Nvidia、台積電、三星和英特爾：‘芯片戰爭’如何讓國家捲入科技軍備競賽 - 彭博社

三星HBM芯片。

攝影師：SeongJoon Cho/Bloomberg計算機芯片是數字經濟的引擎室，它們不斷增強的功能正在推動生成式人工智能等技術的發展，這些技術承諾改變多個行業。當冠狀病毒大流行擾亂亞洲的芯片生產，將全球技術供應鏈推入混亂時，芯片的關鍵作用得到了凸顯。難怪，這些設備現在成為世界經濟超級大國之間激烈競爭的焦點。

1. 為什麼芯片如此關鍵？

它們是處理和理解大量數據所需的東西，這些數據已經與石油一樣成為經濟的命脈。芯片由沉積在硅盤上的材料製成，芯片（半導體或集成電路的簡稱）可以執行各種功能。存儲數據的存儲芯片相對簡單，像大宗商品一樣交易。邏輯芯片運行程序，充當設備的大腦，更復雜且更昂貴。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巨頭公司（如Alphabet Inc.的Google和Microsoft Corp.）的命運聯繫在一起，它們正競相建設巨大的數據中心，併力爭在被視為計算未來的領域中取得領先地位。但即使是每天使用的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芯片將觸摸轉換為電子信號。所有使用電池的設備都需要芯片來轉換和調節電流。

2. 為什麼會有芯片製造的爭奪戰？

世界上大部分領先的半導體技術源自美國，但如今卻是台灣和韓國主導着芯片製造。中國是電子元件最大的市場，而且越來越希望自己生產更多使用的芯片。這使得該行業成為華盛頓關注的焦點，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。美國正在實施出口管制和進口關税來遏制中國的芯片雄心。它還撥出鉅額政府資金重新引入這些組件的實際生產，減少其認為對東亞少數設施的危險依賴。包括德國、西班牙、印度和日本在內的其他幾個國家正在效仿美國的做法。

全球芯片投資

用於半導體的撥款或計劃，以美元計

來源：彭博報道和研究，半導體工業協會

3. 誰控制供應？

芯片製造已經成為一個日益不穩定和獨佔的行業。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以實現盈利。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。台積電和三星被稱為所謂的晶圓代工廠，為全球公司提供外包製造服務。世界上最大的科技公司依賴於獲得最佳製造技術，而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。在較低層次上，有一個龐大的行業製造所謂的模擬芯片。德州儀器公司和意法半導體公司等公司是這些調整智能手機內部電源、控制温度和將聲音轉換為電脈衝等組件的領先製造商。中國被阻止接觸許多製造更先進零部件所需的設備，因此正在瞄準這一領域，大力投資以增加生產並佔領市場份額。

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10:56

4. 芯片之戰進展如何？

儘管中國進行了大筆投資，但該國的芯片製造商仍然依賴於美國和其他國外技術，他們獲取海外設計和製造的芯片設備的途徑正在減少。

• 2023年，美國對最尖端的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。它還敦促盟友限制中國獲取一種較不先進的芯片製造技術，稱為浸沒式深紫外光刻，同時採取措施限制自己進口中國芯片。
• 在出口限制生效之前，中國設法囤積了大量的浸沒式DUV機器。到2024年7月，華盛頓正在向盟友施壓，要求禁止芯片製造設備製造商如ASML Holding NV和東京電子有限公司為這些機器提供維修和維護服務。
• 包括華為技術有限公司在內的中國領先科技公司被列入所謂的美國實體清單，這意味着美國芯片技術供應商必須獲得政府批准才能向這些被列入黑名單的公司銷售。
• 美國政客已經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撥款390億美元用於直接補助，以及價值750億美元的貸款和貸款擔保，以振興美國的芯片製造。

美國在半導體推動中分發資金

超過600家公司爭奪390億美元的芯片法案撥款

來源：商務部

注：金額代表可能仍會變化的初步協議，不包括一些公司將獲得的貸款和税收抵免，除了直接撥款。

• 中國並未坐視不管。華為正在中國各地建設一系列秘密半導體制造設施，這是一個影子製造網絡，讓這家被列入黑名單的公司規避美國製裁，進一步推動國家的技術雄心。2023年，華為推出了一款搭載所謂7納米技術處理器的智能手機 — 比美國規定允許的更先進。
• 歐盟制定了自己的463億美元計劃，以擴大本地製造能力。歐盟委員會估計，該行業的公共和私人投資總額將超過1080億美元。目標是到2030年將該集團的產出翻倍至全球市場的20%。
• 印度在2月批准了由100億美元政府基金支持的投資，其中包括塔塔集團競標建設印度首個重要芯片製造設施。
• 沙特阿拉伯的公共投資基金正着眼於一個未指明的“大規模投資”，以開啓該國進軍芯片領域的征程，以期實現經濟多元化，減少對化石燃料的依賴。
• 日本貿易部已為2021年啓動的芯片計劃獲得約253億美元。項目包括兩家台積電在熊本南部的晶圓廠和北海道的另一家晶圓廠，日本本土企業Rapidus Corp.計劃於2027年大規模生產2納米邏輯芯片。

全球芯片生產面臨的最大風險是什麼？

潛在的台灣衝突，台灣生產了大部分世界先進的邏輯半導體和許多落後的芯片。

中國長期以來聲稱擁有這座島嶼，距離其海岸僅100英里，威脅要入侵以防止其正式獨立。美國承諾如果發生這種情況將保衞台灣。

一場戰爭可能會使台灣芯片製造巨頭台積電與其全球客户脱鈎。該公司幾乎獨自創建了“晶圓代工”業務模式 —— 製造他人設計的芯片。像蘋果公司這樣的大客户為台積電提供了大量訂單，幫助其建立了業界領先的專業知識，現在全世界都依賴於它。該公司在2022年的收入方面超過了英特爾。要匹敵其規模和技術將需要數年時間和耗費一大筆資金。

參考書目

• 量化因戰爭而導致的芯片強國台灣的經濟成本。
• 關於台灣地位、美國對中國實體進行黑名單以及美國如何錯失了領先的機會來主導尖端芯片製造技術的QuickTakes。
• 關於華為意外復甦的芯片的深入報道。
• 彭博商業週刊關於現在地緣政治已經全面圍繞芯片展開的故事。

美國正在考慮單方面限制中國獲取人工智能存儲芯片和能夠製造這些半導體的設備，可能會在下個月實施，這一舉措將進一步升級世界上最大經濟體之間的科技競爭。

這一措施旨在阻止美光科技公司、韓國領先的存儲芯片製造商SK海力士和三星電子向中國公司供應所謂的高帶寬存儲器（HBM）芯片，據知情人士透露，這三家公司主導全球HBM市場。他們強調目前尚未做出最終決定。