美國(guó)科技業(yè)創(chuàng)新成為主導(dǎo)全球網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的最龐大勢(shì)力,也推翻許多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),特別是中介服務(wù)業(yè),使得全球政府與企業(yè)都在思考創(chuàng)新,政治人物也以支持創(chuàng)新做為政策訴求,但是張忠謀日前呼吁勿忘舊產(chǎn)業(yè),認(rèn)為舊產(chǎn)業(yè)才是創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)成長(zhǎng),解決分配問(wèn)題的方法,現(xiàn)在美國(guó)也要想辦法拯救所謂的舊產(chǎn)業(yè),除了維持技術(shù)優(yōu)勢(shì),考慮的也是確保創(chuàng)造龐大就業(yè)機(jī)會(huì)的制造業(yè)能夠緩解分配不均的問(wèn)題。
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雇用25萬(wàn)民勞工,是美國(guó)制造業(yè)出口的第三大來(lái)源,英特爾也仍然是世界上最大的芯片制造商,但隨著海外競(jìng)爭(zhēng)加劇,美國(guó)優(yōu)勢(shì)逐漸下滑,美國(guó)政府希望能與民間一同集思廣益,確保未來(lái)幾年美國(guó)在半導(dǎo)體市場(chǎng)的主導(dǎo)性。
MIT分析認(rèn)為,美國(guó)芯片制造優(yōu)勢(shì)下滑可從兩方面來(lái)看,第一是英特爾與AMD在行動(dòng)芯片上輸給擅長(zhǎng)低功率處理器的企業(yè),如英國(guó)公司ARM,其次,即使蘋果等美國(guó)公司芯片設(shè)計(jì)是由國(guó)內(nèi)主導(dǎo),但硬體制造仍然在海外。
中國(guó)政府投入1千億美元補(bǔ)貼半導(dǎo)體市場(chǎng),同時(shí)半導(dǎo)體的摩爾定律放緩讓產(chǎn)業(yè)感到頭痛,都是美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)面臨的外部威脅。
現(xiàn)在美國(guó)英特爾、高通、微軟的退休人士希望能解決上述問(wèn)題,美國(guó)白宮科學(xué)與科技政策辦公室主任表示,“美國(guó)政府現(xiàn)在組成一個(gè)專家團(tuán)體,將找出國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的核心問(wèn)題,并確認(rèn)維持美國(guó)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)揮主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)的主要機(jī)會(huì)。”
意思就是找到新的發(fā)展策略,從激進(jìn)的新幾何和光學(xué)計(jì)算方法,到越來(lái)越專業(yè)的芯片,接著就是加重投資力度,有些是私人資金,如三星投資10億美元在奧斯汀、德州的半導(dǎo)體工廠,但也有大量資金將來(lái)自政府。
報(bào)導(dǎo)指出,現(xiàn)在要談將iPhone的生產(chǎn)鏈全部移回美國(guó)是天方夜譚,但至少未來(lái)會(huì)有愈來(lái)愈多的內(nèi)部芯片,可望能回到美國(guó)本土生產(chǎn)。
為沖刺半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),南韓政府也籌組“半導(dǎo)體希望基金”,南韓三星電子、SK海力士也同意參與,政府投資金額為2千億韓圜,業(yè)界認(rèn)為投資力度將著重技術(shù)研發(fā)。
以產(chǎn)值來(lái)看,美國(guó)半導(dǎo)體年產(chǎn)值世界第一占46%,臺(tái)灣占19%排第二,南韓占14%排名第三。全球前五大半導(dǎo)體廠為英特爾、三星、臺(tái)積電、安華高/博通、高通。
美國(guó)官方對(duì)自身半導(dǎo)體制造的評(píng)價(jià)
2016年6月底,美國(guó)國(guó)會(huì)研究服務(wù)局(CRS)發(fā)布報(bào)告《美國(guó)半導(dǎo)體制造:行業(yè)趨勢(shì)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)與聯(lián)邦政策》,闡述了美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、全球競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),以及政府在該行業(yè)所起的作用。
1.美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的重要地位
2013年美國(guó)國(guó)內(nèi)約有820家公司涉足半導(dǎo)體或相關(guān)的設(shè)備制造行業(yè),其對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的價(jià)值貢獻(xiàn)到2014年已達(dá)到272億美元,約占美國(guó)制造業(yè)總產(chǎn)值的1%。2015年,總部位于美國(guó)的半導(dǎo)體公司的海外市場(chǎng)銷售額為418億美元(占總銷售額的83%),半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為美國(guó)高科技出口產(chǎn)業(yè)的代表。在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面,美國(guó)高通、英特爾和博通等主要半導(dǎo)體制造商是專利大戶。
根據(jù)美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2015年半導(dǎo)體及相關(guān)設(shè)備制造業(yè)的員工數(shù)量為18.07萬(wàn)人(較2001年下降了38%),該行業(yè)員工數(shù)量占制造業(yè)總員工數(shù)量的1.5%,平均工資約為13.81萬(wàn)美元,是美國(guó)制造業(yè)員工平均工資的兩倍以上。
2.全球競(jìng)爭(zhēng)格局
到2015年年底,全球共有94家先進(jìn)的晶圓制造廠商,其中17家在美國(guó),71家在亞洲(其中中國(guó)有9家),6家在歐洲。日本在上世紀(jì)80年代處于領(lǐng)先地位,但自90年代開始其全球半導(dǎo)體市場(chǎng)份額顯著下降,至2015年僅有3家日本芯片制造商位列全球排名前20——東芝、瑞薩電子和索尼。而與此同時(shí),東亞其他國(guó)家已成為動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器市場(chǎng)的主要公司。韓國(guó)三星電子和海士力目前是世界第二和第三大半導(dǎo)體公司。
美國(guó)多方合作確保在半導(dǎo)體引領(lǐng)地位
