谢选骏：碳基争夺矽基——理性社会战胜感性社会

《晶片大战：美国为何领先中国？》（苏兰嘉娜·特瓦里（Suranjana Tewari）BBC亚洲商务记者 2023年1月16日）报道：

2022年美国通过的《芯片与科学法案》，向在美国生产半导体的公司提供 530 亿美元的援助和补贴。

一个多世纪以来，各国对石油的争夺引发了多场战争，造就全球一些不同寻常联盟以及一场接一场的外交争端。

现在，美国与中国，这两个全球最大的两个经济体正在争夺另一珍贵的资源：支撑我们日常生活的半导体晶片（芯片 chip）。

这些微小的晶片是一个价值5000亿美元半导体产业的核心，预计2030年将翻上一番。而谁控制了半导体供应链，亦即一个由制造晶片的公司和国家组成的错综复杂网络体系，谁就掌握了成为一个难以匹敌的超级大国之关键。

中国希望拥有生产高阶晶片的技术。这也就是为何美国，亦即大部分半导体技术的来源地，正在设法将其排除在外。

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《晶片战争》一书作者、美国塔夫茨大学（Tufts University）副教授克里斯·米勒告诉BBC，这两个国家显然在亚太地区进行军备竞赛。但是，米勒进而又说，而且又不只如此。 “半导体战既发生在传统领域，如船只数量，或生产的导弹。而更多是体现在可用于军事系统的人工智能（AI）算法水平方面，”他说。

目前，美国在这场战役中正在领先，它对中国发起的晶片战也正在重塑全球经济。

和台湾“晶圆女王”探讨全球晶片大战背后的险境与牌局

三星超前台积电量产三奈米晶片：半导体大战背后的地缘政治

芯片之战：堪比“太空技术大战”的科技竞争关键点是什么

半导体产业

半导体的制造是复杂的、专业的和深度整合的。

譬如，一部苹果手机iPhone的晶片在美国设计，在台湾、日本或韩国制造，然后在中国组装。现在，印度也开始加大对半导体产业的投资，未来该国的重要性可能会越来越。明显

半导体首先是在美国研发的，但随着时间推移，东亚作为一个半导体制造中心冒出了头，主因是该区域个政府的激励措施，包括补贴。

这种优势让美国能够在冷战期间，在那些“容易受俄罗斯影响”的地区开展商业合作和发展战略联盟。现在，面对北京在亚太地区日益增长的影响力，美国采取类似战略依然奏效。

晶片设计追求更好和更有效。一般来说，晶片是越小越好。因此挑战是：你能在最小的矽晶圆（wafers）上装下多少个“电晶体”（transistors) : 能够打开或关闭电流的微小电子开关。

贝恩谘询（ Bain & Company）矽谷合伙人王珏（Jue Wang 音译）解释：“这就是半导体行业所谓的摩尔定律，基本上是在一定的时间段内将电晶体的密度提高一倍，而这是一个很难实现的目标。”

“正是它使我们的手机运作得更快，我们的数位照片储存能力变得更强大，我们的家居设备智能化水平越来越高，我们的社交媒体内容变得更丰富！”她补充说。

但是，即使对顶级晶片制造商来说，要达到这个目标也不容易。

习近平和拜登

图像来源，GETTY IMAGES

图像加注文字，

习近平和拜登

2022年中，三星成为第一家开始大规模生产3奈米晶片的公司。同年晚些时候，作为全球最大的晶片代工厂和苹果公司的主要供应商的台湾半导体制造公司台积电（TSMC）也宣布将开始量产3奈米晶片。

这晶片有多小？比一缕人类的头发还小的得多，大约是50至100,000纳米。而且，这些较小的高阶晶片功能更强大，这意味着它们将进入更有价值的设备 — 超级计算机、人工智能和物联网。

制程成熟，但较低阶的晶片则支撑日常生活用品，（如微波炉、洗衣机和冰箱）。低阶晶片市场也带来利润，但是对其需求在未来可能会萎缩。

目前，世界上大多数晶片都是在台湾生产。台湾总统蔡英文因此曾引述专家 的“矽盾”（silicon shield）说法，来阐述台湾如何透过半导体产业保护自己，抵御中国。

同时间，北京也已将晶片生产作为国家优先事项，并积极投资于超级电脑和人工智能上。

米勒博士告诉BBC，中国在这一领域还远远没有成为全球领导者，但该国在过去10年一直在迅速追赶，特别是在其晶片设计方面。

米勒说：“纵观历史，只要强大的国家拥有先进的计算技术，他们就会将其部署在情报和军事系统中。”

