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晶片出口的增長邏輯
01 表面功夫還是真實加速？
晶片領域最新的“國際玩笑”來自日本。其背後是表面加速但實則回天乏力的美日“製造回流”。
日本晶圓廠代工商Rapidus今年8月中旬宣佈，將在日本北部打造一條全自動的2nm晶片生產線。明年試產2納米晶片、大後年（2027年）量產2納米晶片。
“玩笑”的點在於，Rapidus稱未來四年將為此投入約350億美元，但作為一家成立於2022年8月的年輕晶片企業，即使Rapidus背靠日本政府、索尼、軟銀等主要投資方，要量產出2納米晶片——350億美元是根本不夠看的。
對比台積電相關的建廠、研發投入金額就更一目瞭然：
建廠投入上，台積電在美國的兩家代工廠總投入約400億美金。
研發投入上，台積電2022年研發成本在55億美金上下。
僅上述兩者相加都大大超過Rapidus的350億美元。
更何況，無論技術、裝置、人才、經驗——台積電都遠比才成立兩年的Rapidus家底豐厚。因此無論從那個角度看，Rapidus號稱要靠著未來的三百多億美金，就想在2027年量產2納米晶片，不亞於天方夜譚。
Rapidus的舉動更像是日本大企業和日本政府共同打造的一場“政治正確”：
日本政府看起來只是想讓人們知道——“放心，日本本土會擁有一家具備先進半導體工藝能力的半導體工廠。我們已經在做這件事了。放心。我們會確保供應鏈安全。”而企業則正好可以用“高技術”“創新”等人設向政府要補貼。
日本如此，美國加速“回流”的表面動作只會更快。但美國晶片產業最近也不太平。
先是美晶片巨頭英特爾2024“流年不利”。
今年以來，大量桌上型電腦使用者、筆記型電腦使用者和企業使用者都反饋英特爾13、14代酷睿處理器運行不穩，屢屢崩潰。英特爾稱不穩定是由運行電壓過高導致，並行布了補丁。但使用者並不買帳。外媒The Verge稱，損壞是永久的。另一家媒體Tom’s Hardware也說，英特爾相關處理器的任何性能下降，都是不可逆的。
今年8月1日，英特爾宣佈裁員15%。多家華爾街機構下調英特爾評級。
其二是台積電赴美建廠的道路至今未能如預期般順利。
台積電位於美國的第一家工廠原定於今年開始生產。但在 2023年7 月，它宣佈將生產時間推遲至 2025 年。
點選下圖可放大👇 台積電赴美設廠計畫👇
《星船知造》看來，台積電赴美之路的水土不服，問題當然不在台積電，而在於美國要讓台積電遷往美國本土——
山姆大叔多年來重商輕工導致的產業空心化和本土製造業水土流失，讓今日即使美國本土有巨額資金補貼和稅收優惠，短時期內也回天乏力了。
整整兩年過去了——2022年8月9日，美國“晶片法案（CHIPS and Science Act）”正式簽署。該法案通過提供巨額資金補貼和稅收優惠，吸引全球晶片產業轉移到美國。比如2020年5月宣佈赴美設廠的台積電就通過“晶片法案”獲得了66億美元的直接資金補貼和50億美元的低息政府貸款，用於在亞利桑那州建設半導體工廠。但第一座工廠仍然推遲生產時間。
美國本土製造“無人可用”的局面，短時間內不可能改變。
02 口號、資料、和不可逆的空心化
從川普到拜登，再到川普，都在不斷重複一個口號：重振美國製造。
這是一個在競選中拉攏部分選民的有效策略。
1997年以來，美國製造公司和工廠減少了約25%。與此同時，美國製造業增加值及製造業出口在世界的佔比也分別從90年代的12.7%和22%，下降到了2022年的7.3%和16.5%。
產業空心化如同一個在巨人身上緩慢生長的痼疾，一開始不痛不癢，而人們直到川普的上台和范斯的《鄉下人的悲歌》兩次登上亞馬遜圖書榜首才恍然大悟。
