美国邀请台积电5奈米制程设厂时,强调是“为了保障经济安全”。实际上,是因为美国无法自行生产军事用途的高端晶片,而造成非常大的问题。所以,为了能够确保供给,美国政府必须在国内掌握生产5奈米制程的技术。

第二个理由是为了扩大产能

世界半导体产业(特别是逻辑IC),在进入2000年之后,分为专门设计晶片的无厂半导体与专门制造的晶圆代工两个方向。在当时,由于代工厂需要投入大量资金在研究开发与厂房设备上,所以美国选择无厂半导体设计的企业大增。实际上,高通、博通、NVIDIA、AMD等都发展为无厂半导体公司,支撑着美国的半导体产业。

这些无厂半导体企业,主要将晶片的代工制造发包给台积电。结果便导致了过去占世界产能近半的美国,制造能力大幅下降。2019年12月统计,美国生产比重只占12.8%(图三)。另一方面,台湾(21.6%)、韩国(20.9%)、日本(16.0%)、中国(12.8%),整个东亚占据世界72.4%的产能。

图三 地域别半导体产能分布(2019年12月)
出处:IC inights

换句话说,美国虽然在半导体设计上领先各国,但生产能力却非常薄弱。加上新冠肺炎疫情的影响,遂造成半导体供应不足。导致身为美国经济支柱的汽车产业无法正常运转,美国政府也陷入大混乱当中。

2021年上台的拜登政权,为了加强美国在半导体的制造能力,投入了520亿美元的补助金,而为此准备的法案“Creating Helpful Incentives to Produce Semiconductors for America Act”(简称CHIPS)也提交至议会。

此项法案在参议院表决通过,现在卡在众议院,若是通过表决,除了在亚利桑那州的台积电以外,三星电子在德克萨斯州、英特尔在亚利桑那州设两厂,GlobalFoundries(GF)在纽约州马尔他新建厂房等计划,补助金将会马上到位,美国半导体的制造能力也能大幅提高。