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《芯片战争》:美国官员把半导体当作“正在竞争的一切”的基石

来源:开云棋牌官网最新    发布时间:2023-12-09 06:16:05

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  芯片的重要性已经无须赘述,它就像上个世纪的钢铁、石油一样。现在,从制导导弹到微波炉,从智能手机到股票市场,不能离开芯片。大国经济、科技、军事及地理政治学的角力也建立在芯片和算力基础之上。近几年,美国(军事、商业及政府系统)如何重新定义芯片设计和制造的重要性,如何从全球化和多边主义的意念中转向,将芯片作为“新冷战”的武器,经济历史学家克里斯·米勒(Chris Miller)在《芯片战争》(CHIP WAR)一书中为我们揭示了一些重要片段。

  英特尔首席执行官布莱恩 ·克扎尼奇(Brian M. Krzanich)无法掩饰他对中国在全球芯片产业中占据更大份额的担忧。2015 年,作为美国芯片行业贸易组织半导体行业协会的主席,克扎尼奇肩负着与美国政府官员交流的任务。通 常,这在某种程度上预示着要求减少税收或减少监管。这一次,话题不同了:说服美国政府对中国的大规模半导体补贴采取行动。美国的芯片公司都陷入了同样的困境。对于几乎每一家美国半导体公司来说,中国都是一个至关重要的市场,因为这一些企业的芯片会被直接销售给中国客户,或者在中国被组装到智能手机或电脑上。

  奥巴马政府的官员习惯了钢铁或太阳能电池板等行业对中国的抱怨。他们都以为,高科技本应是美国的专长,美国在这样的领域具有竞争优势。因此,当高级政府官员与克扎尼奇会面,并且感受到“他眼中明显的恐惧感”时,他们很担心。当然,英特尔的首席执行官们有很长一段偏执的历史。但现在,英特尔以及整个美国芯片行业比以往任何一个时间里都更有理由感到担忧。中国使美国太阳能电池板制造业停业。中国不能在半导体中做同样的事情吗?一位奥巴马政府的官员担心:“这个2500 亿美元的巨额基金将埋葬我们。”他提到了中国中央和地方政府承诺支持本土芯片制造商的补贴。

  到 2015 年左右,美国政府内部开始慢慢转变。美国政府的贸易谈判代表认为,中国的芯片补贴违反了国际协议。五角大楼紧张地注视着中国将计算能力应用于新武器系统的努力。美国情报机构和司法部认为,中国政府和其产业联手,试图赶走美国芯片公司。但美国科技政策的两大支柱(拥抱全球化和“跑得更快”)已经根深蒂固,不仅是因为行业的游说,也是因华盛顿智库的共识。此外,华盛顿的大多数人不知道半导体是什么。一位参与这项工作的人士回忆道,奥巴马政府在半导体方面进展缓慢,因为许多高级官员根本不认为芯片问题是一个重要问题。

  因此,直到奥巴马政府的最后几天,美国政府才开始采取行动。2016 年底,也就是当年美国总统大选前六天,美国商务部部长彭妮·普里茨克(Penny Pritzker)在华盛顿就半导体问题发表了高调演讲:“半导体技术必须成为美国创造力的核心特征和经济稳步的增长的驱动力,咱们不可以放弃我们的领导权。”她谴责“不公平的贸易做法和大规模的、非市场化的国家干预”,并引用“中国基于政府利益而非商业目标收购公司和技术的新尝试”,这是当时紫光收购热潮引发的指控。

  但由于奥巴马政府剩下的时间不多,普里茨克也无能为力。当时的目的是引发一场讨论,希望即将可能上任的希拉里 ·克林顿政府能够继续推进这场讨论。普里茨克还命令美国商务部对半导体供应链进行研究,并承诺“利用一切机会向中国领导人明确说,我们不会接受旨在影响这个行业的1500 亿美元产业政策”。

  大约在同一时间,美国白宫委托一群半导体高管和学者研究该行业的未来。他们在奥巴马卸任前几天发表了一份报告,敦促美国加倍实施现有战略。他们的主要建议是 “ 以更快的速度赢得比赛 ” ,这是可以从 20 世纪 90 年代复制和粘贴的建议。保持创新的必要性显然很重要。摩尔定律的延续是竞争的必然。在过去的几十年里,华盛顿觉得自身 “ 跑得更快 ” ,但其对手已经扩大了市场占有率,全世界可怕地依赖于少数几个脆弱的瓶颈,特别是中国台湾地区。

