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隨著每一代新的半導(dǎo)體越來(lái)越小，晶體管也越來(lái)越密集，生產(chǎn)的復(fù)雜性和成本也隨之增加，使供應(yīng)鏈的每個(gè)環(huán)節(jié)都有機(jī)會(huì)提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力和質(zhì)量。因此，只有少數(shù)公司能夠設(shè)計(jì)和制造先進(jìn)的芯片，同時(shí)又能夠靈活地進(jìn)行不斷的技術(shù)改進(jìn)。從設(shè)備生產(chǎn)到芯片制造，產(chǎn)品和服務(wù)略勝于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的公司能夠獲得行業(yè)收入的很大部分比例（一般占到一半）。

生產(chǎn)過(guò)程的三個(gè)主要部分包括：設(shè)計(jì)，制造，以及組裝、測(cè)試和封裝（ATP），生產(chǎn)的各種設(shè)計(jì)和制造設(shè)施（或稱作“晶圓廠”，F(xiàn)AB），用以供給供應(yīng)鏈。

最大的半導(dǎo)體制造商分布在美國(guó)、韓國(guó)、歐洲和日本，但只有少數(shù)是垂直整合的：這些集成設(shè)備制造商（IDM）包括英特爾、三星、SK海力士和美光科技等公司。然而，該行業(yè)的很多企業(yè)都采用了“設(shè)計(jì)—代工”（Fabless-Foundry）的模式，將任務(wù)分配給專業(yè)的公司，并將價(jià)值鏈的一部分外包給臺(tái)灣地區(qū)、中國(guó)大陸和新加坡的公司以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)利用當(dāng)?shù)氐膶I(yè)知識(shí)提高產(chǎn)品性能。

“設(shè)計(jì)公司”沒(méi)有制造能力，只設(shè)計(jì)芯片，讓代工廠專門(mén)制造芯片，封測(cè)外包供應(yīng)商（OSAT）則負(fù)責(zé)測(cè)試半導(dǎo)體元件，并將其組裝到運(yùn)行設(shè)備中去。芯片價(jià)值的90%在設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)之間平均分配，10%分配給組裝、測(cè)試和包裝環(huán)節(jié)。

圖片來(lái)源：見(jiàn)水印

過(guò)去幾十年里，“設(shè)計(jì)—代工”模式越來(lái)越成為一種趨勢(shì)以降低生產(chǎn)成本，同時(shí)也可以利用整個(gè)價(jià)值鏈的專業(yè)知識(shí)。供應(yīng)鏈中的資本密集型部分，如設(shè)計(jì)和制造，需要高度專業(yè)化的知識(shí)和先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，產(chǎn)能利用率為90%，通常分布在加拿大、歐洲、美國(guó)；而后端生產(chǎn)——測(cè)試、組裝和封裝組件，并整合進(jìn)成品（如筆記本電腦）——?jiǎng)t是供應(yīng)鏈最勞動(dòng)密集型的部分，往往分布在工資和稅收較低的國(guó)家，如馬來(lái)西亞、越南、菲律賓。

因此，今天的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高度全球化，通常的生產(chǎn)過(guò)程要跨越四個(gè)國(guó)家和25000英里。

新冠肺炎對(duì)供應(yīng)鏈的破壞給行業(yè)敲響了警鐘，迫使企業(yè)評(píng)估和規(guī)劃其價(jià)值鏈模式，許多公司意識(shí)到，他們并不知道自己所依賴的所有供應(yīng)商的層級(jí)。勞動(dòng)力密集型的供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)，如制造和組裝、測(cè)試、封裝（ATP）階段，特別受到社交距離、旅行限制和封鎖措施的影響。同時(shí)，對(duì)私人通信基礎(chǔ)設(shè)施（如個(gè)人電腦、服務(wù)器、用于家庭教育和在家辦公的無(wú)線和有線通信，以及用于獨(dú)立旅行的汽車）的需求在增加，過(guò)去一年中行業(yè)總收入增加了8%，但也削弱了這些已經(jīng)非常脆弱的鏈條。隨著新興技術(shù)開(kāi)發(fā)商（尤其是人工智能應(yīng)用）推動(dòng)需求，預(yù)計(jì)到2022年需求將增長(zhǎng)50%，各行業(yè)的制造商和最終用戶都在爭(zhēng)相獲取芯片。