基于这一点，在半导体晶片供应上依赖台湾和其他亚洲国家让美国感到不安。

美国是如何阻挠中国？

拜登政府正试图阻止中国获得制造晶片高阶技术的机会。

2022年10月，白宫宣布了全面的“出口管制”，使得相关公司几乎不可能向中国出售晶片、晶片制造设备和含有美国技术的软件，无论它们位于世界何地。

它还禁止美国公民和永久居民为中国的某些工厂工作，协助“开发或生产 ”晶片。

这在很大程度上打击了中国，因为中国在对外募集设备和人才推动其新兴的晶片制造行业。

譬如，荷兰的半导体艾司摩尔（ASML）公司，将失去它过去从中国获得的大约25%的收入。它是全球唯一生产最先进的光刻机的公司，该机器是用以制造高阶晶片的。

政策研究公司Trivium China的分析师鲍林浩（Linghao Bao 音译）告诉BBC说：“人才在这领域十分重要。若你看看中国半导体公司的高管，许多人都有美国护照，他们在美国接受培训，有的人则有绿卡……所以这对中国来说是一个真正的大问题。”

同时间，美国也想制造更多的晶片。

2022年美国通过《芯片与科学法案》，向在美国生产半导体的公司提供 530 亿美元的援助和补贴，一些行业龙头抓住这一机会。

台积电正在美国亚利桑纳州建两座价值 400 亿美元的工厂，这是他们在台湾以外的唯一高阶晶片工厂。

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美光科技（Micron Technology ）则是美国最大的内存晶片（memory chips）制造商。该公司生产的晶片对超级电脑、军用设备和任何配备处理器的设备都是不可或缺的。美光已宣布计划在未来 20 年内斥资 1000 亿美元投资在纽约州的一家晶片厂。该公司首席执行官梅洛塔 （Sanjay Mehrotra ）向BBC表示：“《晶片法案》能弥合美国与亚洲生产中存在的成本差距。 公司将会继续投资于我们在亚洲的晶圆厂 ，重要的是全球将有一个公平竞争环境。”

中国如何回应

美国的半导体管制法令击中中国的痛处。

在宣布重大的晶片出口限制之后，苹果公司搁置了从中国最成功的晶片公司之一长江存储 (YMTC) 购买内存晶片的订单。

鲍林浩向BBC说，华为公司遭遇为目前的形势埋下了伏笔。 他强调，华为这家通信巨头，从仅次于三星的全球第二大智能手机制造商变成了“基本上已经死了”的情况。

他说：“因此，我们目睹华盛顿要削弱一家中国科技公司是多么容易。中国真的还没有什么好的选择来回击。以前美国针对的是个别中国公司，但这一次，范围扩大到了全中国。”

那么，北京如何回击呢？

在中国经济放缓严重之际，选择撤回商品或服务上做手脚，或是实施自己的出口管制？有分析称，这样做对中国可能弊大于利。此外，北京已向世界贸易组织 (WTO) 提出申诉，但结果可能要等数年。

许多专家说，未来中国将加倍对本土晶片制造业的投资和支持力度。

“以国家战略需求为导向，集聚力量进行原创性引领性科技攻关，坚决打赢关键核心技术攻坚战，”习近平在去年10月召开的中共二十大上说。

未来发展

短期内，该行业必须应对乌克兰战争和中国经济重启中的颠簸导致的全球经济放缓及通膨。

鉴于新冠疫情给其经济带来的巨大打击，北京也有意在半导体发展上小心行事。

米勒向BBC强调：“未来，美中台与各国半导体公司之间仍然会有许多往来。”

“事实上，只有在逻辑（logic chip）晶片和内存晶片的高端领域，我们才会看到美国协同其他盟友，戮力将中国排除在创新体系之外，而中国则努力建立自己，没有美国干涉的供应链。”

他说，这也意味着半导体生态圈可能出现“部分脱钩”的现象：一边是中国为焦点，另一边是世界其他地区。

这对全球经济影响巨大：它将迫使每个参与者选边站队，也可能断了许多人进入中国市场的路。

谢选骏指出：“晶片大战：美国为何领先中国？”——因为美国是个相对文明的理性社会，中国是个相当野蛮的感性社会——晶片大战美国为何领先中国，就是理性社会战胜感性社会了。

《和台湾“晶圆女王”探讨全球晶片大战背后的险境与牌局 “多重挑战正同时到达”》（吕嘉鸿BBC中文2022年11月7日）报道：

徐秀兰是台湾半导体大厂中十分少见的女董事长兼执行长，被称为台湾“晶圆女王”。“现在其实不是只有环球晶圆，而是说整个（晶片）产业，遇到一个最大的挑战是太多不同的困难同时发生，同时要面对，所以你要有一套，而不是一个应对方法……这次并购世创失败对我们来说是‘很贵很贵’的一堂课。”徐秀兰对BBC说。

徐秀兰是台湾环球晶圆（GlobalWafers）公司董事长。1998年自美国研习电脑科学回台后，她加入环球晶圆的前身中美矽晶集团，一路升迁成为半导体大厂中十分少见的女董事长兼执行长，甚至被称为台湾“晶圆女王”。环球晶圆是台湾最大、全球第三大的3吋至12吋专业晶圆材料供应商，营运生产基地遍布台湾、中国大陆、美国、日本、丹麦、新加坡等地。晶圆则是制作电脑晶片（芯片）的基板，按直径分为六吋，八吋，十二吋不等，直径越大，可生产的积体电路（IC）就越多，技术门槛也越高。

