白宮百日報告中的半導體產業

美國白宮的國家安全及經濟兩個委員會，日前共同發表攸關美國未來競爭力的產業鏈報告，內容涵蓋了半導體、大容量電池、關鍵礦物及材料與生醫製藥這四大領域。半導體供應鏈是相當的複雜且國際化，據統計，要能做到最終產品給客戶，半導體IC就得在不同的國界上，走過七十回。

美國與中國兩大世界強權，其所發表的計畫或報告都是有相當的針對性。白宮這份半導體報告，就產業競爭的角度而言，明顯是衝著中國而來。中國在第一期的國家半導體基金投入了210億美元，第二期又準備投入290億美元的資源。而地方政府的投入，預估在2015~2025年間約為1,450億美元。這些資金的投入，對美國產生了巨大的威脅。中國在十三五計畫中，提出了「中國製造2025」，提出在半導體領域的自製率在2025年要達到70%，但是在2020年卻仍只有16%。

美國仍佔據重要地位

白宮的這份報告詳細地分析了現今半導體產業鏈在美國的生態，報告中多次使用「韌性(resilience)」一詞，但用閩南語講的「打斷筋骨顛倒勇」來形容美國現行的半導體產業鏈，反而更為貼切。事實上除了晶圓製造及先進的封裝技術外，美國在其他主要領域依然是領先的。

以半導體終端產品IC來說，美國仍執世界的牛耳。其中屬於邏輯IC的個人電腦CPU、GPU、FPGA幾乎被美國企業囊括了所有的市場；在手機所使用的CPU，高通(Qualcomm)與蘋果(Apple)也佔了40%的市場。記憶體IC主要生產國是南韓，但是美國也大約佔有30%的比例。類比IC是美國為首，與歐洲及日本共享的天下。在產業鏈的上游，EDA軟體幾乎是美國的天下；設備製造業美國產值佔42%，日本為31%，荷蘭為19%。

美國在九十年代的半導體晶圓製造曾高達全球的36%，如今僅佔12%，低於台灣20%、南韓的19%、日本的17%以及中國的16%。而小於10奈米的先進製程在美國本土是零。美國的IC設計公司在先進製程上需要仰賴台積電，而在成熟製程上又得靠中國的晶圓代工廠，這是最令美國政府擔憂的。至於封裝及測試業，美國本土的產值僅佔3%。

現今蓋一座5奈米的晶圓廠需要120億美元，而3奈米則需高達200億美元的資金。在美國設立一先進的晶圓廠，其最大的挑戰在於成本，以營運十年所需的成本，相較於台灣及南韓會多30%，於中國會多50%，這其中的差距有一半是來自於政府的補助及稅務上的獎勵。

提前搖醒巨人的中國

報告中另一個重點在於美國的國防暨航空產業，這在美國是一個龐大的產業，年產值超過9,000億美元，是全球半導體產值的兩倍。基於國家安全的考量，這個領域所使用的晶片，大都在美國本土生產，使用的是成熟甚至技術落後，且不具成本效益的晶圓廠。

在尖端武器系統上，的確需要先進的半導體製程，但是因為國防晶片的需求是少量多樣，無法花費3億美元開個7奈米的光罩，或5億美元一個5奈米的光罩。因此以國家安全的策略來扶植先進製程的晶圓廠，是件刻不容緩的事，這也是英特爾(Intel)會願意花費200億美元，蓋兩座晶圓代工廠的主要原因吧。

報告中也再三提到人才的欠缺，台積電董事長劉德音在接受美國CBS專訪中，就特別提出希望美國大學能持續培養半導體專業人才。目前美國大學工程類碩士以上學位，外國學生佔一半以上。同時報告中也建議拜登政府，在美國貿易代表署成立專案小組，積極調查任何不公平貿易行為，影響到美國的供應鏈。也建議結合美國相關部會，長期監控供應鏈的供需並收集數據，以避免斷鏈的發生。

綜觀這次白宮的百日報告中，在半導體領域最重要的目的，就是以國家安全、美國製造以及中國威脅為主軸，為政府所主導並資助的半導體產業政策做說帖及背書。美國國會兩黨也隨即通過了《美國創新與競爭法》，在五年內要投入2,000億美元在科技相關領域的研發，其中半導體的製造就佔了520億美元。美國政府上一回對半導體大規模的資助，是在1987年與14家業者成立半導體製造技術聯盟(SEMATECH)做製程技術的研發，由國防部出資5億美元，當時的競爭對手是日本的半導體業。

美國是個會深刻反省以及鞏固領先地位的國家，在上世紀八十年代，日本製造一度是世界第一，幾乎打垮了美國的汽車業及鋼鐵業，以及之後的半導體產業。九十年代後期開始，美國在創新及新科技的引領下，重新取得話語權。

如果我們以半導體領域最重要的國際會議ISSCC來看，美國仍是諸多創新與突破的佼佼者。中國近來動作頻頻，已不若鄧小平以及之後的幾位國家領導人般的韜光養晦，中國在羽翼未豐時就搖醒了美國這位巨人，實操之過急。然而現階段世上誰也無法撼動美國的實力與決心，以及美國在未來在科技及產業領先的地位。