《鄉下人的悲歌》第一次登頂亞馬遜圖書榜榜首是在2016年，川普競選成功的第二天。第二次登頂，則在今年。
《鄉下人的悲歌》用文字畫面復刻了鐵鏽帶民眾如何深受美國製造業空心化之苦——工業產業衰落把他們推向了貧窮、酗酒、藥物濫用和精神崩潰。並從個體感受講述了美國“大城市工業中心-區域工業區-地方工業園”曾經相對平衡的工業格局是如何被徹底打碎：
當美國不可逆地進入“脫實入虛”，放棄製造業而選擇利潤更高的金融產業後，工業城市迅速衰敗，機器生滿鐵鏽，“鏽帶”大量生成。
該書伴隨的資料則是——2005年，美國製造業的外國直接投資為4999億美元，到了2019年，這一數字已經躍升至17857億美元，創下歷史新高。製造業外國直接投資佔外國直接投資總額的40%。
拜登一上任，就迅速著手吸引全球晶片產業轉移至美國，打造高端製造回流。
●2021年4月，走馬上任不久的拜登，在白宮召開“恢復半導體和供應鏈首席執行官（CEO）峰會”，手舉12英吋矽片，“敲打”來自台積電、英特爾等企業的19名高管：“（美國）在研發和製造方面已經落後……我們必須加快步伐。”
●2022年8月9日，法案簽署成法律。
主要政策包括
●約527億美元的半導體產業資金補貼；
●在美國建立晶片工廠享受25%的減稅優惠；
●約2000億美元用於人工智慧、量子計算等領域的科研創新；
●為STEM（科學、技術、工程和數學）教育提供資金；
●“護欄”規則，禁止接受美國晶片基金補貼的企業在未來十年內在其他國家擴大半導體生產能力，特別是中國和俄羅斯；
●建設20個地理上分散的“區域技術中心”，用於技術開發、創造就業等。
●英特爾：獲得85億美元的直接資金補貼和110億美元的聯邦貸款擔保，用於在美國多個州的晶片工廠建設。
●台積電：獲得66億美元的直接資金補貼和50億美元的低息政府貸款，用於在亞利桑那州建設三座半導體製造設施。
●三星：獲得64億美元的直接資金補貼，用於在德克薩斯州擴大晶片生產。
●美光科技：獲得61億美元的資金補貼，支援其在紐約州和愛達荷州的尖端記憶體製造項目。
●SK海力士：當地時間8月5日，美國商務部宣佈，和韓國儲存晶片企業SK海力士簽署不具約束力的初步條款備忘錄(PMT)，根據（CHIPS and Science Act）提供4.5億美元的補貼，以在美國建立一個高頻寬記憶體(HBM)先進封裝製造和研發(R&D)設施。
錢花出去一堆，法案落地整整兩年，實際效果呢？
兩周年了——一顆先進處理器都沒生產出來。
所有的實際成績幾乎都還是“承諾”和“預計”——
包括美國半導體產業協會（SIA）預計，2032年美國在全球晶圓廠產能中的份額將從10%升至14%。而如果沒有相關法規的支援，該比例將下滑至8%。
預測很美好，但實際情況是——台積電的美國工廠遲遲無法投產、許多美國晶片將被運送到海外完成關鍵工序、多個製造業項目被推遲或陷入停滯。
導致項目延期的直接因素之一，是多年產業空心化導致的“缺人”。
比如找不到合適的工人在晶片產業相關設施中從事裝置管理維護工作。用台積電創始人張忠謀的話說就是：“如果（一台機器）凌晨一點壞了，在美國，第二天早上能修好。但在台灣，凌晨兩點就能修好。”
目前台積電位於亞利桑那州的工廠的2200名員工中，約一半來自台灣。他們工作環境中語言上的障礙，以及與美國同事格格不入的工作方式，也讓工廠效率大打折扣。
大環境方面，隨著佔美國人口三分之一的“嬰兒潮”一代步入退休年齡，美國正迎來“大退休潮”。