與韓國(guó)、日本不同,美國(guó)政府一般不會(huì)直接干預(yù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,但會(huì)利用各種方式為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造發(fā)展條件。其中,政府、行業(yè)、大學(xué)的合作對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)保持技術(shù)領(lǐng)先地位功不可沒(méi)。
如在1997年,美國(guó)國(guó)防部以及美國(guó)半導(dǎo)體及供應(yīng)商企業(yè)便通過(guò)焦點(diǎn)中心研究計(jì)劃(FocusCenterResearchProgram,F(xiàn)CRP)資助大學(xué)研究。FCRP計(jì)劃由美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)和半導(dǎo)體研究聯(lián)盟(SemiconductorResearchCorporation,SRC)管理,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院(MIT)、普林斯頓大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等知名大學(xué)都是其合作伙伴,而行業(yè)伙伴則包括了應(yīng)用材料、飛思卡爾(后來(lái)被NXP收購(gòu))、格羅方德、國(guó)際商用機(jī)器、英特爾、美光科技、德州儀器等業(yè)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)。
2013年1月,DARPA和SRC宣布將實(shí)行“半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù)研發(fā)網(wǎng)絡(luò)”(SemiconductorTechnologyAdvancedResearchnetwork,STARnet)作為FCRP計(jì)劃的延續(xù),該計(jì)劃旨在促進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù),以支持美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)和領(lǐng)導(dǎo)地位。未來(lái)5年,DARPA將通過(guò)該計(jì)劃投入總計(jì)1.94億美元?jiǎng)?chuàng)建6個(gè)跨校研究中心,包括:密歇根大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的未來(lái)架構(gòu)研究中心(C-FAR);美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的自旋電子材料、接口和新穎架構(gòu)中心(C-SPIN);美國(guó)加州洛杉磯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的功能性加速納米材料工程中心(FAME);圣母諾特丹大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的低能源系統(tǒng)技術(shù)中心(LEAST);伊利諾伊大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的納米級(jí)信息結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中心(SONIC);加州大學(xué)伯克利分校領(lǐng)導(dǎo)的TerraSwarm研究中心。
每個(gè)研究中心的具體任務(wù)包括:C-FAR中心研究未來(lái)可擴(kuò)展計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu),最大限度地利用新興電路架構(gòu),通過(guò)一個(gè)高度協(xié)作化研究過(guò)程打造全新商業(yè)/國(guó)防應(yīng)用領(lǐng)域;C-SPIN中心將探索和創(chuàng)建基本構(gòu)建塊,實(shí)現(xiàn)革命性的自旋基多功能可擴(kuò)展內(nèi)存設(shè)備和計(jì)算架構(gòu);FAME中心創(chuàng)建和研究新型非常規(guī)原子級(jí)工程材料和結(jié)構(gòu),用于多功能氧化物、金屬和半導(dǎo)體,加快模擬、邏輯和存儲(chǔ)設(shè)備的創(chuàng)新;LEAST中心探索集成電路方面的新材料和新設(shè)備物理學(xué)研究,專注于發(fā)現(xiàn)超低電壓和超陡晶體管的最佳材料系統(tǒng);SONIC中心研發(fā)超越CMOS的納米級(jí)結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序、架構(gòu)和電路,使魯棒性和能源效率達(dá)到了前所未有的水平;TerraSwarm中心探索通過(guò)一個(gè)開放通用的系統(tǒng)架構(gòu)在大規(guī)模分布式異構(gòu)群平臺(tái)安全部署一個(gè)多重先進(jìn)分布式感應(yīng)控制驅(qū)動(dòng)程序。
該項(xiàng)目每年將獲得4000萬(wàn)美元的專用資助,每個(gè)研究中心獲得約600萬(wàn)美元,目前,這6個(gè)研究中心匯集了全美39所大學(xué)的145名教授和約400名研究生,并幫助培養(yǎng)下一代電氣工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、物理科學(xué)方面的博士生。
美國(guó)其他部分政府與企業(yè)、大學(xué)合作的例子還包括:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)2012年10月宣布將在未來(lái)5年內(nèi)為納米電子學(xué)研究創(chuàng)新(NanoelectronicsResearchInitiative,NRI)計(jì)劃每年提供260萬(wàn)美元研究資金;DARPA分別在2012年6月和2013年2月發(fā)布關(guān)于“芯片內(nèi)/芯片間增強(qiáng)冷卻”(ICECool)項(xiàng)目的第一、第二階段的相關(guān)信息以促進(jìn)芯片冷卻技術(shù)發(fā)展,并在2013年4月為喬治亞理工學(xué)院提供價(jià)值290萬(wàn)美元合同以支持其三維芯片制冷技術(shù)的研發(fā)等。
而在2015年,國(guó)會(huì)完善了研發(fā)稅收抵免制度。同年7月,美國(guó)頒布行政命令設(shè)立“國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)算計(jì)劃”,其中一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)就是在未來(lái)15年里,在目前半導(dǎo)體技術(shù)受到限制的情況下,開創(chuàng)一條通往未來(lái)高性能計(jì)算系統(tǒng)的可行道路。美國(guó)聯(lián)邦政府其他的支持工作還包括:半導(dǎo)體技術(shù)先進(jìn)研究網(wǎng)絡(luò),安全與可靠的網(wǎng)絡(luò)空間計(jì)劃中的“安全、可信、保障和彈性的半導(dǎo)體系統(tǒng)”項(xiàng)目,2020及未來(lái)納米電子器件發(fā)展計(jì)劃,以及節(jié)能計(jì)算:從設(shè)備到架構(gòu)計(jì)劃。