得台积电者真的能得天下？

少养些坐而论道常发惊世骇俗之言的专家，多长客观严谨谦虚务实之风。无论是对现在还是未来，都有好处。

最近，有专家在某个论坛活动中称：我国应积极做好面对外部围堵的战略准备，确保产业链、供应链自主可控。她还特别强调，针对半导体产业链、供应链重构，一定要把台积电这样本来属于中国的企业抢到手里。我不对专家的话做什么置评。但可以料想，持有这样的观点的人应该不在少数。所以今天聊聊，到底是世界需要台积电还是台积电需要世界。真的是得台积电者就能得（芯片）天下？

首先，我们看看这位专家所说的“台积电正在加快向美国转移，要在美国建六个厂”是怎么回事。早在2020年6月，美帝就已经提出了《半导体生产激励法案》（CHIPS法案）。其中包括了给予半导体设备企业投资税收抵免，给予半导体制造、研发企业520亿美元的资金支持等。今年的2月4日，美国众议院通过了《2022年美国竞争法案》，计划给美国芯片产业提供520亿美元的资金支持。具体用途包括半导体制造、汽车和电脑关键部件的研究。为了加快CHIPS法案落地，自然要把工作重点放在台积电、三星、英特尔等巨头身上。为此，美帝政府拿出了包括税收抵免、投资补贴等一系列诚意。于是，今年1月英特尔宣布将投资200亿美元在美国俄州设立两座晶圆工厂。而三星和台积电则在去年已经先行一步。2021年6月，台积电在亚利桑那州投资120亿美元的5nm晶圆代工厂开始动工，并计划将于2024年完工。同年11月，三星宣布将在美国德州泰勒市投资170亿美元，建设5nm先进制程芯片代工厂。预计未来五至十年内，全球或将有1.5万亿美元资金投向半导体领域。从这个角度来说，专家所言并非空穴来风。

那么，全球半导体产业链到底是一个什么样的存在呢？因为单个计算机芯片的生产通常需要1000多个步骤，通过国际边界70次以上。所以，价值5000亿美元的半导体供应链可以说是目前世界上最复杂的供应链之一。其中包括半导体的研发、生产、生产投入和最终使用的分销。在全球半导体供应链上，美国及其盟友居于领导者的地位。其中，美国半导体产业贡献了全球供应链总价值的39%。日本、欧洲(特别是荷兰、英国和德国)、韩国与中国台湾加在一起贡献了53%。中国大陆虽然贡献了总价值的6%，但却是产业链中的低端部分，如封测、组装，封装工具以及原材料等方面。下图显示的是全球半导体产业链。我们可以对照的找到中国大陆的位置。

半导体产业协会（SIA）与波士顿顾问集团（BCG）于2021年4月初合作发布了一份研究报告。内容显示，全球半导体制造能力约75%集中在中国和东亚。而且，目前世界上最先进的半导体生产能力（低于10nm）百分之百集中于台湾和韩国。这其中台湾占比高达92%，远超韩国的8%。说台湾的半导体产业跺跺脚，会给全球半导体产业链带来一场地震，这话并不算过分。

台积电是台湾积体电路制造股份有限公司的简称。这家公司生产全球几乎所有最先进的芯片，还包括很多成熟制程的芯片。作为一家营收处于世界前3的半导体龙头企业，台积电其实只做了一件事情——晶圆代工。尤其是在逻辑晶圆代工界，一直是稳稳的世界老大。不仅市场份额第一，远超第二名三星，而且技术也是第一。和追求性能优先的intel不同，台积电必须满足各类不同客户的需要，所以开发出多种工艺。因此其技术实力和技术储备要强于intel。以至于连intel都开始找台积电代工7nm芯片。而台积电的产能也可以用恐怖来形容。目前全球手机芯片代工几乎被台积电垄断。按照这个发展势头，全球的高端芯片代工界将再次上演赢家通吃。可以毫不夸张的说，如果台积电一夜消失，将引起全球半导体产业链的大地震。从下游厂商到上游的设计公司会掀起一场倒闭狂潮。想要恢复到正常状态，至少需要十年的时间。

2020年至今，席卷世界的新冠疫情对于半导体产业链同样造成重大冲击。对于这样一个庞大而且分工明细的产业链来说，其中任何一个环节的断裂都将引起连锁反应。当前全球的芯片供需存在严重、持续的不平衡。“断芯”直接导致了包括各类电子产品和汽车等产业的生产都遇到了困难。这还没有将用量庞大的军用芯片的需求计算进去。而缺少芯片，会对一个国家的国民经济产生什么样的影响呢？我们以俄罗斯为例。在美国、英国和欧盟对俄罗斯实施出口管制后，包括英特尔(Intel)、三星(Samsung)、台积电(TSMC)和高通(Qualcomm)在内的全球最大芯片制造商，多数已完全停止对俄业务。在短时间内，服务器到计算机，再到iPhone等的整个半导体供应路线，都从俄罗斯消失了。

不仅是用于军事装备生产的芯片，俄罗斯连消费电子产品、个人电脑、汽车、家用电器的生产都开始出现历史性的倒退。虽然俄罗斯也号称拥有自己的芯片研发和生产能力。包括JSC Mikron、MCST和贝卡尔电子(Baikal Electronics)等高科技企业。但这些公司不仅产品是贴牌的，长期依赖中芯国际(SMIC)、英特尔(Intel)和德国英飞凌(Infineon)等，连设计也都外包给了台湾和欧洲代工。准确的说，俄罗斯半导体产业的真实技术水平连世界三流都算不上。一场战争让大鹅现了原形。有些时候不拉出来遛遛，还真看不出是骡子是马。用二战后期那一套对上AI主导的现代化战争，这仗还怎么打！？

