【為什麼我們要挑選這本書】美國近年積極佈建半導體產業鏈,其中關鍵因素則與擁有半導體產業優勢的台灣有關,台積電在其中的重要性不言自明。

被譽為「韓國最可靠的分析師」金榮雨,將其有力的分析集結成《半導體投資大戰》一書,在下文,他以美國國家安全的角度出發,分析美國為何決定獻出史上最大規模的設廠補助政策,最終目標又是什麼?(責任編輯:莊彙翌)

現在已經知道在健康照護、通訊、清淨能源、電腦運算、運輸等各種領域,半導體是奠定關鍵產業(key industry)發展的基礎。美國也了解,只要對國內的晶片製造提供補助,並且大膽進行投資,就能振興美國經濟、創造就業機會。但這裡有一項不容忽視的問題,正是國家安全(national security)。

美國在中國的島鏈(island chain)一詞指的是島鏈策略(island chain strategy),1951 年韓戰當時,由美國的政治外交家,之後曾任國務卿的約翰.杜勒斯(John Dulles)提出,意圖封鎖中國勢力。

由於首次提及島鏈正處於美蘇冷戰期間,美國的國家安全政策重心放在蘇聯,加上中國的海軍戰力遠不及美國,因此中國並未受到重視。但美蘇冷戰結束之後,中國國力增強,中國的國家安全顧問將焦點從經濟政策轉為發展海軍。

1953 年毛澤東為了對抗帝國主義入侵,強調必須建設海軍;為中國帶來改革開放的鄧小平與延續政策的江澤民,為了突破美國的島鏈封鎖,強調必須建立具有強大戰力的海軍戰略。前中國海軍司令劉華清在 1982 年重新提出島鏈概念,之後加強海軍戰力與突破島鏈封鎖成為中國的願望。

最重要的第一島鏈連接「琉球群島-台灣-菲律賓-南海-馬來西亞」,台灣位在島鏈的中心位置,如同一艘不沉的航空母艦(unsinkable aircraft-carrier),第二島鏈連接「日本-塞班島-關島-印尼」。

中國目標是第一回合先在第一島鏈取得制海權後,再繼續進攻第二島鏈。劉華清強烈建議,唯有發展航空母艦戰鬥群,才能達成目標。

海軍艦艇多於美國,半導體產業面臨軍事威脅

2021 年三月美國海軍情報局(ONI,Office of Naval Intelligence)發布的報告書中提到,2020 年底美國已經將長久以來維持世界第一的海軍艦艇規模頭銜讓給中國

2015 年中國人民解放軍海軍的軍艦數量為 255 艘,2020 年增加到 360 艘,比美國多出 63 艘。預估到 2030 年中國還會再增加 65 艘軍艦,總計達到 425 艘,其中包括中國第一艘核動力航空母艦,該艦艇也是中國第四艘航空母艦。

2021 年中國在舉行兩會(全國人民代表大會與中國人民政治協商會議)之前,升高台海緊張情勢,也在南海舉行大規模軍事演習。不僅如此,中國裝載射程可達 1700 公里,有「航空母艦殺手」之稱的東風 21D 反艦彈道飛彈(ASBM),每逢重要活動就展示軍備。

2020 年 8 月美軍的 U-2 偵察機進入中國軍方設定的禁航區,中國立即發射包括東風 21D 在內的中程距離彈道飛彈示警。

部署在中國大陸的反艦彈道飛彈性能快速提升,飛彈數量也日益增加,美國要維持第一島鏈愈來愈困難。現在中國有信心突破第一島鏈,實施大規模軍事訓練的頻率也愈來愈高,以包圍、孤立台灣。

2021 年三月美國智庫蘭德公司(RAND Corporation)與國防部舉行一場美國與中國的軍事競賽模擬(war game,又稱兵棋推演),結果令各界跌破眼鏡,因為美國不但沒有取得優勢,展現的成果也差強人意。