麥肯錫資料，按照美國的巨額投資和籌劃，未來將新增16萬個晶片有關的職位空缺，但每年卻只有約1500名工程師和1000名新技術人員加入晶片行業。到2029年，工程師和技術人員的缺口或將高達14.6萬人。
缺口這麼大，“不想幹”的人卻越來越多。麥肯錫報告稱，由於缺乏職業發展等原因，2021年美國約有40%的半導體和電子員工有可能在3-6個月內離職，而到了2023年，這個比例超過了一半。
兩難的局面難以解決：人才短缺和工作方式問題導致效率低下，但倘若從其他地區引進成熟勞動者，又和為本土創造工作崗位的口號相背離。
2022年 4 月，張忠謀在接受一檔播客採訪時提到，美國試圖將半導體製造業轉移到本土將是“一項代價高昂、徒勞無功的行為”。
美國晶圓廠建設涉及到的勞動力成本、許可證成本等，都更為昂貴。
在中國大陸和台灣地區，企業在大約650天內就能建起一家新工廠。而在美國，則要延長到900天；在美國，一家新晶圓廠的建設成本比在亞洲高40%；美國每年的營運開支比在亞洲的營運開支高出30%。
加上晶片製造必須以規模化來壓低成本，無論是台積電在亞利桑那設廠，還是三星在在德克薩斯擴建工廠，為了滿足美國“老大”的“本土造”需求，他們都必須借助自身在台灣地區和韓國本土的工廠，來消化和承擔美國工廠的高成本。
這種“陪太子讀書”的模式，也波及到晶片下遊行業。
Social Mobile首席執行官羅伯特·莫爾科斯估計，美國本土晶片製造成本可能會上漲 40%。這相當於每台iPhone增加100美元以上的新成本。
換言之，未來選擇美國本土晶片的下游企業，要麼將成本轉嫁到消費者頭上，要麼壓縮自身利潤空間。
真金白銀的計算，最容易引發美國晶片產業鏈內部的不和。
當地時間7月17日，華爾街半導體指數市值蒸發逾5000 億美元，創下2020年以來最糟糕的一個交易日。而暴跌原因，被歸咎於川普的一番牢騷——
川普把矛頭指向了台灣在先進半導體製造領域的主導地位，稱台灣“搶走了”美國的晶片業務。
川普這番言論，也確實道出了美國晶片產業數十年來產業外遷所造成的不可逆窘境。
上世紀美國在確立自己在半導體方面的優勢後，首先將儲存產業向日本轉移。
之後日本憑藉半導體材料、裝置和小型有源和無源器件方面的優勢，加上儲存器市場的重要份額，很快成為了美國強有力的競爭對手，索尼在八九十年代也憑藉相機圖像感測器技術成為全球前十大半導體供應商之一。
到了80年代，韓國看準了美國打壓日本半導體的時機，開始藉機上位。
韓國先以半導體封裝測試為主，引進日本和美國的技術和裝置，建立半導體產業鏈。三星1984年開始引進英特爾相關技術，1987年做出全球領先的儲存晶片。最終以三星和 SK 海力士為代表，大力發展了 DRAM 和NAND快閃記憶體技術，使韓國成為了儲存器市場王牌。之後韓國拓展邏輯器件、模擬器件和光伏子器件等領域，成為了繼美國之後的第二大半導體強國。
晶片產業的第三次轉移，是把偏向勞動密集型的代工和封測環節逐步轉向台灣地區和中國大陸。
以半導體晶片封測起家，借助美國的技術轉移和市場需求，台灣地區逐步發展積體電路設計，並通過晶圓代工模式,成為全球最大的代工地區，最終擁有領先全球的半導體生產流程技術。
在數十年的產業遷移與相互競爭中，全球半導體供應鏈呈現出不同區域高度專業化的特徵：
總部在美國的公司在晶片設計、核心IP、EDA方面處於領先地位；
美歐日企業在部分裝置領域領先；
中國大陸、日本、台灣地區、韓國在半導體材料方面領先；
韓國、台灣企業在先進晶片製造領域領先。
由於上文提到的美國本土產業空心化問題，導致即便三星等企業想要唯美國馬首是瞻，對真正落地美國本土也依然有心無力——拜登的相關政策雖已一擲千金，但實際效果乏力。
那麼，川普的情況呢？
