英偉達、台積電、華為：為什麼美國、中國及其他國家在爭奪計算機芯片 - 彭博社

計算機芯片是數字經濟的引擎，它們日益增長的能力使得諸如生成性人工智能等技術得以實現，這些技術承諾將改變多個行業。當冠狀病毒大流行擾亂了亞洲的芯片生產時，它們的關鍵角色得到了凸顯，全球技術供應鏈陷入了混亂。

因此，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也就不足為奇了。美國已經推出了一系列旨在遏制中國半導體雄心的限制措施，並確保美國在這一重要領域保持領先地位。芯片可能仍將是即將上任的特朗普政府的重點，後者希望鞏固美國的實力和製造業。

為什麼芯片如此關鍵？

它們是處理和理解大量數據所需的，而這些數據已經與石油相媲美，成為經濟的命脈。芯片由沉積在硅盤上的材料製成——芯片是半導體或集成電路的簡稱——可以執行多種功能。

存儲數據的內存芯片相對簡單，像商品一樣交易。邏輯芯片則運行程序並充當設備的大腦，複雜且昂貴。對組件的獲取，例如Nvidia Corp.的H100 AI加速器，已與國家安全以及像Alphabet Inc.的Google和Microsoft Corp.等巨頭公司的命運緊密相關，因為它們競相建立大型數據中心，並在被視為計算未來的領域中爭奪領先地位。

即使是日常設備也越來越依賴芯片。汽車中每一次按鈕的按壓都需要簡單的芯片將觸摸轉換為電子信號。而所有電池供電的設備都需要芯片來轉換和調節電流的流動。

為什麼芯片製造會引發爭奪戰？

世界上大多數領先的半導體技術起源於美國，但如今主導芯片製造的是台灣和韓國。中國是電子元件最大的市場，並且對自己製造更多使用的芯片有着日益增長的渴望。這使得該行業成為華盛頓的焦點，因為它試圖限制其亞洲競爭對手的崛起，並解決其所稱的國家安全問題。

美國正在部署 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來 恢復 組件的實體生產，減少其認為對東亞少數設施的危險依賴。包括西班牙、印度和日本在內的其他幾個國家正在效仿。

即將離任的美國總統喬·拜登的政府計劃在1月離任前幾天對像英偉達這樣的AI芯片出口實施額外限制。美國希望限制用於數據中心的AI芯片的銷售，既針對國家也針對公司，目標是將AI開發集中在友好國家，並讓全球企業與美國標準保持一致，據 熟悉此事的人士透露。

全球芯片投資

分配或計劃用於半導體的資金，以美元計

來源：彭博社報道和研究，半導體行業協會

誰控制供應？

芯片製造已成為一個日益 獨佔 的行業。新工廠的價格超過200億美元，建設需要數年時間，並且需要全天候24小時滿負荷運行才能盈利。所需的規模減少了擁有尖端技術的公司數量，僅剩三家——台灣半導體制造公司（TSMC）、韓國的 三星電子 和 美國的英特爾公司。TSMC和三星充當所謂的代工廠，為全球各地的公司提供外包製造服務。

全球最大的科技公司依賴於獲得最佳製造能力，而大部分製造能力位於台灣。英特爾曾專注於為自身使用製造芯片，但現在正試圖與TSMC和三星競爭合同製造業務。在產業鏈的下游，有一個龐大的行業專門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組件的主要製造商，這些組件用於調整智能手機內部的電力和控制温度。這是中國的目標領域，中國被阻止獲得許多製造更尖端部件所需的機器，正在大量投資以提升生產能力。

芯片大戰的局勢如何？

儘管中國正在大肆花費，但該國的芯片製造商仍然依賴美國和其他外國技術，他們對海外設計和製造的芯片設備的獲取正在縮小。

• 美國在2023年對最先進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認為可能構成軍事威脅的能力，例如超級計算機和人工智能。它還施壓合作伙伴限制中國獲取一種被稱為浸沒深紫外光刻的較不先進的芯片製造技術，同時開始限制自己對中國半導體的進口。
• 中國在出口限制生效之前成功囤積了大量浸沒DUV機器。
• 包括華為技術有限公司在內的領先中國科技公司已被列入所謂的美國實體名單，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。
• 美國政客們決定他們需要做的不僅僅是遏制中國。2022年芯片與科學法案撥出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發放資金

超過600家公司爭奪390億美元的芯片法案補助金

來源：商務部

注意：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，這些是直接補助金之外的。

中國在做什麼？

中國並沒有閒着。華為正在全國範圍內建立一個半導體制造設施的影子製造網絡，這將使這家被列入黑名單的公司規避美國製裁。在2023年，華為推出了一款由所謂的7納米技術處理器驅動的智能手機——這比美國的規定允許的更先進。

但中國的國家冠軍及其主要合作伙伴中芯國際目前在7納米技術上停滯不前。他們可能會一直保持這種狀態直到2026年——這比最新技術落後幾代——這對北京的雄心構成了打擊。

其他國家在做什麼？

• 歐盟制定了自己價值463億美元的計劃，以擴大本地製造能力。歐洲委員會估計，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年將該地區的產出翻倍，達到全球市場的20%。
• 日本和韓國正在制定計劃，投入數十億美元來提升自己的芯片行業。日本公司在芯片製造設備設計方面位居世界領先，而韓國巨頭三星和SK海力士是全球內存芯片的領導者，特別是那些被Nvidia使用的芯片。
• 印度在2月份批准了價值152億美元的半導體制造廠投資，包括塔塔集團提出的在該國建立首個大型芯片製造設施的提案。
• 在沙特阿拉伯，公共投資基金正在考慮一項未具體説明的“可觀投資”，以啓動該王國進入芯片領域的嘗試，因為它尋求多元化依賴化石燃料的經濟。
• 日本的貿易部為2021年啓動的芯片運動爭取到了約253億美元的資金。項目包括在南部的熊本和北部的北海道建立兩個台積電的晶圓廠，其中日本本土企業Rapidus Corp.計劃在2027年大規模生產2納米邏輯芯片。
• 德國總理奧拉夫·肖爾茨希望將其國家轉變為半導體超級大國的願望，然而，由於政治動盪和英特爾暫停對馬格德堡的300億歐元（309億美元）投資等因素，迅速減弱。

全球芯片生產面臨的最大風險是什麼？

潛在的台灣衝突。

中國長期以來聲稱該島是其領土，距離其海岸約100英里（160公里），並威脅要入侵以防止其正式獨立。美國一直是台灣政府的主要支持者。

戰爭可能會使台灣芯片製造巨頭台積電與其全球客户隔絕。該公司幾乎獨自創造了“代工”商業模式——製造由他人設計的芯片。像蘋果公司這樣的主要客户為台積電提供了巨大的訂單量，使其建立了行業領先的專業知識，現在世界依賴於它。該公司在2022年超越英特爾，成為收入最高的公司。匹配其規模和技能將需要數年時間，並且成本高昂。