美國(guó)公司仍然是全球半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，制造業(yè)大多外包——尤其給亞洲

雖然美國(guó)公司主導(dǎo)著半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的許多部門(mén)，但他們長(zhǎng)期以來(lái)一直專注于研發(fā)（R&D），這對(duì)推動(dòng)持續(xù)創(chuàng)新至關(guān)重要。由于競(jìng)爭(zhēng)激烈、技術(shù)變革迅速等嚴(yán)峻的市場(chǎng)條件要求不斷的發(fā)展，研發(fā)和加大創(chuàng)新力度成為企業(yè)的首要任務(wù)。

美國(guó)半導(dǎo)體公司每年將收入的20%（即400億美元）投資于研發(fā)，使其成為占比僅次于制藥業(yè)的美國(guó)第二大行業(yè)。該行業(yè)的研發(fā)投資已取得成效，先進(jìn)半導(dǎo)體成為美國(guó)五大出口產(chǎn)品之一，僅次于飛機(jī)、石油（原油和精煉油）和汽車。值得注意的是，美國(guó)工業(yè)收入的82%來(lái)自海外，其中36%（即705億美元）來(lái)自中國(guó)。

鑒于聯(lián)邦政府對(duì)私營(yíng)部門(mén)半導(dǎo)體創(chuàng)新的支持相對(duì)有限，出口收入對(duì)于美國(guó)公司重新投資于研發(fā)的能力至關(guān)重要，這樣才能保持技術(shù)領(lǐng)先以及行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。

盡管美國(guó)公司一半的生產(chǎn)分布在美國(guó)80個(gè)晶圓廠和19個(gè)州，但美國(guó)的晶圓廠僅占全球制造業(yè)的12%。生產(chǎn)過(guò)程的大部分已經(jīng)轉(zhuǎn)移至亞洲，以便企業(yè)能降低成本，使其供應(yīng)商基礎(chǔ)多樣化，并創(chuàng)建具有彈性的供應(yīng)鏈，以此來(lái)抵御新冠肺炎等沖擊，并減輕貿(mào)易爭(zhēng)端的影響。

據(jù)美國(guó)空軍的商業(yè)和經(jīng)濟(jì)分析辦公室估計(jì)，到2022年，90%的尖端芯片生產(chǎn)將分布在臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)和中國(guó)大陸。隨之而來(lái)的將是美國(guó)晶圓廠在全球產(chǎn)能中的份額降至8%，中國(guó)產(chǎn)能增至35%。這種生產(chǎn)集中的趨勢(shì)，以及美國(guó)公司越來(lái)越依賴亞洲半導(dǎo)體制造技術(shù)的趨勢(shì)，使得供應(yīng)鏈如果進(jìn)一步中斷或美國(guó)公司無(wú)法在該地區(qū)經(jīng)營(yíng)或運(yùn)輸貨物，將對(duì)美國(guó)的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全造成威脅。

美國(guó)這種缺乏制造業(yè)和整體行業(yè)整合的部分原因，來(lái)源于建造和維護(hù)工廠的巨大成本，建成一個(gè)尖端工廠的成本需要150億美元到200億美元不等。制造設(shè)備價(jià)格昂貴，前端光刻設(shè)備用于繪制晶圓上高度復(fù)雜的電路圖案，每臺(tái)價(jià)格高達(dá)1億美元。

