芯片制造格局改寫，美國終於幹成了？

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SIA和BCG在最新發布的報告中表示，全球半導體供應鏈既有優勢，也有弱點。在 2021 年 4 月發布的報告1 中指出，全球一體化的半導體供應鏈每年可實現 450 億至 1250 億美元的成本效益，使價格比完全本地化的供應鏈低 35% 至 65%，從而提高了下遊產品和服務的採用率。

但我們也發現，該行業已變得容易受到地域集中的影響–在整個供應鏈中，至少有 50 個點上的某個地區佔據了全球 65% 以上的市場份額。大流行病、自然災害、材料短缺或衝突等破壞性事件都可能對全球芯片供應鏈造成重大影響。

各國政府和企業正在採取一致行動，以提高抗災能力。2022 年 8 月籤署生效的美國《CHIPS 法案》承諾爲半導體制造業提供 390 億美元的贈款獎勵和 25% 的投資稅收抵免 (ITC)。

歐盟發布了《歐洲芯片法案》，中國大陸啓動集成電路（IC）產業投資基金，中國台灣、韓國、日本、印度和其他國家和地區也出台或擴大了各種激勵計劃。與此同時，企業也在老地區和新地區進行了大量投資。我們預計，2024-2032 年私營部門在晶圓制造領域的投資將達到約 2.3 萬億美元，而在《CHIPS 法案》頒布前的 10 年（2013-2022 年），這一數字爲 7200 億美元。預計美國將獲得這些資本支出的 30%，而在《CHIPS 法案》頒布前，美國的投資速度僅佔全球資本支出的 9%。

晶圓制造將更具彈性。我們預測，到 2032 年，尖端晶圓制造能力將從中國台灣和韓國擴展到美國、歐洲和日本。我們預計，2022 年至 2032 年期間，美國的晶圓廠產能將增加 203%，增幅居全球之首。因此，美國將扭轉數十年來的下滑趨勢，並將其在全球晶圓廠總產能中所佔的份額從現在的10%提高到2032年的14%。如果不採取行動，到2032年，美國的份額將進一步下滑至8%。

新市場和創新技術可以支持組裝、測試和封裝（ATP）的恢復。在 ATP 領域，中國大陸和中國台灣將繼續佔據全球產能的最大份額。但在政府和外國投資者的支持下，我們預計東南亞、拉丁美洲和東歐國家將擴大 ATP 活動。美國國務院正在通過《CHIPS 法案》下的國際技術安全與創新（ITSI）基金支持這些努力。新興市場國家的政府正在積極推行自己的战略，以吸引 ATP 投資。與此同時，先進封裝的發展和相關的芯片創新也推動着領先企業在美國和歐洲建立 ATP 能力，靠近新的晶圓制造能力。

供應鏈的其他部分也在實現更好的平衡。在設計、核心 IP 和電子設計自動化 (EDA) 領域，公司正在實現人才招聘、定位和培訓地點的多樣化。在半導體制造設備（”工具”）方面，目前的行業領導者正在不同地區建立研發和培訓中心。雖然材料生產仍集中在東亞，但我們預計未來工廠產能將向美國和歐洲轉移，以實現成本和研發優勢。

強大的全球人才梯隊一如既往地重要。隨着半導體公司在勞動力市場緊張的背景下推行雄心勃勃的發展計劃，他們需要工程師和技術人員來填補高技能和中等技能的職位。改善成熟地區和新興地區的勞動力發展，同時推進移民政策以促進全球人才流動，對於半導體行業未來的恢復能力至關重要。

規模化和开放性對復原力至關重要。爲確保新的和多樣化的半導體設施能夠以最佳產能利用率運營，從而產生積極的投資回報，芯片公司必須保持與全球客戶和全球供應商網絡的持續聯系。各國政府對芯片公司在何處銷售產品和服務，或在何處採購投入和設備施加了越來越多的限制。幸運的是，全球半導體貿易繼續快速增長，反映了該行業的全球互聯性。美國和盟國政府需要保持开放的貿易與合作，認識到極端的產業政策，如國家層面的完全 “自給自足”，會削弱彈性、增加成本並扼殺創新。