而令人绝望的是，这一切还只是开始。接踵而来的包括金融、技术、人才和供应链的制裁，将进一步把俄罗斯赶回到工业时代。从目前乌俄战场上收集到的俄罗斯无人机等现代化武器来看，已经在大量使用从中国的玩具和家电中拆出来的低端芯片。而随着通过灰色渠道获得芯片的机会越来越渺茫，俄罗斯的苦日子还在后面呢。如果这个结果都不能让俄罗斯人反思，那这个民族真的是没救了！

我当然知道有人会说，俄罗斯手里也有“大牌”。既然半导体是全球产业链，俄罗斯生产的氖气也是其中的一个重要环节。因为西方国家对俄罗斯进行科技封锁，俄罗斯也在用禁止出口氖气的方式反制。这么说并不是没有道理，但真正的影响并没有俄孝子们期待的那么大。一方面，原材料的生产是可以替代的。另一方面，氖气的使用范围仅限于中低阶芯片（车用、电器、路由器使用），高阶芯片不受氖气供应的影响。因为氖气只是制造7至130制程芯片的辅助材料，用在使用惰性气体的DUV光刻机上。而更高制程的极紫外光EUV光刻机的光源是二氧化碳高功率激光，压根不会用到氖气。此外，各主要厂家氖气的储存量也足够消耗一阵子。等到差不多库存见底了，新的产能足以弥补俄罗斯禁止出口氖气造成的缺口。看来俄罗斯的这块石头，又结结实实的砸在自己脚面上。不过，俄罗斯这一手确实会对我国的芯片生产造成一定影响。

那么问题来了。既然半导体产业那么重要，自建一个完全自给自足的本地供应链可行吗？据SIA和BCG估算，形成这样的一个假设替代方案将需要至少1兆亿美元的增量前期投资，并会导致半导体价格整体上涨35%至65%。这将导致最终产品的成本更高。所有的代价会转嫁到消费者身上。但即便如此，也挡不住欧美自建本地供应链的决心。除了前面讲到的美帝以外，欧盟和日本也在大干快上。去年欧盟公布了“芯片战略”、“2030数字罗盘”计划。目标是到21世纪20年代末，欧洲至少能够生产全球20%的尖端半导体。今年2月8日，欧盟委员会正式发布了《欧洲芯片法案》，将投入超过450亿欧元公共和私有资金。日本经济产业省则在去年宣布确立“半导体数字产业战略”。预算投资6170亿日元将用于强化半导体生产体系。对于包括台积电、英特尔、三星在内的龙头企业，也是欧盟和日本努力争取的对象。而韩国也不甘落后。去年5月13日，韩国政府发布了“K-半导体战略”。预计到2030年，韩国将向半导体领域投资510万亿韩元。如果不出意外的话，全球半导体市场将会迎来新的格局。

说了这么多，再回到之前的问题。如果现在把台积电“抢到手里”，就会获得在全球半导体市场中的主动权吗？我作为一名中国人，当然希望中国能成为领先世界的半导体大国。但我们总该要学会客观认识自我。审视一下除了晶圆加工以外，中国还存在哪些短板。因为不想把篇幅搞得太长，我尽量捞干的讲。

半导体芯片的生产需要三个主要步骤：设计、制造、封测(ATP)。任何一个步骤都包含了若干个复杂的子步骤。众所周知，生产芯片的光刻工具——特别是极紫外(EUV)光刻和深紫外(DUV)光刻一直都是关键的卡脖子技术。中国目前尚无法生产任何先进的光刻设备。而除此以外，用于晶圆生产的晶体生长炉和加工工具，用于将掺杂剂嵌入到硅片中离子注入机，用于在硅晶片上沉积材料薄膜的沉积设备，生产高端芯片的原子层蚀刻工具，高精尖的光掩模和光刻胶，制程控制工具，EDA软件工具和核心IP，高纯度的300毫米硅片，封装材料等等等等。中国要么是能力较低，要么根本没有能力。这真的不是喊几句口号就能在短时间内得到解决的，也不是靠抢能抢得过来的。当然，中国也有表现突出的领域。例如在ATP、组装和封装等方面。但这些主要还是依赖中国的劳动力密集优势，并且很难实现垄断。说句不中听的话。就算把台积电“抢”到手，也不能让中国具备自建完整产业链的能力。反而会引起全世界的警惕和反感，徒增笑话，得不偿失！

所以，要想在未来的国际半导体产业格局中占有一席之地，不能靠“抢”，而是要靠“请”。不仅要请企业，还要请人才，请技术，请国际合作。这就要有一个重要的前提，为企业和人才创造一个开放和公平的竞争环境。半导体虽然是大投入的产业，但不能光靠拿钱砸。还需要尊重人才的创造力，尊重国际规则，保护知识产权。此外，要克制急功近利的心态，把资金投在无法立竿见影的基础研究和STEM（Science, Technology, Engineering, Mathematics）教育上。少养些坐而论道常发惊世骇俗之言的专家，多长客观严谨谦虚务实之风。无论是对现在还是未来，都有好处。

总而言之，在新一轮的国际半导体竞赛中，并不是谁的钱多、爆发力强就能胜出。反而是谁的国际合作态度积极，谁能做长期的基础科学和人才投入，谁能保障供应链的稳定和安全，谁就是大家信任和追捧的对象。除此以外，别无他法。

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