过去主导环球并购全球许多半导体公司，战无不胜的徐秀兰，却在今年并购德国大厂世创（Siltronic）一案中败走麦城，跌破业界眼镜。徐秀兰坦言，地缘政治是主要原因。“他们（德国）想要知道，台湾是不是很危险？”

从这起失败的收购案谈起，台湾“晶圆女王”如何看待当下硝烟四起的全球晶片产业和背后的大国争锋？这个高度敏感的行业未来会何去何从？

事实上，在环球晶圆并购世创的过程，已经陆续获得台湾及日本、美国反垄断机关审查通过，甚至最困难的中国国家市场监督管理也过关了。但却在卖方母国德国功亏一篑。徐秀兰告诉BBC，此次并购失败，确实可说是一场“完美风暴”：意即所有的挑战，包含疫情以及经济政治因素一次到位。她观察，全球半导体业者现在知道，多重多轴的挑战正同时到达。挑战包含气候及人为的经济政治，“有些只是杂音， 但有些问题除了短程要即时面对之外，中长程的问题都要安排。”

“我们面对过技术的挑战，譬如从电脑到Notebook又到手机，还有5G之后的新挑战，材料也从矽（硅）变成化合物……但现在面临的，是多项技术同时在改变。”

与此同时，半导体业界还要开始面对政治问题。首先是跟战争有关的，“可能跟我们离得有点远，但有压力。而离我们近的，是很多地缘政治压力。还有乌克兰战争后能源的问题。经济上的问题是全球性的包括通膨汇率，或跟利率等相关的问题，也连袂发生。”

“是多国家跟多地区的问题同时发生，”她强调道。徐秀兰苦笑着说：“你知道战争或地缘政治带来的风险，（在台湾）感觉好像比较平稳，或习惯了。但我们发现他们（外国）却对这些议题很在意。”

不过，徐秀兰强调地缘政治不是什么新观念，业界并不陌生。但她说，此次谈并购德国将这一因素看得如此之重——过去在并购时主要都在回答有关垄断或绿电一类的问题，但此次并购德国公司，则花费许多气力在解释地缘政治风险。

“现在这些国家也许（有的）设备或其它类型的公司可以卖，但半导体厂（整体）就很困难了。半导体被看做战略产业而放得这么高，也是我们这次学到的新课程。”

“全球本土化”

徐秀兰观察，这一次经验让她体验到半导体产业“新的全球化”的模式到来。她告诉BBC，过去半导体是一个全球化的生态圈，亦即一个晶片产品的完成，从原料，设计，晶圆制造到代工晶片及封测等等，常常是全球不同公司的协作，但现在各国都希望有自己的生态圈。

对此，新加坡国立大学李光耀管理学院资深研究员艾力克斯·卡普里 （Alex Capri ）向BBC中文解释，新的“全球本土化”（Glocalization）正在半导体生态圈发生。他说，美国为钳制中国在5G等运算科技的发展，与主要战略合作伙伴特别是七大工业国（G7），及三星和台积电半导体大厂协作，融入当地的半导体供应链及产业生态系统，这些生态系统和供应链会被安全地包围起来，这就是所谓新的“全球本土化”。

对于是否会再考虑重新并购世创这一问题，徐秀兰说，目前欧洲的乌克兰战争还没打完，还有能源等问题，在这个氛围下，公司暂未有重新并购的计划。

有专家认为，芯片已经成为“现在的石油”，容易受地缘政治影响而触发全球危机。

中美争霸中的晶片大战：中国半导体人才缺口惊人

2019年5月：针对华为及70家附属公司，要求美国公司或使用美国技术的外国供应商，未获许可前，不能卖产品给华为

2020年12月：针对中芯等10家中企，禁止美企销售10奈米及以下制程技术给中芯。

2022年8月：限制美企出口用于3奈米晶片的EDA软体给中国。并禁止超微，辉达将高速运算晶片输入中国。

2022年10月：美企未获许可前不得向中国出口超级电脑，半导体产品及设备。限制美国籍与拥有绿卡人士，不得在中国的半导体工厂协助生产或开发晶片。

伦敦政经学院（LSE）教授金刻羽近日投书《纽约时报》评论称，中国经济的成熟意味着，金融资源流向不确定性更高的领域。 “去年中国半导体行业的国内收入超过 1570 亿美元，全球增长最快的 20 家半导体公司中有 19 家是中国公司，这绝非巧合，”他写道。

但她强调，人才和基础研究仍然是中国的短板，中国半导体协会评估，到2025年半导体专家缺口将达到30万。

金刻羽举例称，若德国人擅长制造传统汽车，中国则全力推动电动车、可再生能源和新材料发展。与此同时，中国押注于半导体的新方向。以“弯道超车”为战略，标的的半导体五年计划围绕着加强晶片制造和质量。据此，美式的金融化和服务型经济，不是中国领导人认同能确保国家安全及实力的方针，因为“中国希望成为一个更大、更智能的德国，一个拥有工业能力、利用人工智能、下一代通信和机器人技术的德国。”