產業政策有可能造成更多瓶頸，增加供應鏈風險。如果激勵計劃和大規模產業政策導致非市場性投資，從而造成過度集中或供過於求，那么半導體供應鏈的某些環節就會面臨風險。政府的激勵措施應側重於促進有針對性的、分布式的、以市場爲基礎的投資。

需要持續支持抗風險能力。未來十年，半導體供應鏈將繼續面臨挑战，包括行業周期性和下遊需求的快速發展（如人工智能、電動汽車、工業自動化和機器人）。成熟節點產能的供需失衡可能會變得更加明顯。美國和其他地區的政策制定者必須 “堅持到底”，擴大當前的支持力度，並考慮採取更多措施來加強復原力。

引言

半導體爲當今經濟提供動力，從汽車和移動設備到數據中心、醫療設備、清潔技術，當然還有即將到來的人工智能革命。集成電路（IC）的發明使美國开始在設計和制造領域處於領先地位。從20世紀80年代开始，芯片制造迅速從北美轉移到日本和東亞。雖然美國在設備和芯片設計方面仍處於領先地位，但東亞經濟體的晶圓制造能力份額卻在不斷擴大，其中最突出的是韓國在存儲器領域的崛起，以及中國台灣在所有其他半導體的純代工業務領域的崛起。這種配置實現了快速發展和專業化，但隨着時間的推移，也導致了供應鏈的集中。

在《在不確定的時代加強全球半導體供應鏈》（2021 年 4 月）一文中，我們分析了半導體供應鏈，以了解其對全球經濟的價值，同時也找出了薄弱環節。我們建議採取政策和其他行動，通過加強地域多樣化來提高供應鏈的彈性。

2022 年 8 月籤署生效的美國 CHIPS 法案承諾爲半導體制造業提供 390 億美元的贈款和貸款。同樣，歐盟發布了《歐洲 CHIPS 法案》，中國大陸啓動了第三期集成電路產業投資基金，亞洲和其他地區也出現了各種其他激勵計劃。與此同時，爲滿足日益增長的市場需求，100 多項新的半導體制造投資已經宣布，分布在全球各個主要地區。

在本報告中，我們就當今政策對全球半導體供應鏈未來投資的影響以及對恢復力的影響提供了最新觀點。從廣義上講，我們將彈性定義爲改善供應鏈的地域多樣化。我們首先回顧了各主要地區的公共和私營部門战略。然後，我們評估了這些趨勢在未來十年可能產生的影響，特別是預測了晶圓制造和 ATP 能力分布的變化。我們還考慮了供應鏈其他環節的地域多樣化，包括設計、核心 IP 以及 EDA、設備和材料。

隨後，我們的報告強調了實現更強復原力的途徑，包括維持政府支持、防範供需失衡、整合新國家、保持全球貿易活力以及培養全球人才。由於地緣政治摩擦持續存在，維持全球供應鏈和支持更多樣化的全球生產足跡非常重要。因此，我們在報告的最後強調了行業的未來需求。

政府激勵措施的擴展

半導體公司在做出投資決策時會權衡許多因素，包括整體商業條件、供應商網絡、場地可用性、基礎設施和勞動力，但一個重要的主導因素是政府政策。精心制定的、持久的激勵計劃，以及有利的監管環境和有效的人才培養措施，也標志着政府對行業長期成功的承諾。對於單個企業而言，有效的政策可以提高設施建設和運營的成本和效率。

自我們於 2021 年 4 月發布報告以來，世界各國政府在加大對半導體產業的支持力度方面做出了巨大努力。

美國通過了《CHIPS 法案》，通過直接撥款和針對半導體制造業的 25% ITC 來激勵半導體生態系統的發展。CHIPS 法案撥款 520 億美元，其中 110 億美元將用於發展美國在半導體研發領域的領導地位，這強調了全方位產業政策對成功的重要性。在歐盟和日本，政府已撥出大筆贈款，按國家和具體項目進行分配，並輔以稅收激勵措施。韓國和台灣提供的稅收激勵計劃和研發支持相對較多，例如台灣的芯片創新計劃和韓國的 K-CHIPS 法案。除這些直接激勵措施外，還有一些吸引投資的間接手段，如基礎設施支持、低成本獲取土地、簡化政府審批等。