川普今年的20條競選政綱——(2024 GOP Platform Make America Great Again)中有一條尤為醒目：
第五條政綱提出：“停止外包，讓美國成為製造業超級大國。”
但無論從美國製造業“無成熟產業工人可用”、拜登的相關政策雷聲大雨點小等任何一個角度推斷，這一政綱都接近天方夜譚。離譜程度比日本2nm晶片更甚。
川普發表政綱不久，一個打臉動作就發生了。
美國貿易代表辦公室（USTR）近日表示，美國原定於8月1日生效的對電動汽車、電池、電腦晶片以及醫療產品等一系列中國進口產品加征高額關稅的部分舉措被推遲。
今天，中國晶片出口額增長迅速。中國晶片產業正發展出自己的優勢。
03 中國晶片的增長邏輯
不出意外的話，中國將在今年成為全球最大晶片出口國。
2023年中國大陸晶片出口占全球晶片出口總量的比例已達到26%。
2024年前7個月，中國晶片出口額高達6409.1億元，同比增長25.8%。如果繼續保持這個速度，2024年中國的晶片出口量全球佔比可能突破30%，進而成為全球最大晶片出口國。
與其它行業相比，晶片出口額僅次於自動資料處理裝置及其零部件（8158.8億元），增速則遙遙領先。無論出口額還是出口增速，晶片都在汽車（4628.6億元，+20.7%）之上。
中國成熟制晶片不僅滿足了國內需求，更在國際市場上擴大了影響力。中國產晶片的應用範疇已遠超消費電子與汽車電子領域。
為什麼中國晶片出口金額大幅增長？先從晶片大致分類和中國晶片產業特點說起。
晶片大致可以分為幾類：
邏輯晶片，即運行智慧型手機、電腦和伺服器的處理器；
儲存晶片，即DRAM（提供電腦運行所需的短期記憶體）和NAND（隨著時間的推移記住資料）；
微控製器MCU，一種整合化的微型電腦系統；
模擬晶片，包括射頻晶片、電源管理晶片等。
具體來看，中國邏輯晶片與美國相比仍有較大差距，但已有不少關鍵技術突破。包括華為海思、中芯國際都已實現7nm晶片技術突破。
儲存晶片方面，雖然全球儲存晶片市場集中度非常高，主要是韓國三星和SK海力士，合計佔據了全球儲存晶片市場70%以上的份額。但中國也已突破“零自制困境”，縱向對比來看，2017年以前中國儲存晶片還是“零自制”，目前佔到4%左右份額。
模擬晶片方面，2023年中國模擬晶片市場規模達到約3026.7億元，近五年年均複合增長率達4.93%。其增長速度主要得益於中國下游應用優勢——模擬晶片下游包括消費電子、通訊裝置、工業控制、汽車電子等領域。龐大的下游市場反哺下，國內模擬晶片自給率同樣不斷提升，2023年國內模擬晶片自給率達到15%左右。
另一方面，儘管美國試圖鎖死中國14nm以下工藝，但目前中國已具備量產14nm、12nm晶片的能力。中芯國際也已完成了7nm晶片研發。
先進製程晶片基本在手機處理器等少數領域應用，而在工業、汽車、軍事等領域，更注重成熟製程晶片的可靠性。28nm及以上的成熟製程晶片，佔據了75%以上的應用市場。
目前中國成熟製程晶片已佔據全球三分之一產能。
中國成熟製程晶片能走向全球，背後是中國製造的合力——
首先，中國晶片用更高的性價比，打破了過去美國、韓國等借助壟斷建構起的高定價。
比如，韓國徹底主導儲存晶片的時代，1TB的SSD行動硬碟可以漲價到1500元。而隨著中國在儲存晶片領域的突破，如今1TB行動硬碟已經降價到100多元。
其次，由於美國近些年通過裝置出口管控等手段限制中國先進製程晶片發展，中國把更多產能投入到成熟製程之中。
據SEMI World Fab Forecast預計，2024年中國將有18家新晶圓廠開始生產。這些圓晶廠，都將聚焦在成熟工藝上。中國目前晶片產業鏈分佈均勻，晶片設計、晶圓製造等高技術門檻的環節佔據了相當大的比例。