地缘政治下的世界晶片大战

过去半导体是一个全球化的生态圈，亦即一个晶片产品的完成，从原料，设计，晶圆制造到代工晶片及封测等等，常常是全球不同公司的协作。但现在各国都希望有自己的生态圈。

对台湾半导体业者来说，地缘政治风险当前已经浮现。但外界分析，晶片大战，绝对不仅是台湾海峡两岸的角逐，还与日本韩国等半导体大国相关。而美国的角色在这场晶片大战中，是重中之重。2019年前任美国总统就开始以国家安全为由，对中国电信巨头华为等进行制裁，拜登上任后，进一步加码制裁中国半导体产业，全力限制美国晶片技术进入中国公司。

美国塔夫兹大学（Tufts University ）外交事务助理教授米勒（Chris Miller），接受台媒《今周刊》专访时便称，拜登政府10月初祭出新法令，限制美国公民或绿卡持有者，不得协助中国半导体厂制造或研发先进晶片，主要是要让中国半导体科技失去在未来技术升级的空间。他分析，因为高阶半导体晶片通常用在超级电脑或AI及军事系统上，而北京在运算能力等技术上正急起直追美国，这正是白宫焦虑所在。因此，即便会伤到自己的半导体业者，美国仍要出尽辣招。

事实上，许多在中国大陆设厂的台资半导体大厂，着实受到美国禁令影响。

美国新禁令公布后四天，台股开盘日便暴跌近600点，是台股史上第七大跌幅。期间台积电（TSMC）股价曾一天内重挫8%。

晶圆指以半导体制程的矽晶圆片，是制作电脑晶片（chips）之基板。

徐秀兰告诉BBC，目前为止环球晶圆在大陆昆山的工厂，员工几乎都是中国籍，仅有个位数的主管是台湾籍，（美国禁令）影响不大。但她也强调环球晶圆有非常多长期的好客户在大陆。“而且，我们政策一直就是不能歧视，没有对来自哪里的客户特别排斥……不过，我们也是守法的公司，所以如果国际之间有一些特殊约定，那我们当然就必须要遵循。”

台湾知名半导体大厂力积电董事长黄崇仁也向台媒解释，这次美国禁令确实针对AI或超级电脑，目标是限制中国军事发展，对于手机等消费性产业链影响不大，而力积电只做40奈米以上的成熟制程晶片，没有受到美国影响，甚至未来美国会更依赖台湾的成熟制程代工。

不过，许多疑美派的分析仍未止息。

譬如，美国晶片法案列出的百亿美金补助金额邀请半导体厂商到台投资。但有分析称，数百亿的补助，对于全球市值前十大的台积电或三星等超级大厂根本不具吸引力。对这些大厂来说，去到劳工等成本高的美国盖新厂，并非自愿，甚至是来自美国的胁迫。近日，台湾财经评论员陈凤馨便评论台积电恐怕成为第二个日本东芝，亦即被美国榨干后甩掉。

徐秀兰同意美国成本竞争力不及亚洲，但本土需求很强。

回应赴美设厂决定，徐秀兰向记者强调环球晶圆到美国设厂，绝对是理性计算过后的选择。她解释，公司这几年受许多国家邀请，最后选择美国有完全的自主性。她同意美国成本竞争力不及亚洲，“但本土需求很强。”

她强调，去美国设厂，除了考虑靠近客户的因素，还因为有能源优势，而且，美国很久没有盖新的晶圆大厂，急需新血加入。她强调，评估设厂时不仅考虑国家，还有州。

以德州而言，有地方政府政策的支持，当地的电也比亚洲便宜很多。同时，加上当地人才支援（德州很多优秀的大学）最终在德州设厂拍板。“外界对环球晶圆去美设厂有很多误解跟关心，但这里面没有什么被强迫的问题。我们公司有完整的自主权跟很严谨评估，那边最新的矽晶圆厂是20年前盖的旧厂。德州我们也有过生产据点，我们对在该州经营半导体厂并不陌生，”她说。

至于晶片法案提供的补助，徐秀兰说确切补助数字目前尚未得知，但强调晶片法案的补助只是去美国的理由之一。

美国在半导体产业上发起与中国的竞争，并与盟国合纵连横，这场“没有烟硝”的战争中，身处全球半导体重镇台湾的徐秀兰，未来必将面临更多机遇和挑战。

谢选骏指出：看来在这场“碳基争夺矽基的大战”之中，不仅中国败于美国，中国内部的大陆也败于台湾了——这个外说明了“理性社会战胜了感性社会”，而不是人种的优劣所致。

《三星超前台积电量产三奈米晶片：半导体大战背后的地缘政治》（吕嘉鸿BBC中文记者2022年7月29日）报道：

韩国半导体大厂三星电子（Samsung Electronics）今年下半年开始量产3纳米（台湾译奈米）的半导体晶片（chip，又称芯片）。面对挑战，全球晶片代工龙头台积电（TSMC）也宣布其3奈米制程（泛指晶圆生产加工的过程）将如期于下半年进入量产。全球两大晶圆代工龙头在先进制程的角力进入新阶段。