中國大陸對半導體產業的大規模和廣泛支持也將在未來幾年影響全球供應鏈。

半導體供應鏈的復原力

全球半導體供應鏈高度專業化（見圖 2）。不同地區在不同領域各有所長。例如，總部設在美國的公司在設計、核心 IP 和 EDA 方面處於領先地位；美國、歐盟和日本在設備方面共同處於領先地位；總部設在中國大陸、日本、中國台灣和韓國的公司在材料方面處於領先地位；總部設在韓國和中國台灣的公司在先進節點制造（10 納米以下芯片）方面處於全球領先地位；ATP 的足跡主要集中在中國大陸和中國台灣。

全球一體化的供應網絡使各地區的專業化得以實現，這也使各專業公司得以進入全球市場。但這也造成了地域集中的弱點。展望未來，我們預計將出現重大的地域多樣化，首先主要是在兩個領域： (i)晶圓制造，特別是在先進邏輯方面；(ii)ATP，在中國大陸和台灣以外地區开展多樣化活動，包括在新市場上取得巨大收益。由於成本壓力，ATP 不太可能落戶美國，但新晶圓廠附近的某些先進封裝設施除外。我們還預計，隨着市場領導者在全球範圍內尋找人才，設計和材料領域的多樣化程度會有所降低，因爲供應商會將新工廠的產能轉移到不同地區（見圖 3）。在設備以及 EDA 和核心 IP 方面，鑑於目前的高度專業化和供應商集中化，以及與晶圓廠共用廠址的必要性較低，有意義的多樣化將被證明具有挑战性。

下面，我們將針對供應鏈的各個環節深入討論這些趨勢。

晶圓制造

我們從晶圓制造开始，因爲它對供應鏈其他環節的投資具有 “拉動 “作用。考慮到項目上线所需的資金和大量的准備時間（在某些情況下長達五年以上），晶圓制造是迄今爲止政府和行業努力的重點。

我們預計，2024-2032 年私營部門在晶圓制造領域的投資約爲 2.3 萬億美元，而在《CHIPS 法案》頒布前的 10 年（2013-2022 年），這一數字爲 7200 億美元。自我們上次報告發布以來，已宣布的 100 多個大型半導體制造生態系統項目分布在全球各地和各主要地區的新地點（見圖 4）。

亞洲：

整個地區的投資步伐仍在繼續。中國台灣當地公司已宣布計劃在台灣島內新建七座晶圓廠。台積電還與索尼（Sony）、電裝（DENSO）和豐田（Toyota）合作，提高日本熊本的制造能力，日本官員正在幫助國內初創企業 Rapidus 在北海道的一個新廠區建立最先進的 2 納米芯片生產线。在中國大陸，中國國內企業正在深圳、天津和上海投資建設新的晶圓廠。

美國：

從 2020 年到 2023 年底，僅在美國就宣布了 80 個新的半導體制造項目，預計將直接創造 50,000 個新的就業機會。但在較新的地區，如俄亥俄州的新奧爾巴尼，也有大量的綠地投資和產能擴張。

歐洲：

歐洲對新產能進行了大量投資，自 2020 年以來宣布了七項重大晶圓廠投資。其中大部分產能建在德國東部，包括英特爾在馬格德堡的投資，以及台積電與歐洲領先半導體制造商共同投資在德累斯頓建設新工廠。不過，這種勢頭並不局限於德國；在法國南部，GlobalFoundries 與意法半導體合作，在克羅爾（Crolles）建造一座耗資 31 億美元的工廠，而波蘭也准備新建一座英特爾先進封裝工廠。

因此，我們預計從現在到 2032 年，大量投資將在各地區之間流動（見圖 5）。

先進邏輯目前包括 10 納米以上的新工藝。我們預計到 2030 年，“前沿”產能的定義將包括 3 納米以上的工藝。在數據中心、網絡設備、個人電腦、智能手機、具有機器學習和人工智能（ML/AI）功能的智能 “邊緣 “設備以及汽車高級駕駛輔助系統（ADAS）等應用的推動下，先進邏輯將吸引更大份額的投資。這種趨勢意味着需要權衡利弊。大量投資於前沿技術可以讓一個地區在創新的最前沿參與競爭，但並不能完全體現在每月的晶圓开工率上；另一方面，投資於傳統工藝可以讓一個地區實現更多的近期資金和就業價值，但有可能爲需求可能固定或減弱的細分市場帶來過剩產能。

