能再生产至少2500万部以上，而要求更高的比特币矿机芯片正与移动端SOC一起争夺5纳米乃至未来3纳米的产能。同时这些加密货币消耗的大量电力，变相的提高了电力电子设备的需求。比特币挖矿正在以每天5亿度电的规模迅速吞噬着大量能源，年消耗能源折合成煤炭大致是5000万吨，相当于安徽这个产煤大省半年的煤炭产量。

而新的数字货币还在大量的消耗相关资源，比如上半年火爆的各类硬盘类矿机，一夜之间让1T容量的固态硬盘涨了50%。诚然数字货币的计算，除了影响到芯片产业的能源供应之外，为了维持越来越庞大的电力网络，各个电力运营商也得采购更多更复杂的设备用于从发电到输配电的所有环节，这同样需要芯片。

其次，对华制裁导致的停滞与东南亚及台湾地区疫情爆发相叠加。一片芯片从沙子变成芯片需要至少10-12周时间，其产业链可能分布在全球十几个国家，在日本或者德国把原料硅冶炼成硅片，在台湾或在韩国生产芯片，在中国大陆或者东南亚封装测试，在韩国，中国乃至印度的电子厂中组装成产品模组，最终再进入成品工厂完成组装，变成我们的各种电子产品和其他工业制品。

最初苹果iPhone系列相机模组是在日本生产传感器，在美国生产其他芯片，在中国交给索尼的工厂进行测试与组装，再交给富士康等代工厂，用于手机组装。而索尼把这工厂转卖给欧菲光后，这座工厂被以某些莫须有的罪名，禁止参与苹果供应链。苹果被迫把相机模组迁移给了越南的台资和韩资工厂代工，但越南的疫情直接导致了这条供应链的瘫痪。

从去年下半年起，苹果只能和LG协商，大幅度在韩国增加相机模组测试加工产能，以抵消越南不断出现的新问题。而其他下游厂商连续遭遇台湾，越南，马来西亚等地的疫情反复，造成了较大的产能滑坡，产生了实质上的缺口。

此外，居家办公与远程课堂对产业需求的突然增加进一步加剧了对各类电子产品的需求。很多并没有条件开设远程课堂的国家与地区，也不得不大规模的推广，因此海外市场对各类平板电脑与笔记本电脑的需求大大增加了。而问卷风暴的中心，汽车产业则对供应链情况估计不足，由于部分国家疫情不断反复，供应链严重依赖进口。汽车电子产品本身对价格敏感性不高，就算一辆车会用到几百片几美元的芯片，对于整车成本来说也只是一小部分，但是他们却对芯片的质量与稳定性要求甚高，于是乎有了IATF-16949等一系列行业规范控制产品质量。汽车企业宁愿多掏钱也要增加采购，确保这些昂贵的芝麻的运用。

疫情之前各类制造业企业都在学习苹果做准时生产和订单生产的库存管理，而疫情彻底改变了这一切，很多之前能准时采购的芯片，需要多等12到26周，这大大加剧产业链的恐慌，形成了大量的恐慌性储备，在一个月时间里，一次性找四五家公司采购了足够三年使用的量，这是现在的产业规模来不及生产的。

最后，无法预料的灾害风险使得已经经过前面三板斧而伤痕累累的市场，又被插上了一把锐利的尖刀。年初北美寒潮导致德克萨斯的晶圆厂停工数月，紧接着台湾地区发生了有气象记录以来最为严重的干旱气象，日本的瑞萨连续遭遇地震和火灾停机，德国东部的工厂因为断电损失惨重，更别提我国部分地区发生的拉闸限电事件了。

美国人究竟在寻求什么？

从目前已经披露的调查文本，以及台积电在相关问题上的表态来看。美国人主要针对的是汽车电子产业上下游供应链的情况进行把控。针对的是各家公司的实际投片量的情况进行的调查，比如A公司生产的是供应美系车的芯片，而B公司生产的是供应欧系车或者中系车的芯片。美国人可以通过适当的商业手段限制B公司的交付能力，从而做到某种程度的保护美系供应链，将更多的收益和机会留在美国本土或者是美系企业，特别是那些在制造成本与性能上已经并不具备优势的企业。

同时可以利用这样的方式加大对产业链的把控，谁和我关系好，谁手里的技术独一无二，美国人就可以使用法律条款要求其必须进行美国优先，或者通过其囤货行为，对其进行反垄断调查。甚至某些得到这些数据的人士可以利用我们前面说的生产的滞后性，对相关产业的股票和投融资进行布局。

除此以外，美国人还可以利用自己在上游设备上的优势，对各家公司的扩产进度进行管控，符合美国利益和价值的企业，可以更快的得到更先进更高效的设备，而不符合这一条件的公司，可能就要面临扩张进度不达预期，市场被竞争者抢走的现实，特别是中国公司，不论是央企国家队，还是外企民企，只要你的制造在中国，你都拿不到最先进的设备。同时，英特尔参与代工这件事本身，也标志着美国人对三星和台积电并不相信，也在培养新的美系参与者。

对于台积电来说，作为一家美国资本控制的全球化企业，管理团队和资本团队的意志都很重要，而台积电手里过半的代工市场占有率，以及过半营收来自7纳米以下先进制程支撑，这一点让美国人也是非常头疼。在台积电亚利桑那厂之前，北美大陆上技术最先进的代工厂，是格罗方德的12纳米和三星德州的14纳米。而欧洲大陆上最先进的22纳米和日本最先进的40纳米制程，在技术代次上已经无法与台积电竞争。

台积电本身的优势，乃至整个东亚半导体工业体系相比美国的优势，正如台积电创始人张忠谋多次在不同场合所说，美国缺乏重建完整供应链体系的能力，也没有合适的人才梯队。这一点是不会改变的。但正如一开始我们说的那样，台积电会往美国转移生产能力，但是不会把篮子都放在美国一个地方。日本，欧洲，中国大陆，台积电都有意扩产。

对于我国来说，如何从源头构建设计、制造、封装、测试、设备、材料的完整产业链，构建从7纳米到1微米的全行业体系，努力完成EUV相关技术前置研发，推动国产设备进入晶圆厂参与大规模生产，推动国内大企业参与国际通用标准的研发与制订，抢夺更多的话语权，乃至利用欧洲与日本目前生产供应不足的情况下，如何获取更多的市场份额，用半导体行业的发展支撑其他产业的升级与迭代，倒是一份难度不小的作业，这份作业在未来整个十四五阶段如何完成呢？倒是可以期待一下。而这一点，恐怕是美国的某些人不想看到的。