与此同时，晶片背后的地缘政治竞逐也越来越白热化。美国总统拜登（Joe Biden）上台后力推的晶片法案（CHIPS Act），本周三已经在参议院通过，预计众议院周四表决。

该法案旨在协助美国半导体产业自给自足，并补助“价值相近”的外国半导体大厂在美设厂，扩展就业机会。但是，该法案在补助外国大厂的但书（法律文本）上，要求受补助者10年内不得在中国建造新的半导体厂房等。有分析认为，这是美国围堵中国半导体发展的新战略。

《纽约时报》评论称，一向反对政府高度干预商业的共和党，此刻支持民主党法案，罕见达成两党共识，除了扶持美国本土半导体之外，也是为了围堵中国半导体产业。

事实上，半导体晶片已经如同本世纪的石油，一般手机、高阶军武、5G及电动车等都需要晶片协助升级。中国在AI人工智慧及5G科技的迅速发展，迫使美国希望拉拢盟友，掣肘中国的半导体发展。

新加坡国立大学李光耀管理学院资深研究员艾力克斯·卡普里 （Alex Capri ）向BBC中文解释，三星与台积电的竞争再激烈，美商英特尔也以IC设计等技术领先业界。但他称，台韩美大厂都是“竞争性的合作关系”，并非希望消灭对方。他赞同美国的策略是与这些半导体大厂或政府合作，目的是抵御中国在半导体科技的发展。

台北智库“台湾经济研究院”分析师刘佩真告诉BBC中文称，今年5月美国总统拜登（Joe Biden）上任的首次亚洲行首选韩国，并亲访三星，加上三星宣布将大举投资美国及宣布设厂，未来韩国政经情势上往美国靠拢的机会较大。“台湾现阶段政府较为亲美，而两岸关系较为紧张，因而美国极力拉拢台、韩、日等国共同抗中的形势日趋显著”，她说。

三星量产三奈米晶片

2022年起，台积电、三星及英特尔（Intel）代表台湾、美国及韩国三强，在晶圆代工领域的技术领先。根据半导体研究机构集邦谘询（Trendforce）统计，2022年首季，台积电于全球晶圆代工领域的占比达53.6％，位居第二的三星则达16.3％。

刘佩真分析，现在三星希望以新的环绕式栅极（Gate-All-Around，GAA），在3奈米晶片制程超前台积电，主要原因之一是自2016到2022年连续7年，台积电独家拿到大客户苹果公司（Apple）应用处理器代工的订单，三星因此希望将苹果订单重新夺回。

中国半导体分析师杜芹在微信公众号“半导体行业观察”解释，从财报上看，苹果是台积电的最大客户，两者在半导体的合作紧密。“苹果设计，台积电代工”的商业模式一直是两公司合作模式。他说，目前半导体业界判断，台积电2025年计划生产的2奈米晶片，苹果仍有可能是优先客户，判断来自苹果和台积电正在联合开发1奈米晶片，用于增强苹果未来想要推广的和苹果汽车计划。

“两家公司彼此成就，在十年后的今天都成为了各自赛道的领头羊。没有苹果这么强势的客户的帮助，台积电难以在代工界领先。而如今，无论是苹果的A系列、M系列、还是基带芯片，乃至未来的汽车芯片，都将离不开台积电的代工支持。这两家公司已经密不可分”，他强调。

三星这几年开始倾注所有资源挹注在3奈米晶片技术以试图超越台积电。

根据韩媒韩联社报导，三星称，与现有台积电生产5奈米晶片的鳍式场效电晶体（FinFET）制程相比，GAA技术允许晶片的尺寸缩小35%、能耗降低50%，而性能能够提高30%。

但是，许多分析指出，尖端晶片生产的“良率”（yield）才是决胜之处，而过去GAA技术是“先做出成品”后才能确定成功或失败，风险较大。

所谓良率泛指良品生产率，一般商品良率即是“良品数”在总产量的比例。但晶圆制造的良率计算更加复杂。

台湾南台科技大学朱岳中助理教授告诉BBC，晶圆制造良率泛指Wafer（晶圆）良率、Die（晶粒）良率和封测良率三者的总乘积：“良率越高，意味好的电晶体数越多，效能自然也会越好。良率低不意味产品坏掉，但势必效能会较差。至于那些真的有问题坏掉的，在测试过程中就已经被淘汰。”

朱岳中说，良率确实是厂商的商业机密，并没有专门统计的机构。但基于商业诚信及对投资者负责，基本上厂商都会在财报中揭露大致数据，客户端也能计算得出来。

可以说，这些年来三星与台积电在高阶晶片生产代工的竞逐，关键便是在良率。

科技网站WccfTech分析，同样接到高通公司（Qualcomm）升级版Snapdragon 8 Gen 1处理器的4奈米晶片订单，三星代工的晶片良率为 35%，台积电则达70%，这使高通最后选择了台积电成为其代工伙伴。不过，高通的第一代Snapdragon 7 Gen 1仍继续让三星晶圆代工，三星仍是高通的第三大客户。