先進邏輯的投資模式在全球的分布更加廣泛，中國台灣和韓國公司在美國、歐洲和日本的投資顯著增加。先進邏輯的產能將發生變化，從 2022 年幾乎 100% 分布在韓國和中國台灣，到 2032 年超過 40% 分布在這些地區以外。2022 年，美國不生產任何先進邏輯芯片。到 2032 年，美國將生產近 30% 的工藝超過 10 納米的邏輯芯片。此外，在預計的晶圓廠投產後，歐洲和日本也將生產 12% 的 10 納米以上的芯片（見圖 6）。

在 10 至 22 納米的邏輯工藝方面，日本的市場份額將從最初的 5%大幅增長，而中國大陸的市場份額將從 6%增至 19%。28 納米或更高的邏輯工藝將保持良好的分布–多個地區參與競爭，大多數地區的份額將有小幅增長。中國大陸的份額增幅最大，從 2022 年的 33% 增長到 2032 年的 37%。

在其他工藝技術方面，動態隨機存取存儲器（DRAM）仍將高度集中在韓國，但美國的份額將增加三倍，從 3% 增至 9%。NAND 內存的地域集中度也將提高–韓國的份額將從 30% 提高到 42%，到 2032 年，日本和韓國合計將佔約 75% 的產能。最後，分立、模擬和光電芯片（DAO）將保持良好的分布，所有主要地區的份額都將達到或超過 5%。

各公司採取的這些具體的、战略性的、有針對性的行動，其最終結果是提高了該行業在各地區更 “平均 “的全球產能份額上的恢復能力（見圖 7）。美國在全球產能中的份額將從 10%增至 14%。如果沒有 CHIPS 法案，到 2032 年，美國在全球產能中的份額將下降到 8%。這與我們的預測相吻合，即美國將獲得全球資本支出的 30%，而在《CHIPS 法案》頒布前，美國的投資速度僅爲全球資本支出的 9%。

此外，我們預計每個主要地區的產能在未來十年都將增長 80% 以上。

美國的產能增長率將達到 203%，高於其他地區，也遠高於前十年的增長率（見圖 8）。以每月數千晶圓开工量（300 毫米當量）計算，這意味着產能將從 2022 年的 1,121 kwspm（每月數千晶圓开工量）增長到 2032 年的 3,393 kwspm（增長 203%）。

設計、核心 IP 和 EDA

設計、核心 IP 和 EDA 是供應鏈中的研發密集型非制造環節。在所有設計活動（無晶圓廠和 IDM）中，總部設在美國的公司佔據了 51% 的設計市場。美國也是 EDA 軟件的領先企業所在地，而英國和美國則是知識產權的領先企業所在地。

盡管如此，在這些人才驅動的供應鏈環節中，企業正在招聘、安置和培訓研發與工程人才的地點實現多樣化。根據美國商務部工業與安全局 (BIS) 2023 年的一項調查，受訪公司將歐洲、中國大陸和印度列爲其設計活動的主要非美國地區。中國大陸和印度是美國以外半導體設計工程師最多的地區（見圖 9）。

在設計領域，對人工智能加速器等專用芯片的需求日益增長，以適應新設備和相關功能的激增。滿足這一需求爲不同地區的新供應商打开了大門，包括新市場–例如，印度估計擁有 20% 的設計工程師。

中國大陸國家對設計和 EDA 活動的支持也可能重塑行業細分，並挑战美國在設計和 EDA 領域的領先地位。中國大陸的本土芯片設計主要集中在消費電子、工業控制系統和智能設備芯片領域，但在先進的 CPU、GPU、FPGA 以及相應的高端服務器和計算機電源管理方面競爭力較弱。此外，國家集成電路基金特別關注 GPU 和 FPGA，並支持中國大陸的一些重大國家半導體項目。美國在 EDA 領域的領先地位不應被認爲是理所當然的。

設備與工具

半導體設備市場規模達 1100 億美元，涵蓋 50 多種專用設備，但在某些領域集中度很高。光刻、沉積和材料去除與清潔這三個領域佔據了 70% 的市場份額，每個領域都由少數幾家主要供應商主導。一家歐洲公司佔據了光刻市場 87% 的份額。在沉積以及材料去除和清潔方面，三家公司（兩家位於美國，一家位於日本）佔據了 70%-80% 的市場份額（見圖 10）。