點選下圖可放大，部分國內晶片產業鏈相關企業。
各環節企業都在不斷髮展突破。半導體矽片企業滬硅產業，已突破300mm近完美單晶生長、超平坦拋光工藝以及極限表徵等關鍵技術瓶頸。紫光展銳在5G晶片技術領域取得了重大突破，相關解決方案已在智慧無人倉、智慧電力、智慧園區等多個垂直領域實現商用落地。
中國晶片產業的集聚效應也較為顯著，已形成了以上海為核心的長三角、以深圳為核心的珠三角、以北京為核心的京津冀三大聚集區。
長三角最為集中，發展也最為迅猛。2023年長三角積體電路產量為1641.26億塊，同比增長8.57%，佔全國比重約47%，其中江蘇積體電路產量就佔全國總產量的30%。
正是在中國成熟製程晶片已然崛起、大踏步邁向全球的大背景下，歐盟與美國一直在討論如何限制中國成熟製程晶片出口。
歐美給出的理由則是“解決依賴性”。
但實際情況到底怎麼樣？《星船知造》看了下今年上半年中國晶片出口資料，發現歐美的“受害者”姿態不過是個幌子。
如上圖，根據海關總署資料，2024年1-6月，中國出口晶片主要出口貿易夥伴為中國香港、韓國、台灣地區、越南、馬來西亞等地區和國家。
上半年中國晶片產品貿易累計出口765.9億美元，而出口歐盟和美國的金額，總計26.2億美元。要說歐美對中國晶片形成依賴，還為時尚早。但中國晶片在其它地區廣受歡迎，讓山姆大叔坐不住了。
尾聲
區域專業化帶來的集聚效應，讓各個國家、地區的企業難以捨棄其巨大的成本等優勢，也使得彼此之間依賴加深。也正是因為如此，當美國試圖表現出自己正增強對全產業鏈的掌控力時，各方對成本與利潤的計算所形成的“回流”阻力反而愈加凸顯。
以及今天美國產業空心化導致的熟練工人短缺問題，又反過來成為了加劇空心化的關鍵原因。
技術前行的腳步從未停歇。而人，是未來真正的變數。如何吸引、培養晶片相關工人、工程師等人才，將是全球晶片“戰”的核心議題。目前中國每年科學、技術、工程、數學專業（STEM）畢業生的數量超500萬，全球領先。
在拜登簽署相關法規兩周年之際，英國《金融時報》報導稱，美國已宣佈的造價過億美元的項目中，近四成進度滯後或暫停。
晶片產業，正是其中極具代表性的領域。
註：封面圖源自豆瓣電影《流浪地球2》劇照
主要參考資料：
[1] 為轉型提供資金 英特爾宣佈裁員15% 新華社
[2] 量產2納米晶片，日本晶圓廠能行嗎？半導體行業觀察
[3] Intel finally announces a solution for CPU crashing and instability problems — claims elevated voltages are the root cause; patch coming by mid-August. Tom’s Hardware
[4] 《晶片戰爭》克里斯·米勒
[5] 2023年中國積體電路進口減少 本土成熟製程發力.第一財經
[6] 美國製造晶片，成本將飆升 半導體行業觀察
[7] 2024年中國模擬晶片行業市場前景預測研究報告 中商產業研究院
[8] 趕超與發展：中國積體電路產業鏈佈局與最佳化對策 齊魯學刊
[9] 前7個月出口金額大增25.8% 中國積體電路產業快步前行 證券時報
[10] 2024年中國晶片市場驅動因素、晶片主要細分市場及行業未來發展投資前景趨勢
[11] 每年超500萬STEM畢業生，全球領先！——讀懂中國經濟新優勢 人民日報
[12] 2024年中國儲存晶片產業鏈圖譜研究分析 中商產業研究院
[13] 美國的再工業化和製造業復興研究 中國銀行紐約研究中心暨紐行戰略及研究部（芯師爺）