  在华盛顿和芯片行业,几乎每个人都喝了自己关于全球化的“酷爱 ”(Kool-Aid)饮料。报纸和学者们说,全球化其实就是“全球性的”,技术扩散是不可阻挡的,其他几个国家慢慢的提升的技术能力符合美国的利益。即使不符合美国利益,也没什么可以阻止技术进步。奥巴马政府的半导体报告宣称:“在半导体产业全球化的世界里,单边行动越来越无效。原则上,政策可以减缓技术的传播,但不能阻止技术的传播。”这些说法都没有证据支持,只是简单地被认为是真的。但芯片制造的“全球化”并未发生,取而代之的是“台湾化”。技术并未扩散,而是被少数无法替代的公司垄断。美国的科技政策被全球化的陈词滥调束缚,尽管这些陈词滥调非常容易被证明是错的。

  美国在芯片制造、光刻机和其他领域的技术领头羊已经消退,因为华盛顿认为公司应该竞争,但要政府提供一个公平的竞争环境。如果每个国家的政府都同意这么做,一个自由公平的系统就会起作用。许多政府,特别是亚洲的政府,都积极支持其芯片产业。但美国官员发现,他们更容易忽视其他几个国家攫取芯片行业宝贵份额的努力,而选择简单模仿关于自由贸易和开放竞争的陈词滥调。与此同时,美国的地位正在下降。

  在华盛顿和硅谷的公司里,人们简单地重复“多边主义”“全球化” 和“创新”等概念就更容易了。因为这些概念太空洞,不会冒犯任何有权力的人。芯片行业本身将大量游说资源用于重复关于该行业“全球化”程度的虚假陈词。这些概念与美国单极时代指导两党官员的“自由国际主义”精神自然契合。当每个人都假装合作是双赢的时候,与外国公司和政府的见面会更加愉快。因此,华盛顿不断告诉自己美国正在加快步伐,盲目地忽视了美国地位的恶化、中国能力的提升以及美国对中国台湾和韩国的惊人依赖,而这样的一种情况每年都变得更突出。

  但在美国政府内部,国家安全机构开始采纳不同的观点。美国政府的这一部分人被认为是偏执狂,因此美国安全官员对中国的科技产业和中国政府持怀疑态度就不足为奇了。许多美国官员担心,中国对世界关键技术的影响力正在增长。他们还认为,中国将利用其作为世界主要电子科技类产品制造商的地位,给电子科技类产品留“后门”,就像美国几十年来所做的那样。设计未来武器的五角大楼官员开始意识到他们对半导体的依赖程度。与此同时,他们关注的是电信基础设施,担心美国盟友减少从欧洲和美国购买电信设备,而更多地从中兴通讯和华为等中国公司购买。

  多年来,美国情报部门一直对华为与中国政府的关系表示担忧,但直到 2015 年左右,华为及其规模较小的同行中兴通讯才开始引起公众的关注。这两家公司都销售存在竞争力的电信设备,中兴通讯是国有企业,华为是私营企业,但美国官员指称华为与政府关系密切。这两家公司都花了几十年的时间来反驳有关它们贿赂多个国家的官员以赢得合同的指控。2016 年,在奥巴马政府的最后一年,两者都被指控违反了美国的制裁法令,向受美国制裁的国家提供产品。

  奥巴马政府考虑对中兴通讯实施金融制裁,这将切断该公司进入国际银行系统的渠道,但美国在 2016 年选择了惩罚该公司,限制美国公司向其出售产品。类似的出口管制以前主要是针对军事目标。但美国商务部也有广泛的权力禁止民用技术的出口。中兴通讯高度依赖其系统中的美国部件,尤其是美国芯片。2017 年3 月,在威胁实施限制之前,中兴通讯与美国政府签署了一项“认罪”协议,并支付了罚款,因此出口限制在生效之前就被取消了。基本上没有人知道,禁止一家大型中国科技公司购买美国芯片的反应会有多么激烈。