盡管研發密集度對新進入者造成了障礙，但目前的市場領導者正在使其研發和培訓中心的地理分布多樣化，這將增強其抗壓能力。排名前 15 位的設備供應商共在 17 個國家和地區設有生產設施。其中還包括新的培訓中心，以增加本土以外的人才儲備。例如，ASML 在中國台灣开設了一個操作 EUV 光刻設備的培訓中心，爲台積電提供支持。LAM Research 在韓國开設了一家新的半導體設備和工藝技術研發機構，以便更快、更緊密地與客戶合作。KLA 正在英國威爾士建設研發和制造中心。

此外，中國大陸爲建設產能並最終實現設備自給自足所做的努力也值得關注。中國大陸目前佔全球設備支出的 20%，佔全球設備進口的 18%。美國、日本和荷蘭的出口管制提高了發展國內替代品的緊迫性。在國家的支持下，中國國內的設備公司已經取得了進展；據報道，至少有五家中國生產商正在向沉積領域的大規模生產邁進；SMEE 已經开發出光刻領域的示範設備；NAURA 和 AMEC 已經進入較大節點的蝕刻市場。

材料

640 億美元的半導體材料市場包括供應鏈前端（400 億美元）和後端（ATP）（240 億美元）使用的化學品和材料。硅晶片和光刻膠約佔前端材料市場總額的一半（195 億美元），但其他子類別，如氣體、溼化學品、CMP 泥漿和濺射靶材，對制造工藝的各個步驟也至關重要。同樣，基板和引线框架約佔後端市場的一半（128 億美元）；其他主要子類別包括鍵合絲、封裝樹脂、陶瓷封裝和芯片連接材料。

大多數領先的材料公司總部設在日本、美國和歐盟（見圖 11）。在前端和後端材料市場的多個細分市場中，日本至少擁有三家領先供應商。盡管如此，其全球生產足跡仍在不斷擴大，以適應新的晶圓廠產能。在美國，超純多晶硅制造商 Hemlock Semiconductor 投資超過 3.7 億美元，擴建其在密歇根州的工廠；半導體材料制造商 Entegris 斥資 6 億美元擴建其在科羅拉多斯普林斯的卓越中心；Global Wafers 正在德克薩斯州新建一座 300 毫米硅晶片工廠，爲台積電 (TSMC)、英特爾 (Intel)、德州儀器 (Texas Instruments) 和三星 (Samsung) 供貨；Calumet 正在密歇根州建立一座佔地 60,000 平方英尺的基板工廠。在韓國，Dongwoo Fine Chem 宣布在其益山工廠新建一條光刻膠生產线，部分原因是爲了減少對日本進口的依賴。而在台灣，Entegris 正在高雄建造一座耗資 5 億美元的溼化學品和 CMP 漿料工廠，以支持當今的先進邏輯節點（10 納米以上的新節點）。

並非所有材料領域都出現了在工廠附近同地辦公的趨勢。小批量、高價值、技術先進的材料（如極紫外光（EUV）光刻膠）生產商會權衡知識產權泄露的風險以及在遠離主要生產基地的地方確保高效、高質量生產的難度。另一方面，生產知識廣泛分散、物流成本較高的材料則更有動力在工廠附近共建生產基地。例如，老一代光刻膠、氫氟酸等純化的直接化學品和大宗氣體，這些材料的本地化現場生產在經濟上具有吸引力。

展望未來，需要進一步努力提高復原力。2023 年 12 月，國際清算銀行發布的一項調查發現，行業受訪者 “對裸晶圓、氣體和溼化學品這三類材料的國內來源表示嚴重關切 “。雖然有人努力通過回收舊設備來獲取其中一些關鍵材料，但這些材料的絕大部分开採和提煉都在中國大陸進行。

組裝、測試和封裝

目前，價值 950 億美元的 ATP 市場主要集中在東北亞地區。韓國在現有晶圓廠附近擁有大量的後端生產能力。更重要的是，中國大陸和中國台灣合計擁有全球近 60% 的 ATP 產能（包括 IDM ATP 工廠和 OSAT）。在 2020 年以來公布的 36 家 ATP 工廠中，預計有 25 家位於中國大陸和中國台灣（見圖 12）。

