美国的芯片制造复兴有多真实？
美国芯片复兴真实吗？
美国芯片制造商占据全球半导体收入的三分之一。他们设计出世界上最先进的微处理器，这些处理器为大多数智能手机、数据中心和越来越多的人工智能模型提供动力。但是，美国公司和亚洲的合同制造商都没有在美国生产这些先进的芯片。考虑到芯片对现代经济的重要性以及在人工智能时代对战争的重要性，这让华盛顿的政策制定者感到担忧。他们的答案是CHIPS法案，这是一项价值500亿美元的补贴、税收减免和其他优惠措施的计划，旨在将先进芯片制造业带回美国，乔·拜登总统于2022年8月9日签署成为法律。
表面上看，这项法律似乎已经产生了影响。自2020年首次提出该法案以来，芯片制造商已宣布在美国投资超过2000亿美元。如果一切按计划进行，到2025年，美国芯片工厂（俗称“fabs”）将生产出全球18%的先进芯片（见图表1）。台湾的制造巨头台积电正在亚利桑那州投资400亿美元建设两座工厂。韩国的三星正在德克萨斯州投资170亿美元。美国的芯片制造冠军英特尔将在亚利桑那州和俄亥俄州投资400亿美元建设四座工厂。随着CHIPS法案庆祝一周年，以及政府准备开始分配资金，无论是民主党人还是共和党人，这些天他们在其他方面几乎没有共识，都认为这是一项两党的胜利。
然而，任何胜利主义都可能为时过早。在美国建造的先进工厂的建设速度较慢，运营成本较高，规模也较小。更进一步复杂化的是，芯片制造商在需求短期内似乎出现了降温。这可能对该行业的长期盈利能力产生后果。
安全与新兴技术中心（一个智库）估计，在中国和台湾，企业建设一座新工厂需要约650天。而在美国，制造商必须应对联邦、州和地方政府的一系列监管，平均建设时间延长到900天。建设工程占新工厂资本支出的大约一半，美国的成本比亚洲高出40%。CHIPS法案的补贴可以部分抵消这些额外成本。但这仍然会导致年度运营费用增加，美国的运营费用比亚洲高30%，部分原因是美国工人的工资较高。如果能找到这些工人的话：台积电曾因为找不到具有半导体行业经验的足够多的工人，将在亚利桑那州的第一座工厂的启动时间推迟了一年，到2025年。
计划中的美国项目规模较小，这进一步削弱了经济效益。工厂生产的芯片数量越多，单位成本越低。在亚利桑那州，台积电计划每月生产5万片晶圆，相当于两个“超级工厂”，这是该公司的称呼。而在台湾，台积电运营着四个“千兆工厂”，每个工厂每月至少生产10万片晶圆（除了众多的超级工厂）。台积电创始人张忠谋曾警告称，美国制造的芯片将更加昂贵。
台积电现任首席执行官魏哲家暗示公司将承担这些更高的成本。他之所以能够这样做，是因为台积电将继续在台湾以更低的成本生产绝大部分芯片，而不是在美国。对于三星来说也是如此，他们将将近90%的资本预算用于国内投资。就连英特尔也在国外的工厂投资比在美国的工厂更多（见图表2）。因此，如果所有计划中的投资都实现，美国将只能生产足够满足国内需求三分之一的先进芯片。苹果将继续从台湾采购高端处理器用于iPhone。因此，很有可能美国的新兴人工智能产业也将如此。
这项法律可能也会产生意想不到的后果。接受国家援助的芯片公司被禁止扩大在中国的制造能力。这不仅限制了像台积电和三星这样的公司在美国工厂的进一步投资意愿，还促使中国芯片制造商投资生产较不复杂的半导体。他们希望较旧一代的芯片能够至少实现部分较新一代芯片的功能。
根据产业研究组织SEMI的数据，2019年中国生产了大约五分之一的“后进制程”芯片，这些芯片用于洗衣机、汽车和飞机等各种设备。到2025年，中国将生产超过三分之一的芯片。荷兰的后进制程芯片制造商恩智浦半导体公司在7月份警告说，中国企业的过度供应正在给价格带来下行压力。从长远来看，这可能会损害成本较高的西方生产商，甚至可能迫使其中一些企业退出市场。美国商务部长吉娜·雷蒙多在7月份承认，中国对后进制程芯片的关注“是我们需要思考的一个问题”。
最难预测的是《芯片法案》对半导体行业那出名的繁荣与萧条周期的影响。通常情况下，芯片制造商会在需求上升时增加产能，但现在情况正好相反。疫情时期的芯片短缺已被供应过剩所取代，因为消费者对数字产品的无止境需求似乎已经得到满足。台积电的销售额在第二季度同比下降了10%，该公司预计整个2023年的销售额将出现类似的下降。英特尔的收入在截至6月的三个月内同比下降了15%。三星将营收和利润下降归咎于芯片供应过剩。英特尔的股价较2021年初的高点下跌了一半。
芯片高管们指出，他们的行业前景仍然光明。他们可能是对的，需求终将会复苏。然而，“库存调整”（用通俗的话说就是减少供应过剩）所需的时间比预期更长。而当库存最终调整时，所形成的业务可能会变得不那么赚钱。自2021年初以来，英特尔、三星和台积电的市值总计已经下跌了三分之一，几乎损失了5000亿美元。在《芯片法案》对美国经济安全的影响能够得到正确评估之前，可能还需要更多的时间。投资者已经做出了决定。■