  中兴通讯的“认罪”协议是在特朗普就职之际签署的。特朗普一再抨击中国,但他对政策细节基本上没有兴趣,对技术也没有兴趣。他的重点是贸易和关税,罗伯特·莱特希泽 ( Robert Lighthizer,时任美国贸易谈判代表——编者注) 等官员试图减少双边贸易逆差,减缓离岸外包。但在美国国家安全委员会的政治聚光灯下,由美国前记者、海军陆战队队员马特 · 波廷格 ( Matt Pottinger,中文名博明——编者注) 领导的少数谨慎官员正在改变美国对中国的政策,在这一过程中放弃了几十年的技术政策。波廷格后来成为特朗普政府的副国家安全顾问。美国国家安全委员会的“对华”关注的不是关税,而是中国的地理政治学议程及其技术基础。他们都以为,美国的地位已经被“危险地”削弱,华盛顿的不作为是罪魁祸首。在总统过渡期间,一位奥巴马政府的官员曾对特朗普任命的官员说:“这真的很重要,但你无能为力。”

  美国新政府里的“中国团队”有不同意见。正如一位高级官员所说,他们得出的结论是,“我们在21 世纪竞争的一切……都建立在对半导体掌握的基石上”。他们都以为,不作为不是一个可行的选择,“跑得更快”也不是一个可行的选择,“跑得更快”是不作为的代名词。一位美国国家安全委员会官员表示,“对我们来说,跑得更快会很好”,但由于中国“在推动技术更替方面的巨大影响力”,这一战略没有奏效。美国新的国家安全委员会在技术政策上采取了一种更具战斗力的零和方法。从美国财政部投资审查部门的官员到五角大楼军事系统供应链的管理人员,美国政府的关键部门开始把重点放在半导体上,将其作为与中国打交道的战略的一部分。

  这让半导体行业的领导者深感不安。他们想要得到政府的帮助,但害怕被报复。芯片行业很乐意降低税收或减少监管,这两者都会使芯片公司在美国做生意更着迷,但芯片行业不想改变跨国商业模式。

  硅谷的许多人讨厌特朗普,这无济于事。英特尔首席执行官克扎尼奇在特朗普作为总统候选人时同意为他举行筹款活动,之后遭到了强烈反对。在加入美国白宫咨询委员会后,克扎尼奇随后辞去了该委员会的职务。即使行业高管忽视特朗普的美国国内政策,特朗普的易变也让他成了一个有问题的盟友。通过推特宣布关税从来不是一种能给首席执行官留下深刻印象的策略。

  但来自芯片行业的信息并不比特朗普政府自相矛盾的信息泄露更加 合乎逻辑。在公开场合,半导体首席执行官及其游说者敦促美国新政府与中国合作,并且鼓励中国遵守贸易协定。私下里,他们承认这一策略没有希望,并担心美国支持的中国竞争对手会通过牺牲其利益来攫取市场占有率。整个芯片行业都依赖对中国的销售,无论是像英特尔这样的芯片制造商、高通这样的无晶圆厂设计企业,还是像应用材料这样的设备制造商。一位美国半导体高管讽刺地向一位白宫官员总结道 : “ 我们的根本问题是,我们的头号客户是我们的头牌竞争对手。 ”

  美国国家安全委员会的 “ 对华 ” 得出结论,美国的半导体产业需要自我拯救。任凭股东和市场力量的一时兴起,芯片公司都会慢慢不 断地把员工、技术和知识产权转移到中国,直到硅谷被掏空。 “ 对华 ” 认为,美国需要一个更强有力的出口管制制度。这些人认为,华盛顿关于出口管制的讨论被该行业劫持了,让中国公司获得了太多先进的芯片设计软件和机器设备。美国政府官员列举了美国商务部与游说反对出口管制的芯片行业律师事务所之间的旋转门,尽管这些人也是美国政府中了解半导体供应链复杂性的少数人之一。特朗普政府官员认为,由于这扇旋转门,法规允许太多的技术泄漏,削弱了美国相对于中国的优势地位。