然而，從長遠來看，在持續的政策支持和外國投資的推動下，我們預計ATP產能將向其他地區轉移，包括拉丁美洲、歐洲和東南亞欠發達地區，從而提高抗風險能力。東南亞已經擁有大量的 ATP 活動，佔全球 ATP 總產能的約 20%，其中馬來西亞在該地區所佔份額最大。預計 ATP 產能將增長的其他國家包括越南（Amkor 公司將在越南投資 16 億美元建設佔地 20 萬平方米的先進封裝工廠）和哥斯達黎加的英特爾工廠。

美國只佔全球 ATP 產能的一小部分。在 950 億美元的 ATP 市場中，傳統封裝佔 510 億美元，由於其勞動密集型和低利潤，主要集中在發展中國家。美國可以通過擴大附近低成本地區的 ATP 產能，以及在全球範圍內實現 ATP 設施更均衡的分布，來提高抗風險能力。

不過，在佔 ATP 市場不到一半份額的先進封裝領域，技術突破可能會爲美國等成本較高的地區打开大門，使其在 ATP 領域發揮更大作用。一項關鍵創新是芯片的異構集成。

爲了加強美國的半導體供應鏈，美國 CHIPS 法案的目標之一是發展美國國內的先進封裝生態系統。這一政策的初步商業成果正在顯現： Amkor 宣布將在亞利桑那州皮奧裏亞建立一個價值 20 億美元的工廠，爲蘋果公司封裝台積電在那裏生產的芯片。SK 海力士計劃投資約 40 億美元，在印第安納州建設先進封裝工廠。此外，三星正計劃在得克薩斯州建造一座先進封裝工廠，作爲大型半導體生態系統的一部分。在國家先進封裝制造計劃（NAPMP）下，來自《CHIPS 法案》的 30 億美元也可促進先進封裝研發。

展望未來–提高抗災能力之路

在近期激勵計劃取得成功的基礎上，政策制定者可以繼續展示對供應鏈復原力的堅定承諾。在美國，政府可以加快實施現有的《CHIPS 法案》計劃。美國政府還可以考慮未來稅收激勵措施的必要性；例如，如果將目前的 ITC 永久化並擴大到半導體設計領域，將使未來的激勵措施更具可預見性，從而幫助企業做出更好的投資決策。在其他地區，政府同樣可以採取行動，延長和加強激勵項目。

同樣重要的是，企業和政府可以從長遠和战略的角度來看待抗風險能力。半導體行業容易出現周期性波動。雖然周期發生在需求穩步增長的背景下，但資產利用率的降低會損害資本密集型晶圓制造單元的經濟效益，從而迅速導致利潤率下降。當周期性衰退發生時，關注短期股票估值的行業分析師可能會提出市場上有多少 “過剩 “的問題，以及是否有激勵因素促使行業制造出這種過剩。復雜的產品流和不明確的需求信號會使我們難以估計 “真正的過剩 “和復蘇的時間。

在這種情況下，”堅持到底 “將至關重要。在一個像依賴能源一樣嚴重依賴芯片的世界裏，潛在的 “黑天鵝 “事件（如另一場全球大流行病）所造成的影響將比 “過剩 “的近期外部效應嚴重得多。公司和政府自信的領導力和溝通能力至關重要。

供需失衡

我們預計未來十年晶圓廠投資額將超過 2 萬億美元，在此背景下，供應鏈中的一些環節將面臨供需失衡的風險。

其中一個值得關注的潛在領域是 28 納米或更高的邏輯。從目前的晶圓廠建設軌跡來看，其產能大大超過了未來的需求，而大部分產能都集中在中國大陸的大型晶圓廠。如果不改變發展軌跡，高度利用率驅動的晶圓廠經濟可能會導致降低晶圓價格的巨大壓力，這可能會導致無晶圓廠公司重新考慮工藝技術選擇決策。