朱岳中强调，三星紧追台积电试图以新的代工技术，打破良率表现落后台积电的劣势，还需要许多资金及技术投入。他认为，“良率就等于厂商的成本，也与产品的效能相关，这是产品能不能销售出去的重点。在晶片制程拼搏谁的制程比较快，其实意义不大”。

刘佩真亦同意，虽然三星率先宣布3奈米GAA制程，意图超越台积电，“但（3奈米晶片）良率情况仍不明，且也尚未取得大量客户订单，加上GAA制程良率要提升仍有相当的难度，故短期内仍看好台积电先进制程竞争力”。

目前台积电3奈米制程预计仍采用鳍式场效电晶体，在2奈米制程才使用GAA新技术。

无论如何，韩国这几年几乎是倾全国之力，扶持三星。根据路透社，在今年5月拜登及尹锡悦总统访问三星厂房后，三星集团随即在5月底宣布，该公司未来五年资本支出将增高至450兆韩元（约3,600亿美元）领域，是该集团成立数十年以来最大的投资金额。

此外，6月，三星负责人李在镕飞抵荷兰，与全球最大晶片光刻机（又称曝光机）供应商艾司摩尔（ASML）高层会面，称三星已确保能取得“额外”的极紫外光（EUV）设备，并保证光刻机机台能在韩国组装。

艾司摩尔是高阶晶片制程的设备制造商，该公司全球独家生产的EUV机台，是确保晶圆切割精确的机台，因此成为半导体大厂的必争之地，也被认为是李在镕亲自飞往荷兰与该国政府及厂商谈判的原因。

三星希望抢下更多机台，为其高阶晶片代工加快脚步。根据《日经新闻》（Nikkei）统计，目前台积电拥有50台艾司摩尔EUV机台，三星则有20台。

三星未来在晶片代工市占率及良率，能否迎头追上或超前台积电，都是科技界观察重点。

地缘政治

如同上世纪的石油大战，本世纪的晶片大战从设计、代工到销售都充满地缘政治凿痕。

有分析称，即便台积电在代工晶片的市占率高出全球一半以上，但是除了苹果之外，高通与辉达（NVIDIA）等大客户仍然没有完全截断与三星或英特尔的订单。从商业角度来看，这是避免依赖单一供应商可能带来的风险，但从地缘政治来看，则是各个经济体谋算保全自己的利益。

今年5月，美国商务部长雷蒙多（Gina Marie Raimondo）在世界经济论坛受访时剑指台湾称：“美国最精密的晶片有70%从台湾购买，而这些晶片主要用于（美国的）军事设备，你想要全部都跟台湾买吗？这并不安全。”

美国政府力推的“晶片制造法案”（CHIPS Act）目的是扶植美国本土半导体的发展。共约500多亿美元预算，其中90亿美元补贴半导体业者在美国盖晶圆厂；112亿美元补贴美国本土半导体研发等等。

围堵中国？

根据《华盛顿邮报》，作为美国半导体最大厂的英特尔可以从该法案获得约2百多亿美元的挹注。不过，除了补助美国半导体发展，现阶段美国仍需要台积电及三星提供高阶晶片，也由于安全及就业问题，希望这些高科技大厂在美国设厂生产晶片。

不过，根据彭博社报导，该法案的补助条件是，厂商10年内不得在中国或是其他“不友善”的国家建置新的晶圆厂，或扩充先进制程产能。

这样的补助限制再次将晶片背后的地缘政治突显。

7月25日，英特尔宣布，台积电的第二大客户，即主要生产大陆手机的台湾IC设计大厂联发科（MediaTek），将成熟制程（泛指7奈米以上的晶片）的一笔订单给了英特尔。外界分析，在美国晶片法案的影响下，联发科必须开始表明与美国合作。

许多分析称，美国试图与台韩甚至日本结盟，在东亚半导体建立排除中国的“干净产业炼”的战略越来越明显。卡普里向BBC强调，美国并非正在扼杀台湾或韩国的半导体发展，而是“策略性”的与台韩在内的关键供应商，在电动汽车、物联网和电信等新兴领域上加强合作，“这是涉及经济和技术的反馈”。

台湾财经评论人谢金河认为，今年5月拜登亚洲第一站先到三星，是美国与台积电合作后稳住半导体产业炼的另个重要脚步：“如此一来，全球重要半导体聚落，从台积电等都在美国阵营底下。”

防堵手段包含晶片法案提到的十年内不准到中国盖新厂。2020年底，美国禁止企业向中国出售可用于制造10奈米或更先进制程设备。此外，台湾法规限制台积电在中国大陆至多只能生产14奈米晶片。

欧洲方面，美国这两年则持续动用外交手段，阻断艾司摩尔公司销售EUV机台中国半导体厂商。荷兰外交部长胡克斯特拉（Wopke Hoekstra）今年7月13日便证实，美国正与荷兰磋商有关禁止艾司摩尔向中国大陆出口晶片制造技术及销售EUV机台相关事宜。