下一代半導(dǎo)體制造技術(shù)，將用于制造7納米或更小制程的半導(dǎo)體，如極紫外（EUV）光刻，每臺(tái)成本為1.2億至1.7億美元。對(duì)于先進(jìn)的半導(dǎo)體生產(chǎn)，如5納米制程，單晶圓可以有多達(dá)14層極紫外光刻，大大增加了資本成本。

總體而言，與臺(tái)灣地區(qū)、韓國(guó)、新加坡或中國(guó)大陸相比，在美國(guó)創(chuàng)立一家新晶圓廠，建設(shè)并運(yùn)營(yíng)十年的成本要增加30%至50%。

除了晶圓廠費(fèi)用高這個(gè)阻礙因素外，美國(guó)的環(huán)境法規(guī)也阻止了對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體制造業(yè)的投資?？偨y(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)（PCAST）指出，工業(yè)界認(rèn)為《聯(lián)邦清潔空氣法》是及時(shí)批準(zhǔn)設(shè)備使用的阻礙。施工前和運(yùn)營(yíng)的許可證由州和地方機(jī)構(gòu)頒發(fā)，要批準(zhǔn)大型項(xiàng)目可能需要12到18個(gè)月。在這個(gè)行業(yè)，要想將項(xiàng)目變現(xiàn)，競(jìng)爭(zhēng)和革新的速度尤為重要，冗長(zhǎng)的許可過(guò)程可能會(huì)阻礙美國(guó)建成工廠。

美國(guó)在全球制造業(yè)中所占份額的下降，也是由于聯(lián)邦政府缺乏激勵(lì)措施，這種情況推動(dòng)企業(yè)將生產(chǎn)部門(mén)轉(zhuǎn)移到海外，尤其是亞洲。行業(yè)領(lǐng)袖們有針對(duì)性地指出，美國(guó)的企業(yè)稅制度是經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）中稅率最高的，研發(fā)稅收抵免相對(duì)較低，而且不鼓勵(lì)對(duì)重資產(chǎn)行業(yè)進(jìn)行資本投資。

認(rèn)識(shí)到這一趨勢(shì)，加上對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體能力減弱的戰(zhàn)略擔(dān)憂日益增強(qiáng)，《2021年國(guó)防授權(quán)法案》（NDAA）中“為美國(guó)生產(chǎn)半導(dǎo)體創(chuàng)造有利激勵(lì)”（CHIPS for America）的條款，為企業(yè)提供高達(dá)30億美元的資金在美國(guó)建造一座晶圓廠。這是目前唯一一項(xiàng)激勵(lì)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)建設(shè)的政府計(jì)劃。國(guó)會(huì)工作人員表示，該條款旨在強(qiáng)化整個(gè)供應(yīng)鏈。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)該法案表示歡迎，并敦促國(guó)會(huì)立即撥出資金。

一些專家懷疑：NDAA條款是會(huì)成功促進(jìn)美國(guó)的芯片制造，還是會(huì)相反地激勵(lì)中國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)其本土化的努力？鑒于供應(yīng)鏈的高度全球化性質(zhì)和生產(chǎn)過(guò)程每個(gè)階段的獨(dú)特性質(zhì)，寬泛的NDAA條款不太可能解決整個(gè)價(jià)值鏈模式的所有弱點(diǎn)。

2020年6月提交國(guó)會(huì)的“CHIPS for America”中，原本還包括一個(gè)更大的220億美元的激勵(lì)計(jì)劃，以及芯片設(shè)備和制造的所得稅抵免；還比如2020年美國(guó)芯片制造廠法案（American Foundries Act），它批準(zhǔn)投入250億美元用于研發(fā)、設(shè)施建設(shè)、設(shè)備和知識(shí)產(chǎn)權(quán)收購(gòu)。這些支持性的立法，可能進(jìn)一步幫助半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，但兩項(xiàng)法案都尚未通過(guò)，目前國(guó)會(huì)委員會(huì)仍在商討。