供應鏈中的新區域

隨着全球對晶圓廠產能的投資勢頭日益強勁，”後端 “制造產能不足（尤其是在 ATP 領域）的弱點也日益明顯。

半導體生態系統中新市場的進入爲在中長期內解決這些薄弱環節提供了機遇。東南亞尤其可以發揮更大的作用。幾十年來，馬來西亞吸引了大量的 ATP 投資，形成了一個蓬勃發展的生態系統。現在，相對較新的越南也吸引了英特爾、Amkor 和世界各地其他公司的投資，預計到 2032 年，其在全球 ATP 產能中所佔份額將從不到 1%增至 9%。在企業面臨人才保障挑战之際，東南亞准備在 2030 年將受過高等教育的工作年齡人口從 2015 年的 3700 萬增加到 6500 萬。

新市場能否充分發揮其吸引投資的潛力，取決於許多因素，如能否獲得技術熟練、具有成本競爭力的勞動力；是否有可靠的電力和供水設施；是否有市場壁壘有限的有利監管環境；安全和法治；以及競爭激勵計劃。政府政策也發揮着作用，尤其是當企業在全球運營中比以往任何時候都更加重視環境的可持續發展、透明度和社會責任的時候。

美國政府也在加大力度扶持新的地區，以便在半導體供應鏈的其他環節建立更加多樣化的生態系統。美國國務院負責實施根據《CHIPS 法案》設立的 5 億美元 ITSI 基金，以擴大印度-太平洋和西半球的下遊能力並使之多樣化。其核心目標是促進 “擴大全球半導體供應鏈多樣化所需的國際組裝、測試和封裝能力 ” 。美國政府已宣布與巴拿馬、哥斯達黎加、越南、印度尼西亞和菲律賓建立 ITSI 合作夥伴關系，並對每個國家進行了半導體生態系統評估。

此外，美國政府正在尋求與印度开展半導體合作，包括通過拜登總統和莫迪總理於 2022 年建立的雙邊關鍵和新興技術倡議（iCET），以及通過 2023 年的美國-印度半導體供應鏈和創新合作夥伴諒解備忘錄。

人才與移民

半導體的开發和生產依賴於擁有不同技能組合的勞動力。隨着行業創新周期和研發投資的加快，他們需要確保採取措施，培養一批具備專業技能和培訓的工程師和操作人員，以運營新的半導體設施。2023 年 7 月，SIA 與牛津經濟研究院（Oxford Economics）合作开展的一項研究發現，美國面臨着技術人員、計算機科學家和工程師嚴重短缺的問題，預計到 2030 年，半導體行業將短缺 67,000 名此類工人，而整個美國經濟將短缺 140 萬名此類工人。

人才短缺也出現在高層勞動力之外，包括建築工人、技術員、電工、焊接工和管道工等職業。沒有這些工人，就無法充分建設和運營半導體制造能力。許多年齡較大的工人正在退休；例如，在焊接行業，2023 年美國需要 375,000 名專業人員來填補職位空缺，該行業的員工平均年齡爲 55 歲，而所有員工的平均年齡爲 42 歲。

教育是應對這一挑战的核心解決方案。 SIA 成員公司正與各州和其他合作夥伴合作，在新建和擴建半導體工廠附近的社區和技術學院擴大認證訓練營、學徒制和其他培訓項目，以此作爲幫助彌補技術人員勞動力缺口的有效手段。例如，在美國，新墨西哥州已同意向英特爾公司提供高達 500 萬美元的資金，用於培訓數百名新員工，以支持其與芯片制造相關的裏奧蘭喬工廠價值數十億美元的擴建項目。

歡迎外國人才也是縮小各地區人才短缺和過剩之間差距的關鍵。例如，聯合國开發計劃署 2022 年的一項研究預測，2015 年至 2030 年間，印度和東南亞勞動力中的大專畢業生人數將增加近一倍，達到 2.06 億人。澳大利亞战略政策研究所（Australian Strategic Policy Institute）對約 500 名頂尖半導體研究學者的軌跡進行的一項微型研究進一步說明了這一點。其中許多學者在亞洲獲得了 STEM 本科學位，在美國和歐盟獲得了研究生學位，然後選擇在美國和歐盟發展事業（見圖 14）。這種全球流動的職業道路對當今行業的成功至關重要。

對美國而言，機會在於提高外國人才的總體留用率。 SIA 發現，在美國的高等院校中，超過 50% 的工程學碩士畢業生和超過 60% 的工程學博士畢業生是外國公民。在從美國院校畢業的外國學生中，約有 80% 的理工科碩士畢業生和 25% 的理工科博士畢業生在畢業後沒有留在美國，原因可能是他們自己的選擇，也可能是美國的移民政策。