卡普里认为，为了对抗中国在5G等科技的持续发展，美国及其主要战略合作伙伴（特别是包含日本，英国等七大工业国组织会员（G7），将借着与三星和台积电其他半导体大厂，“融入当地的半导体供应链及产业生态系统，这些生态系统和供应链会被安全地包围起来，这就是所谓的‘全球在地化’（glocalisation）”

因此，在这背景下，未来中国半导体产业如何突破美国联合“盟友”的防堵，也是各界焦点。

在中国的反应也受到关注。根据《法广》报导，2022年五月，中国智库“国际经济交流中心”总经济师陈文玲，出席中国人大“中美论坛”时突然提到，应对美国及西方“像制裁俄罗斯一样对中国进行毁灭式制裁的情况下，我们一定要收复台湾，特别是进行产业链、供应链重构方面，一定要将台积电这本来属于中国的企业抢到中国手里。台积电正加快向美国转移，要在美国建立6个厂，我们绝对不能让它转移的目标全部实现”。

陈文玲“夺回台积电”言论在台湾引起舆论激烈反应。虽然北京没有对此言论有任何回应，但分析称这已显露出中国的“全民造芯”计划中，希望迎头赶上台湾或韩国在高阶晶片生产步伐的焦虑及野心。

无论如何，未来半导体的生产及代工，势必影响国际情势。在美中贸易战持续激烈的背景下下，美国能否成功在半导体界拉拢盟友，中国如何抵御美国牵制，都是未来焦点。

半导体良率是什么？

具体而言，一般商品良率即是“良品数”在总产量的比例。但晶圆制造的良率计算就更加复杂。根据朱岳中博士分析，晶圆制造良率泛指Wafer(晶圆)良率、Die(晶粒)良率和封测良率三者的总乘积。

晶圆良率越高，意味同一片晶圆上产出通过测试的好晶片数量越多。没通过测试的晶粒就会被淘汰，不会被封装成晶片。当然，封装过程也可能再次出问题，所以还会再次测试。“事实上晶圆制造过程有超过300个步骤，每个步骤都有可能产生问题，所以都会有专门的工程师监控测试，随时注意良率变化。所以制造厂商其实也不知道具体良率，只知道最终总良率。”

他分析，基本上一平方单位英寸上会有动辄数亿颗的电晶体，但不可能每一个电晶体都是好的，“良率越高，意味好的电晶体数越多，效能自然也会越好。良率低不意味产品是坏掉或故障的，因为真的有问题的，在测试过程中就已经被淘汰，但势必效能会较差。”

而良率确实是厂商的商业机密，并没有专门统计的机构。但基于商业诚信及对投资者及股东负责，基本上厂商都会在财报中揭露大致数据，客户端其实也有专门推算的部门。过去就有半导体大厂疑似窜改良率数据，被发现丢掉订单的纪录。

谢选骏指出：美国不仅要自己领先中国，还要自己的盟友领先中国——这都是在理性的名义下进行的。为了逃避失败的命运，中国只有脱离野蛮进入文明了。

《芯片之战：堪比“太空技术大战”的科技竞争关键点是什么》（罗瑞·斯兰-琼斯( Rory Cellan-Jones)BBC科技事务记者2021年3月8日）报道：

芯片（晶片）是当下这个时代许多重要科技产品的核心。没有芯片，世界各地的汽车厂就将停产。 现在，制造芯片的技术被美国视为与中国进行贸易战的关键武器。

在芯片技术的竞逐上，哪方能赢得这场人工智能竞赛，决定在谁能制造出最先进的芯片。

当前芯片短缺的原因

从美国的福特和通用汽车，英国的本田车厂再到中国的电动汽车制造商蔚来（Nio），这些大厂都因为汽车芯片短缺，不得不削减汽车产量。

到底发生了什么导致这种后果？

也许新冠大流行是罪魁祸首，它让我们之前关于于芯片生产的所有预测显得过时了。

首先，对小装置小设备的需求出现暴增。以前需要好几年才会进化的数字化转变，现在几个星期内就发生了。

芯片之争不仅在于民用产品领域。时任美国国务卿的蓬佩奥曾在记者会证实，台湾生产的芯片被用于F-35战机。

全球半导体协会（World Semiconductor Association）执行长谢尔顿（Jodi Shelton）告诉BBC：“多年来，我们一直在讨论如何运用5G，网路和云端在家工作。现在突然变成了现实。”

因为新冠疫情，汽车销量下滑，汽车业高层取消了汽车芯片订单。但是，随后意外的销售反弹让车厂以及芯片商措手不及。

谢尔顿称，那些以及时化供应链方式制造汽车的厂商，与半导体芯片厂商因此就有了矛盾。因为芯片生产，不是像打开或关闭水龙头那样简单。

“他们（车厂）将不得不了解，那样并非芯片的生产模式。芯片不是能马上就有的现成产品。”