台灣的空軍在幾分鐘內全被殲滅,太平洋一帶的美軍基地遭受攻擊,美國軍艦與航空母艦在中國的遠距離威脅下無法靠近。美國前印太司令菲利普.戴維森(Philip Davidson)任內在參議院軍事委員會的聽證會中警告,中國可能在六年內對台灣發動軍事行動。

保障有人系統的生存,同時發展無人系統的技術

2015 年新美國基金會(New America Foundation)未來學家彼得.辛格(Peter Singer)與前《華爾街日報》(The Wall Street Journal)軍事記者奧古斯特.科爾(August Cole)合著名為《幽靈艦隊:中美決戰 2026》(Ghost Fleet: A Novel of the Next World War)的虛擬戰爭小說,裡面描述了美國的煩惱。以下簡要摘錄小說內容。

「中國破壞美國的偵察、通訊衛星後,利用無人機空襲夏威夷珍珠港。美國在失去有如雙眼與雙耳的人造衛星期間,也失去了航空母艦與核動力潛水艇,夏威夷被中國占領。

所幸美國利用隱形驅逐艦朱瓦特號(Zumwalt)與退役艦艇,組成幽靈艦隊成功反擊,最後順利收復夏威美國海軍的幽靈艦隊(Ghost Fleet)策略靈感雖然來自小說,但發展方向完全不同。

美軍希望「保障有人系統的生存可能性,同時也要加強無人系統的任務執行力」,開始針對:① 可依照各種狀況展現無人艦隊的基本性能、② 偵察設備、管制系統、耐波力、安全性(安保)等基本性能、③ 可執行無人系統運作的管制技術、自動駕駛技術、④ 實施美國海軍幽靈艦隊的概念等進行研究。

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實際上美國海軍正以 2025 年起啟動幽靈艦隊為目標,設計各種無人艦艇。國防高等研究計劃署(DARPA,Defense Advanced Research Projects Agency)也以海獵號(Sea Hunter)無人艦進行演習。

此外,美國也研發中型無人水面艦(MUSV)、配備 Mark 41 垂直發射系統(Mark 41 Vertical Launching System)的大型無人水面艦(LUSV)等,欲在兩百海里專屬經濟區(EEZ)執行指揮、控制、通訊、電腦(C4),以及其他海上攻擊任務。這些艦艇優先配置的地點正是第一島鏈

不過這項策略的缺點在於,若中國也準備好無人軍艦應戰,屆時將演變成消耗戰。由於中國建造軍艦的成本相對便宜,有利於大量生產,美國也必須大量製造無人軍艦才能回擊。這樣一來,兩國的軍事衝突將變成大規模海上戰爭,夾在中間的台灣極可能已被中國人民解放軍登陸,發生共軍占領台灣的情形。

除了軍事威脅,商業領先地位也現隱憂

若中國占領或封鎖台灣,美國將陷入極大危機。因為美國目前的半導體產業以晶片設計為主,並非直接製造生產。以前英特爾曾經從晶片設計到生產展現強大的技術力,但最近五年製造競爭力衰退,現在擁有全球頂尖製造技術的業者是台積電,美國高度依賴台積電代工生產晶片。

2020 年第三季台積電營收有 59% 來自北美客戶,同年第四季台積電停止替華為代工生產,加上蘋果推出新產品,北美客戶的營收比率飆升到 73%,台積電與美國的半導體產業逐漸發展成生命共同體。因此若台灣遭受攻擊,美國的半導體產業將陷入癱瘓,而晶片的角色又日益吃重,恐怕也會對美國其他產業造成嚴重影響。

前 Google 執行長,目前擔任美國人工智慧國家安全委員會(NSCAI,National Security Commission on Artificial Intelligence)主席的艾立克.施密特(Eric Schmidt)認為,由於美國過度依賴台灣的晶片生產,不論商業上或軍事上,都讓美國在人工智慧領域面臨喪失世界頂尖地位的威脅

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施密特表示:「具體來說,因為過度依賴台灣,美國即將失去微電子(microelectronics)的優勢地位,失去可培養企業與軍隊的能力。」

