对传统芯片的投资滞后

芯片短缺的一个主要来源只是缺乏投资。几年来,对制造传统芯片能力的投资已经远远落后于需求。解释很简单:对传统芯片生产的投资回报率要低得多。目前,所有半导体投资中只有约六分之一用于传统芯片的生产。尽管有这些风险,几个主要的半导体设备制造商现在正在推行旨在生产更高节点芯片的投资战略,包括英飞凌、模拟器件、德州仪器和恩智浦半导体。

在对最先进芯片的制造能力的公共投资和对更成熟的设备的额外能力的需求之间存在着一种矛盾,迫使政策制定者协调对公共资源分配的冲突需求。这种困境在欧盟最为明显,欧盟已经承诺为先进的芯片研究和生产提供430亿欧元。2022年3月,英特尔宣布计划投资300亿欧元,在德国马格德堡建立一个使用最先进的芯片制造技术的工厂,并得到大量的公共支持。欧洲制造业的高管们对这些对晶圆厂建设的投资一直持批评态度。

他们认为,英特尔项目所考虑的5、3和2纳米工艺节点制造的设备最适合于"大批量、最高性能的用途,如智能手机和服务器"。根据高管们的说法,这些芯片"不符合欧洲工业的需求",欧洲工业需要传统的芯片,用于汽车、机械和加工工业(如化学或制药)等行业的应用。一位欧洲高管评论说:"一切都将趋于5纳米以下的说法是一种错误的说法。汽车行业的主要创新发生在成熟节点上。他们需要非常节能和安全"。

据报道,法国和德国已经达成一项妥协协议,允许旧芯片有资格获得国家援助,只要它们为制造或最终产品带来"创新元素",这将使英特尔的传统芯片厂有资格获得欧盟的补贴。

同样的紧张关系在美国2021-2022年关于立法的政策辩论中也很明显,这些立法最终成为2022年的《CHIPS和科学法案》。该法案于2022年8月成为法律,承诺提供520亿美元的联邦资金用于促进国内半导体行业的投资和研究。一个参议员联盟争取到了20亿美元的奖励,明确用于补贴传统芯片的生产。拜登政府后来还澄清说,商务部将拨出大约100亿美元的CHIPS资金,以扩大"成熟和当前一代芯片、新技术和特殊技术以及半导体行业供应商的新制造能力。"这种激励措施对于激励私人投资于生产高节点芯片的低利润工厂是必要的,但所分配的公共资金是否能证明足以满足日益增长的需求是一个开放的问题。

日本,目前对半导体的需求几乎都是汽车和消费电子行业所需的高节点芯片。2021年,台积电和日本的索尼集团宣布,他们将投资70亿美元在日本建立一个芯片工厂,以解决对旧一代芯片的需求。该工厂预计将于2024年投入运营。汽车零部件制造商电装公司和索尼将持有少数股权。据报道,台积电正在考虑在日本建造第二座工厂,以支持汽车行业向电动和自动驾驶汽车的过渡,这将需要获得越来越多的尖端芯片。据报道,日本还在与美国合作,从2025财年开始建立一个能够生产2纳米设备的工厂。目前的合作伙伴包括IBM和Rapidus,这是一个日本财团,包括索尼、NEC、丰田、软银、铠侠和MUFG银行。