  在时任总统特朗普推特的火爆和愤怒中,大多数人没注意到美国 政府的不同部门(从国会到商务部,从白宫到五角大楼)正在以自 20 世纪 80 年代末以来华盛顿从未见过的方式重新聚焦于半导体。媒体关注的焦点集中在特朗普与中国的贸易摩擦以及他谨慎宣布的关税上调上,他最大限度地提高媒体关注度。特朗普对许多产品征收关税,这中间还包括芯片,这使得一些分析师认为半导体问题主要是一个贸易问题。但在美国政府的国家安全官僚机构中,总统的贸易摩擦和关税被视为对正在进行的高风险技术斗争的干扰。

  2018 年 4 月,随着特朗普与中国的贸易摩擦升级,美国政府认定 中兴通讯向美国官员提供虚假信息违反了其 “ 认罪 ” 协议中的条款。 据一位助手称,特朗普的商务部部长威尔伯 · 罗斯 “ 非常个人 ” 地处理 此事,因为他在前一年参与了与中兴通讯的谈判。一位参与者表示,美国商务部开始重新对美国公司向中兴通讯销售产品施加限制,这一决定在 “ 基本上没有人知道 ” 的情况下通过了官僚机构的审核。当这些规定重新出台时,中兴通讯购买美国半导体和别的产品的能力被再次切断。如果美国不改变政策,那么中兴通讯可能濒临破产。

  但特朗普本人对贸易比对技术更感兴趣。他简单地把对中兴通讯的 潜在打击当成与中国谈判的筹码。 因此,当中国提议达成一份协议时, 特朗普迫不及待地接受了这一提议,并在推特上表示,出于对中兴通讯 “ 很多中国员工将失去工作 ” 的担忧,他将找到一种方法让中兴通讯继续经营下去。很快,中兴通讯同意支付另一笔 “ 罚款 ” ,以重新换取与美国供应商的联系。

  特朗普认为他在贸易摩擦中获得了影响力,尽管这被证明是虚幻的。华盛顿的“对华”认为,特朗普被美国财政部部长史蒂文·努钦(Steven Mnuchin)等官员骗了,努钦一再敦促特朗普向中国做出让步。重要的是,中兴通讯的传奇故事表明了世界上所有主要科技公司对美国芯片的依赖程度。正如一位美国政府官员所说的,半导体不单单是“我们正在竞争的一切”的“基石”,也可能是毁灭性的强大武器。

  1958年,德州仪器(TI)的杰克·基尔比在一块半导体材料上制造了多个电子元件——第一个“集成电路”或“芯片”。图源:《达拉斯晨报》(Dallas Morning News)

  20世纪80年代,日本挑战美国的半导体主导地位。索尼的联合发起人盛田昭夫和井深大率先推出了像索尼随身听这样的革命性产品,这证明了亚洲公司不但可以有效地制造产品,还可以赢得利润丰厚的消费市场。图源:索尼

  面对来自亚洲的压力,美国芯片制造商在创新方面展开竞争。在英特尔,接替戈登·摩尔担任首席执行官的安迪·格鲁夫,20世纪80年代初与比尔·盖茨结盟。40年后,微软的Windows软件和英特尔的x86芯片继续主导个人电脑业务。图源:保罗·萨库马(Paul Sakuma)/

  2022 年8月, 拜 登 签署《 芯 片和 科学法案》,向半导体行业提供527亿美元政府补贴,并限制部分对外投资。

  我很高兴为本书的中文版作序,希望本书能帮助中国读者了解半导体产业的发展及其与国际政治和军事的关系。过去几年表明了半导体在国际经济中的中心地位,因为芯片短缺,欧洲、亚洲和美洲的汽车和别的产品生产不时中断。同样,很多领导人开始将半导体视为不仅是繁荣的关键,也是未来的关键。

  2022年,美国总统拜登签署了《芯片和科学法案》,将拨款520亿美元用于激励美国芯片制造,同时拨款数百亿美元用于未来的科学和研发投资。白宫发布了一份新闻稿,承诺这项立法将“减少相关成本”“创造就业机会”“加强供应链”,但这些都值得商榷。美国国会通过这项立法的原因其实很简单:在中国以外的地区提供额外的芯片制造能力,作为战时保险。

