《電子技術(shù)應(yīng)用》
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美國(guó)智庫(kù)對(duì)中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體的看法

2019-03-04

編者按:日前,美國(guó)兩大智庫(kù)之一的CSIS(戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心)發(fā)表了一篇名為《Learning the  Superior Techniques of the Barbarians:China’s Pursuit of Semiconductor  Independence》的報(bào)告,從美國(guó)角度說(shuō)了他們對(duì)中國(guó)發(fā)展半導(dǎo)體的看法。半導(dǎo)體行業(yè)觀察摘譯在此 ,希望大家對(duì)此有基本的了解。


在現(xiàn)代社會(huì)里,半導(dǎo)體是一個(gè)很重要的產(chǎn)業(yè),研發(fā)投入是半導(dǎo)體企業(yè)保持領(lǐng)先的關(guān)鍵所在。這也是中國(guó)近年來(lái)那么重視投入半導(dǎo)體發(fā)展的原因。如果中國(guó)在未來(lái)幾十年持續(xù)投入到科學(xué)、技術(shù)、工程和材料(Science, Technology, Engineering, and Mathematics ,簡(jiǎn)稱STEM),這在將來(lái)也有可能成為中國(guó)的優(yōu)勢(shì)所在。但現(xiàn)在,中國(guó)在上面還是沒(méi)有太多的表現(xiàn)。


據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,目前研發(fā)投入前十的廠商中,沒(méi)有一家廠商是來(lái)自中國(guó)大陸的,當(dāng)中有兩家來(lái)自中國(guó)臺(tái)灣,過(guò)半是來(lái)自美國(guó),其中英特爾更是占領(lǐng)了當(dāng)中三分之一以上的開(kāi)支。來(lái)自政府對(duì)私營(yíng)企業(yè)的支持,也許是中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展的機(jī)會(huì),但我們也必須承認(rèn),美國(guó)也有同樣的計(jì)劃。例如DARPA,就是在美國(guó)政府的支持下推進(jìn)各種計(jì)劃的,但不同之處在于DARPA支持的是研究,而不是公司。


半導(dǎo)體的成本和復(fù)雜性根據(jù)其功能的變化而變化。按類別看,芯片可以分為邏輯器件、存儲(chǔ)器件、傳感器、信號(hào)和模擬,其中邏輯芯片是現(xiàn)代計(jì)算設(shè)備的“大腦”,且是一個(gè)設(shè)計(jì)和制造比較困難的一個(gè)種類,在高端的邏輯芯片方面,中國(guó)無(wú)法接觸。但在最近的這些年里,他們把相對(duì)簡(jiǎn)單的內(nèi)存芯片當(dāng)做其切入點(diǎn)。尤其是在中興事件發(fā)生之后,他們有意發(fā)展自身芯片的,但這超出了他們的能力范圍。


芯片市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,且生產(chǎn)芯片需要先進(jìn)和昂貴的設(shè)備,且只是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。據(jù)了解,現(xiàn)在建造一個(gè)領(lǐng)先的半導(dǎo)體晶圓廠的華為在70億美元到140億美元之間,且這個(gè)工廠有可能在五六年后就過(guò)期,因?yàn)檫@對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。


半導(dǎo)體制造設(shè)備(SME,用于制造半導(dǎo)體的機(jī)器)是技術(shù)最先進(jìn)的工業(yè)設(shè)備之一,它與物理學(xué)的進(jìn)步密切相關(guān),因?yàn)樗婕胺肿雍驮訉用娴牟僮?。日本、德?guó)、荷蘭和美國(guó)的公司是SME的主要生產(chǎn)商。中國(guó)在制造和測(cè)試設(shè)備方面依賴外國(guó)供應(yīng)商,如果中國(guó)不能直接收購(gòu)?fù)鈬?guó)生產(chǎn)商,那么這一點(diǎn)在多年內(nèi)不太可能改變。


半導(dǎo)體制造需要經(jīng)驗(yàn)、擁有(或獲得)大量IP、管理技能、高技能的勞動(dòng)力以及與科學(xué)研究的密切聯(lián)系。它還需要對(duì)市場(chǎng)和芯片最終將用于的產(chǎn)品有密切的了解,這是中國(guó)一直落后的“專有技術(shù)”領(lǐng)域。目前,美國(guó)在芯片設(shè)計(jì)方面處于領(lǐng)先地位,臺(tái)灣緊隨其后。中國(guó)集成電路設(shè)計(jì)業(yè)仍然是中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中增長(zhǎng)最快的部分。2015年,中國(guó)的收入首次超過(guò)200億美元,占全球無(wú)晶圓廠行業(yè)的25%。據(jù)報(bào)道,在2017年,中國(guó)有1380家IC設(shè)計(jì)公司(其中近90%的公司員工不到100人)。


