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与非网科技|重回芯片制造之巅，美国最大痛点是什么？( 二 )



但是 ， 在半导体行业发展的初期 ， 芯片技术还很初级 。 1965 年 ， 当戈登·摩尔发表他标志性的摩尔定律时 ， 芯片是在 1.25 英寸（30mm）晶圆上生产的 。 当时 ， 建造一家晶圆厂的成本为 100 万美元 。
在随后的几十年中 ， 大多数芯片厂商都在自家的制造工厂中制造芯片 ， 而且 ， 随着时间的推移 ， 它们也转向了更大的晶圆尺寸 。 通过转向更大的晶圆尺寸 ， 每片晶圆上生产的芯片数量提升了 2.2 倍 ， 从而可以帮助降低制造成本 。 但是 ， 更大的晶圆也意味着需要更大的晶圆厂和更昂贵的设备 。
随着时间的流逝 ， 半导体需求激增 ， 芯片制造和工艺成本也急剧上升 。 从 2000 年代开始 ， 芯片制造商从 200 毫米晶圆厂过渡到现代的 300 毫米晶圆厂 。 最初 ， 建造一家 300 毫米晶圆厂的成本为 20 亿美元 ， 而 200 毫米晶圆厂的成本为 7 亿至 13 亿美元 。
根据 IBS 的数据 ， 在 2001 年 ， 有 18 家芯片公司拥有可以生产 130nm 芯片的晶圆厂 ， 这在当时是最先进的工艺 。
然后 ， 突然之间 ， 事情发生了变化 。 那时 ， 亚洲和其他地区出现了几家芯片代工厂 ， 它们专门为外部客户提供芯片制造服务 。

代工模式是在 2000 年代开始兴起的 。 从那时起 ， 无晶圆厂设计公司开始委托代工厂生产芯片 。 SIA 和 BCG 的论文称：“半导体行业已经看到了无晶圆厂模式的兴起 。 ”
在此期间 ， 美国和其他地区的许多芯片制造商不再有能力开发新的晶圆厂和工艺 。 作为回应 ， 一些芯片制造商选择了 fab-lite 模式 。 在这种模式下 ， 供应商在自己的晶圆厂中生产一些芯片 ， 同时将其他芯片外包给代工厂 。 有些公司则完全退出了晶圆厂业务 。
台湾是全球晶圆厂产能的领导者 ， 到 2020 年将占有 22％的份额 ， 其次是韩国（21％）、日本（15％）、中国大陆（15％）、美国（12％）和欧洲（根据 SIA 和 BCG 的统计 ， 欧洲的数字为 9％） 。
不过 ， 中国大陆是最值得关注的地区 ， 它正在以补贴的形式向其国内芯片设计和制造行业注资数十亿美元 。 据 SIA 和 BCG 称 ， 中国晶圆厂产能的份额将从 2000 年的 3％跃升至 2020 年的 15％ ， 超过美国 。
中国大陆现在的工艺依然落后 ， 但它正在积极追赶 。 D2S 首席产品官 Leo Pang 说：“中国正在建设中的新晶圆厂就多达十二个 。 然而 ， 中国仍然面临许多挑战 ， 包括半导体制造领域需要更多人才和知识产权 ， 以及进一步缩小与领先工艺技术之间的差距的需求 。 ”

在中国持续扩张晶圆厂产能的同时 ， 美国却陷入了停滞不前 。 根据 SEMI 的数据 ， 到 2020 年 ， 美洲地区共有 76 个芯片制造工厂 ， 而这一数字在 2010 年时为 81 个 。 “这包括来自三星、恩智浦、英飞凌、X-Fab、Tower、台积电和博通等非美国公司在美国的晶圆厂制造能力 。 SEMI 的分析师 Christian Dieseldorff 说 。
Dieseldorff 说 ， 如果不包括非美国公司的晶圆厂 ， 美国的晶圆厂产能份额将下降到 10％ 。
与非网科技|重回芯片制造之巅，美国最大痛点是什么？
本文插图

图源 | Nikkei Asian Review
据 SEMI 称 ， 美国目前正在建设中的一些新晶圆厂项目包括：
Cree：碳化硅器件（纽约）；格罗方德：代工厂（纽约）；英特尔：逻辑器件（俄勒冈州）；德州仪器：模拟器件（德州）；台积电：代工厂（亚利桑那州）
展望未来 ， 美国希望为国家安全和供应链安全而建造更多的晶圆厂 。
美国现在提出了一些解决方案 ， 其中包括美国国会拟议的一条法案 。 这项名为《为美国半导体制造制定有用的激励措施》（CHIPS）法案要求为新的联邦拨款计划提供 100 亿美元 ， 这将激励人们在美国本土建造新的晶圆厂 ， 它还包括投资税收抵免 。 总的来说 ， 这是一项 220 亿美元的计划 。


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