谁在制造最好的芯片？

进入21世纪，全球通讯以及电子产业高速发展，晶片几乎无所不在。

芯片短缺也使得一件事变得很清楚：世上不再只有一种芯片产品。因为，随着需求改变，半导体行业也有了变化。

过去数十年来，英特尔凭借销售口号‘Intel Inside’成为许多人心中唯一的芯片制造商。但是，情况不再如此。

研究公司“自由移动电台”（Free Mobile Radio）的分析师理查·温沙（Richard Windsor）说，芯片世界已经改变了。

他概述了两种趋势：使用芯片进行数据存储，以及图形芯片（GPU）的重要性日益升高，这不仅让线上游戏栩栩如生，而且在人工智能应用中也至关重要。

温沙指出了这个行业中的新超级巨擘，尤其是台湾公司台积电（TSMC）。

美国去年已承认，在新型武器及战机上使用了台湾生产的晶片。他解释说：“在目前的时间点，台积电是全球排名第一的高端矽芯片制造商。”“它与英特尔完全不同。英特尔所做的是设计芯片；制造自己的芯片；然后出售这些芯片。台积电所做的就是为其他厂商代工。”

建立芯片厂，或众所周知的芯片代工厂（foundries）是一项非常昂贵的生意。温沙告诉BBC，用最先进的设备，去开一家的新的芯片代工厂可能要花上250亿美元。

制造芯片的机器又是哪里来的呢？

他又提到一家叫艾司摩尔（ASML）的公司。这是全球首屈一指的芯片光刻机制造商，其产品能像印刷机一样制造出芯片。

BBC去年就曾经报导过这家“相对默默无闻的荷兰公司”。

尽管并非家喻户晓，但该公司市值却高达1840亿欧元（约合2200亿美元）。

而且，艾司摩尔对自己所属的角色十分满意，还将这段话打印在员工的衣服上——该公司的研发副总班斯左（Jos Benschop）说：“我们制造了木匠用来建造你的房屋所需的工具。”

他又解释了台积电（TSMC），英特尔（Intel）和三星（Samsung）之类的公司如何需要他们生产的设备。该公司于1984年成立时，在芯片光刻（lithography）市场上有10家大型公司。现在，全球仅剩一个。

“随着相关技术的掌握越来越难，所需的投资也越来越大，那么优胜劣汰就开始了。越来越少的公司能够跟上。”他解释。

但是，这也意味着艾司摩尔陷入了美中贸易战。

之前特朗普曾对荷兰政府施加压力，要求艾司摩尔停止向中国客户出售技术。这也似乎奏效了，相关设备被运送到中国的时间延迟了。

新加坡公司对美国芯片制造商高通的收购案曾经被白宫叫停，高通被看成是华为等中国同业的强劲竞争对手。

随着美中两国陷入人工智能领域的庞大争夺战，如何获得或构建最新AI芯片，成为了关键武器。

曾经担任美国前总统小布什（ George W. Bush）顾问的玛格伦（Pippa Malmgren）博士向BBC分析，芯片的赌注与另一场技术大战“太空竞赛”中的赌注一样高。

“在地缘政治上，新的太空竞赛在于提高电脑计算能力。也就是说，谁能搜集到最多的数据，并以最快的速度处理这些数据。这便是为何中美双方，或者欧盟都在量子技术上大量投入。而电脑，或者说能处理数据速度极快的超级电脑，这些设备都需要芯片。”她解释说。

台积电（TSMC）总部的所在地台湾，处于这场科技大战中的前线。鉴于台湾一直有彻底独立的想法，因此你可能会认为台湾会做任何美国想做的事情。

但是玛格伦博士警告说，事情并非如此简单：“中国有巨额投资在台湾。”

“我认为，若你要问台湾经济能否与中国脱钩，那么我的答案是这将是十分困难的。”

摩尔定律还有效吗？

自1960年代以来，芯片行业一直受摩尔定律的支配。该定律预测，因为技术发展，芯片上能置入的晶体管（transistors）数量，每两年将翻一倍。

但是，鉴于晶体管现在越做越小，我们可以期望这种模式继续下去吗？

我问了威尔逊（Sophie Wilson），1980年代，她在当今世上最受欢迎的芯片Arm设计过程中扮演了关键角色。她说摩尔定律中仍可能延续下去，因为半导体行业一直在寻找新方法，将更多的东西塞入更小的空间。

她解释：“我们已多次抵达路的尽头。但每次到了尽头，都会有另外的路出现。”

未来的出路可能是在3D。

“在接下来的几年中，你将看会到来自3D技术的产品。借着让越来越多的矽堆叠在一起，我们能够加大既有的密度空间。矽层十分之薄，所以能将它们叠在一起。”威尔逊说。

此外，别指望中国会退出这场竞赛。

由于无法获得当前最新的芯片设备，中国将继续投入巨资，研究新方法期望在下一个芯片时代超越美国。

谢选骏指出：投入巨资也没有用处，“有钱能使鬼推磨”，却不能使得人类尽心尽意。只有上帝能够救中国。