德國是鼓勵高技能和中等技能移民的典範。2023 年 7 月，德國政府通過了《技術移民法案》（Skilled Immigration Act），該法案放寬了收入超過 39600 歐元的人以及通過 “機會卡 “尋找工作的人獲得籤證的程序。此外，德國還取消了高技能人才籤證的上限。

开放貿易與合作

全球半導體供應鏈面臨着一個高度緊張和復雜的世界。軍事衝突會擾亂供應鏈的各個環節並導致短缺（例如，俄羅斯對烏克蘭採取行動後，半導體制造激光器使用的氖氣供應中斷）。非軍事爭端也會影響全球生產鏈；例如，2019 年，日本和韓國之間的分歧導致日本對韓國實施氟化氫、含氟聚酰胺和光刻膠等半導體生產關鍵材料的出口管制。洪水、火災和其他與氣候相關的災害以及更加頻繁的流行病也帶來了 “黑天鵝 “風險。

與半導體相關的產品和服務的全球貿易量仍然很大。按實際美元計算，2017 年至 2022 年期間，全球半導體芯片貿易增長了 43%。雖然美國在全球出口中所佔的份額有所下降，但中國大陸所佔的份額卻持續上升（見圖 15）。中國大陸的半導體貿易逆差仍然很大，但相對其貿易總額而言，大多數半導體產品的逆差已經下降。

美國與中國大陸之間持續的地緣政治緊張局勢給全球半導體生態系統中的公司帶來了巨大的不確定性。全球領先的半導體公司在晶圓制造、設計、材料和設備方面的收入仍有很大一部分來自中國大陸。2020 年 3 月，BCG 發表了一份報告，指出如果與中國大陸在技術上完全脫鉤，美國半導體行業將失去目前在銷售和創新方面的領導地位，並直接喪失 1.5 萬至 4 萬個高技能工作崗位。

中國大陸正在努力確保其國內公司能夠隨時進入國外市場銷售半導體產品。

美國政府在推進其貿易議程方面並不那么積極。它沒有積極的自由貿易協定（FTA）談判，最近的成就是 2018 年美國-墨西哥-加拿大協定（USMCA）–對 1994 年北美自由貿易協定（NAFTA）的重新談判–以及 2020 年與日本締結的數字貿易協定。印度-太平洋經濟框架》是由美國牽頭與亞洲 13 個國家達成的經濟安排，它並不是一個傳統的、全面的自貿協定，其章節涉及關稅、非關稅壁壘、投資、知識產權以及企業最關心的其他條款。

行業的未來需求

未來十年，半導體將在全球經濟中發揮至關重要的作用，從日常產品到國防和人工智能領域的尖端技術。很少有行業的供應鏈和生態系統能像半導體行業這樣復雜且在全球範圍內相互交織。然而，從地緣政治緊張局勢、更復雜的監管環境到勞動力短缺和成本上升等一系列因素，都凸顯了供應鏈多樣化和投資以提高應變能力的必要性。

同樣，各國政府也認識到半導體的战略重要性，並尋求通過吸引和激勵新的國內投資或 “近本土化 “投資來降低战略依賴性，從而實現抗風險能力。但是，復原力並不等同於自給自足，正如我們在 2021 年 4 月的報告中所述，自給自足的代價是驚人的。

要使半導體產業蓬勃發展，未來的關鍵需求包括以下方面：

1、通過與教育機構的有效合作、勞動力培訓和符合產業特點的移民政策，培養從尖端研究到工廠車間技術人員和建築工地焊工等各個層面的人才

2、提供持續的政策支持，以解決供應鏈中仍然存在的薄弱環節，預測當前激勵計劃的到期時間，並在商業周期中 “堅持到底”。

3、幫助新市場創造吸引半導體投資的適當條件，包括有針對性地持續使用激勵措施、勞動力培訓、基礎設施建設和改善監管環境

4、通過頒布定義明確、應用一致、與志同道合的合作夥伴保持一致的貿易措施，以及在地緣政治不確定的情況下通過談判達成有效的貿易協議，保持开放的貿易和終端市場的多樣化

標題：芯片制造格局改寫，美國終於幹成了？

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