“芯片戰爭”如何讓國家陷入技術軍備競賽-彭博社
Ian King, Debby Wu
在台灣新竹的台灣積體電路製造股份有限公司創新博物館展出的半導體晶圓。
攝影師:I-Hwa Cheng/Bloomberg製造半導體的極其複雜、高風險的業務一直是企業巨頭之間的競爭。現在,它也成為各國政府之間的競賽。這些關鍵的技術產品——也被稱為集成電路或更常見的芯片——可能是有史以來製造最微小且最嚴格的產品。由於它們的生產難度和成本如此之高,全球只有少數幾家公司能夠生產,這種依賴在疫情期間的短缺中變得非常明顯。芯片的獲取也已經成為地緣政治的武器,美國通過加強對出口到中國的限制來遏制經濟競爭對手的崛起。加強出口限制以遏制經濟競爭對手的崛起。
1. 為什麼要爭奪芯片?
每一次人工智能突破、電動汽車的續航升級或高超音速導彈的制導系統都離不開硅。大部分世界領先的芯片技術源自美國。中國是電子元件的最大市場,也越來越渴望自己生產更多使用的芯片。這使得該行業成為華盛頓的焦點,因為它試圖限制亞洲競爭對手的崛起並解決其所稱的國家安全問題。北京方面已經投入數十億美元努力建立自己的芯片產業,並減少對越來越受到美國限制的進口的依賴。與此同時,歐洲和美國正在撥出鉅額政府資金,以恢復芯片的實際生產,減少他們所説的對東亞少數幾家工廠的危險依賴。
2. 為什麼芯片如此重要?
它們是處理和理解大量數據所必需的,這些數據已經與石油一樣成為經濟的命脈。芯片是由硅盤上沉積的材料製成,可以執行各種功能。存儲數據的存儲芯片相對簡單,並且像大宗商品一樣交易。運行程序並充當設備大腦的邏輯芯片更加複雜和昂貴。獲得諸如Nvidia Corp.的H100人工智能加速器等組件的訪問已經與國家安全和像Alphabet Inc.的Google和Microsoft Corp.這樣的巨頭公司的命運聯繫在一起,它們正在競相建設旨在奪取計算機未來領先地位的巨型數據中心。但即使是日常設備也越來越依賴芯片。汽車中的每次按鍵操作都需要簡單的芯片將觸摸轉換為電子信號。而所有電池供電設備都需要芯片來轉換和調節電流。
3. 誰控制供應?
芯片製造已經成為一項日益艱難和排他性的業務。新工廠的價格超過200億美元,需要數年時間才能建成,並且需要全天候運轉才能盈利。所需的規模已經將擁有領先技術的公司數量減少到僅有三家——台積電(TSMC)、韓國的三星電子和美國的英特爾公司。台積電和三星充當所謂的晶圓代工廠,為全球各地的公司提供外包製造服務。從Nvidia到微軟和亞馬遜的內部努力,都依賴於獲得最佳製造設施,其中大部分位於台灣。英特爾過去專注於為自己製造芯片,但現在也在努力與台積電和三星競爭合同製造業務。在較低層次的產業中,有一個製造所謂模擬芯片的巨大行業。像德州儀器公司和意法半導體這樣的公司是控制按鈕操作和設備電源轉換的組件的主要製造商。中國正針對這一領域進行大量投資,以提高生產能力並奪取市場份額,因為中國被阻止獲得製造尖端零部件所需的許多設備。
4. 地緣政治競爭中發生了什麼?
儘管中國進行了大規模的芯片支出,但該國的芯片製造商仍然依賴美國技術,他們獲取海外芯片生產技術的途徑正在減少。
- 美國在2023年對一些芯片和芯片製造設備實施了更嚴格的出口管制,以阻止中國發展華盛頓視為潛在軍事威脅的能力,如超級計算機和人工智能。今年10月,規定進一步收緊,並與日本和荷蘭達成協議,將於2024年生效。
- 包括華為技術有限公司在內的一些中國科技領軍企業已被列入所謂的實體清單。美國的芯片技術供應商必須獲得美國政府批准才能向這些被列入黑名單的公司出售產品,這一舉措旨在限制中國開發高端芯片和構建尖端人工智能應用的能力。但華為今年宣佈推出搭載新麒麟9000s芯片的Mate 60 Pro手機。該處理器由總部位於上海的中芯國際採用所謂的7納米技術製造,比美國規定允許的技術更先進。
- 美國政客已決定他們需要做的不僅僅是阻止中國。2022年的芯片與科學法案將提供約500億美元的聯邦資金,以支持美國半導體的生產,並培養行業所需的熟練工人。 TSMC、三星和英特爾,這三家最大的芯片製造商,都宣佈了在美國建廠的計劃。
- 歐洲已加入減少東亞生產集中的競賽。歐盟成員國於11月同意一項430億歐元(460億美元)的計劃,以加速其半導體產量。目標是到2030年將該集團的產量提高到全球市場的20%。
- 此外,日本已撥出約4萬億日元(2670億美元)的政府資金振興其半導體行業,並希望該領域的支出,包括私營部門支持,能達到10萬億日元。該計劃的目標之一是到2030年將國內生產的芯片銷售額增加兩倍。
5. 台灣如何融入這一切?
這個島嶼民主國家在外包芯片製造中成為主導角色,部分原因是因為上世紀70年代政府決定促進電子產業。台積電幾乎獨自創造了“代工”業務模式——生產他人設計的芯片。隨着新工廠的成本飆升,芯片用户紛紛接受了這種方法。像蘋果公司這樣的大客户為台積電提供了大量訂單,幫助其建立了行業領先的專業知識,現在全世界都依賴於它。該公司在2022年的營收方面超過了英特爾。要匹敵它的規模和技能需要數年時間和鉅額成本。然而,政治使這場競賽不僅僅是關於金錢,美國表示將繼續努力限制中國進入台灣代工廠生產的美國設計芯片。中國長期以來聲稱這個島嶼是其領土,並威脅入侵以阻止其正式獨立。
參考書目
- 關於台灣地位、物聯網和美國對中國實體進行黑名單的快速瞭解。
- 更多關於美國如何加強對中國科技行業的打擊的信息。
- 彭博商業週刊的一篇文章,講述了地緣政治現在完全圍繞芯片展開。
- 彭博觀點的Tim Culpan表示中國周圍的“硅圍欄”幾乎建成,而Alex Webb則警告歐洲的白象芯片計劃。
- 一篇深度報道解釋了世界如何如此依賴台灣的芯片。
- 2021年彭博視頻報道了中國對芯片霸權的努力。
- 國會研究服務的報告介紹了增加美國芯片製造能力的立法努力。