人工智慧國家安全委員會歷經兩年研究,發表的 756 頁報告書中警告,人工智慧除了幫助美國與消費者,也會因為中國投資發展先進技術,讓美國暴露出策略上的弱點;美國若要從事晶片設計與製造,必須在國內建設靈活的晶片生產基地。

美國與中國的霸權競爭已經進入無法回頭的局面。習近平期望 2022 年在兩會連任,延長政權十年,即便面對美國與歐盟國家的壓迫也不願放低姿態。由於中國已經赤裸裸地展現霸權策略,美國除了封鎖中國的野心別無他法,一刻也無法喘息,才會產生「美國的晶片製造崛起」。

美國以國家安全角度看待晶片

美國正在將中國做為標竿。回顧 2020 年美國為促進晶片生產實行的《美國晶片法》(Chips for America Act),內容最先提到投資抵減,將對 2020 年六月至 2024 年建置的半導體設備與生產設施,提供高達 40% 的投資補助

該法案存在退場機制,2024 年以前的補助上限是 40%,2025 年最多補助 30%、2026 年最多補助 20%,金額逐年減少,預定 2027 年廢止。

一般若要興建晶片製造廠,業者必須斥資 100 億至 200 億美元投資生產設備,美國政府承諾對業者最高補貼 40% 的法案,將是吸引業者在美國設廠的強烈誘因,且若要在法案廢止前獲得最多優惠,業者必須盡快在 2024 年以前設廠。

目前美國半導體產業最脆弱的部分是晶片製造,美國政府為了對在境內設廠的業者提供補助,即將創設一個為期十年、規模約 150 億美元的聯邦基金。依照參眾兩院通過的法案規定,每件晶圓工廠與研究設施的興建計劃,業者最多可獲得 30 億美元補助。

這是美國政府將中國的補助比例列入考慮後決定的金額。先前美國政府投入的半導體研發比例明顯低於中國,若要將比例提高,政策必須更具攻擊性。

在提高研發投資方面,美國政府預定對國防高等研究計劃署、國家科學基金會(NSF,National Science Foundation)、能源部(Department of Energy)集中提供支持;在加強後段製程部分,將在商務部(Department of Commerce)底下設立國立先進封裝製造研究院,並且培育人才,後續美國政府應會對此編列大規模預算。

緊接著通過的《2020 年美國晶圓代工法》(American Foundries Act of 2020)雖然與促進晶片製造的獎勵法案類似,但補助方式不同。《2020 年美國晶圓代工法》在 2021 年一月《國防授權法》(National Defense Authorization Act)修訂案通過後正式拍板定案,美國用更具國家安全的角度來看待晶片,基於維護國家安全的立場,為國防部開啟可主導設備投資與研發的大門

史上規模最大的補助政策,能完整供應鏈嗎?

宣布將重回晶圓製造市場,並且對美國進行大規模投資的英特爾執行長派特.基辛格(Pat Gelsinger)表示,目前全球晶片生產比率在亞洲是 80%、美國 15%、歐洲 5%,英特爾在美國與歐洲製造晶片,將可增進客戶利益與各國安全。

整體而言,美國半導體產業協會點出美國國內的晶片製造基礎設施不足,美國政府決定祭出有史以來規模最大的稅制優惠與各種獎勵機制,鼓勵半導體業者在美國設廠。美國的晶片製造崛起政策就算不是針對美國企業,對其他國家的業者而言,從整體擁有成本的觀點來看,具有相當程度的吸引力。

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美國政策的短期目標雖然是讓境內有更多高科技晶圓代工廠,長期則希望避免因為台灣遭受侵擾引發晶圓代工危機,在美國建立「設計-製造-封裝-測試」完整半導體製程的供應鏈,藉此在競爭力上取得壓倒性的領先,更進一步拉開差距,以便在未來主導的產業裡壓制中國,做為長期、宏觀的發展策略。

(本文書摘內容出自《半導體投資大戰:為什麼美、中、台、韓都錢進半導體?了解全球半導體商機的第一本書》,由 商業周刊 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題。首圖來源:Shutterstock)