  520亿美元的政府激发鼓励措施是吸引新投资的一根有意义的“胡萝卜”。美国商务部计划通过一系列资助和贷款担保,直接向芯片制造业提供390亿美元,以补贴建造新芯片厂的巨额成本。此外,《芯片和科学法案》提供了超过120亿美元的资金,用于创建国家半导体技术中心和资助其他举措,以促进芯片行业的研发。

  除了资金政策,美国政府也在准备新的“大棒”。《芯片和科学法案》包括一项条款,规定任何接受《芯片和科学法案》资金的公司都不得投资中国,技术落后的芯片厂除外。大多数主要的全球芯片制造商,不仅包括三星或台积电等亚洲公司,还包括美光(Micron)和英特尔等美国巨头,这一些企业都在中国有芯片厂或封装设施。美国政府向这一些企业施压,要求它们在中国和美国之间做出选择。

  与此同时,在美国,《芯片和科学法案》导致了一系列半导体新设施建设的启动。台积电并非唯一一家宣布在美国建新工厂的非美国公司。据报道,三星正在考虑在得克萨斯州建立一个新的工厂。生产原材料硅片的中国台湾的环球晶圆(GlobalWafers)也计划在得克萨斯州新建一座价值50亿美元的工厂。而阿斯麦正在扩建其在康涅狄格州的生产设施。

  与此同时,美国本土芯片制造商也宣布了一系列扩建计划。美光承诺在纽约新建一座价值200亿美元的工厂,该工厂距离IBM(国际商业机器公司)历史悠远长久的纽约州生产中心不远,该中心还承诺进行耗资200亿美元的升级。英特尔表示,将在俄亥俄州的一家新工厂投资类似的金额。

  TI、科锐(Wolfspeed)和格芯(GlobalFoundries)等芯片公司也有新的资本预算。当然,并非所有这些新设施是由于《芯片和科学法案》而兴建的。即使没有它,这些设施还是会建造一些。也不确定一份承诺投资200亿美元的新闻宣传,是否能保证这笔投资会真正到位。这些项目建设周期长达数年,在此期间,市场条件和优先事项都有几率发生变化。尽管如此,《芯片和科学法案》对美国制造业的激励很明显,这将促进美国芯片制造能力的提升。

  这让其他拥有主要芯片产业的国家和地区感到紧张。欧盟正以自己的“芯片法案”做出回应,承诺提供数百亿欧元的资金,但该计划的细节还没有公布。在韩国,政府正在计划出台一套新的税收激发鼓励措施,以与《芯片和科学法案》竞争。在日本,政府成立了一家名为Rapidus的新公司,其独特的商业模式是生产低产量的尖端芯片。与此同时,在中国台湾,政治辩论的焦点集中在台积电在美国亚利桑那州、日本以及另外的地方的投资是否会“掏空”台湾地区最关键的产业。

  美国不关心低端芯片的过剩,由于芯片制造的离岸化,现在美国生产此类芯片并不多。然而,中国台湾不一样。一方面,虽然台积电的大部分收入通常来自其最先进的节点,但生产5纳米或3纳米芯片的成本非常高,制造这些芯片的设备和设施都是全新的,台积电支付了昂贵费用。

  另一方面,台积电仍在生产20年前“尖端”的芯片,这些芯片使用的工具是几十年前购买的。因此,用会计术语来说,这些工具已经完全折旧。换言之,中国台湾地区的公司生产低端芯片并不是特别需要成本,所以销售这些芯片的业务利润很高。如果中国大陆企业能够凭借政府支持或补贴赢得这一市场,那么这些台湾地区的芯片制造商将面临损失。

  当然,不能确保中国会继续投入数十亿美元来发展芯片产业。2014年优先发展芯片的决定是一个政治决定,因此,中国的新政治风向有几率会使优先级的转变。中国企业取得了一些有意义的成功,比如中芯国际的先进逻辑生产或壁仞科技令人印象非常深刻的GPU图形处理器设计。但几乎每一项中国的重大进步都遭到美国新的出口管制,这使得中国推动半导体自给自足的努力在某一些程度上对实现北京的战略目标更重要,但也更加困难和昂贵。因此,芯片行业悬而未决的问题是,中国将怎么样应对芯片战争的最新升级:退缩还是加倍努力?