這個(gè)行業(yè)是分散的,很少有公司是垂直生產(chǎn)者(這意味著硅砂從一端進(jìn)去,芯片從另一端出來(lái))。越來(lái)越多的公司專門從事某一階段的生產(chǎn)。微處理器的生產(chǎn)周期從芯片設(shè)計(jì)開(kāi)始。這是微處理器生產(chǎn)中一個(gè)復(fù)雜而有價(jià)值的部分,隨著芯片變得越來(lái)越復(fù)雜,微處理器生產(chǎn)的自動(dòng)化程度也越來(lái)越高?,F(xiàn)在,專業(yè)公司授權(quán)圖形、網(wǎng)絡(luò)和傳感器芯片開(kāi)發(fā)人員使用電路設(shè)計(jì)工具和相應(yīng)的軟件庫(kù)。最終的設(shè)計(jì)被送到代工廠(半導(dǎo)體制造公司,使用其他人的設(shè)計(jì)制造芯片)。這種無(wú)晶圓廠的生產(chǎn)方式重塑了半導(dǎo)體制造業(yè)。管理這個(gè)復(fù)雜的供應(yīng)鏈本身就是一項(xiàng)基本技能(也是許多中國(guó)企業(yè)的另一個(gè)弱點(diǎn))。


無(wú)晶圓制造涉及到客戶設(shè)計(jì)組件,然后將實(shí)際制造承包給另一個(gè)實(shí)體,而不是擁有自己的制造能力。


無(wú)晶圓廠芯片制造商設(shè)計(jì)芯片,但不制造芯片。制造外包給一家根據(jù)其他公司的設(shè)計(jì)生產(chǎn)芯片的公司。許多這樣的公司都在臺(tái)灣和中國(guó)大陸,那里有大量的熟練勞動(dòng)力。考慮到建立新工廠的高成本,無(wú)晶圓廠模式頗具吸引力,而且它允許公司在享受高產(chǎn)量的同時(shí)進(jìn)行研發(fā)投資。兩家中國(guó)公司,HiSilicon(由華為擁有)和Unigroup(由清華大學(xué)擁有的51%股權(quán),作為政府半導(dǎo)體投資的一部分)都是領(lǐng)先的無(wú)晶圓廠制造商(美國(guó)高通公司仍然是最大的),但大多數(shù)中國(guó)“代工廠”在產(chǎn)量上落后了幾代。2無(wú)晶圓芯片的生產(chǎn)還繞過(guò)了一個(gè)潛在的巨大障礙——中國(guó)的SME完全依賴外國(guó)來(lái)源。


這種無(wú)晶圓廠模式最著名的例子之一是ARM,ARM是一家英國(guó)公司(現(xiàn)為軟銀所有),其移動(dòng)電話和其他功能的設(shè)計(jì)被廣泛使用。ARM不生產(chǎn)芯片,但其可定制的設(shè)計(jì)是許多其他公司產(chǎn)品的基礎(chǔ)。ARM有300多家合作伙伴,包括HiSilicon和領(lǐng)先的西方公司,它們的處理器都是基于ARM的設(shè)計(jì)。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴是另一個(gè)例子,阿里巴巴已經(jīng)收購(gòu)了一些芯片設(shè)計(jì)公司,并正在使用無(wú)晶圓廠的方法設(shè)計(jì)自己的專用芯片,用于人工智能和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。


隨著公司按照制造過(guò)程的各個(gè)階段劃分為設(shè)計(jì)公司、晶圓制造公司、代工廠、組裝公司和測(cè)試公司,半導(dǎo)體制造已經(jīng)被重組。這種“橫向分割”導(dǎo)致了半導(dǎo)體制造業(yè)的“無(wú)晶圓廠”模式,目前,無(wú)晶圓廠制造約占全球半導(dǎo)體產(chǎn)量的17%,并在繼續(xù)增長(zhǎng)。橫向細(xì)分使中國(guó)企業(yè)更容易在半導(dǎo)體行業(yè)的生產(chǎn)周期中找到一席之地。

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芯片生產(chǎn)的分散和無(wú)晶圓芯片生產(chǎn)的增加意味著設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試在不同的國(guó)家之間傳播,包括中國(guó)。如果中國(guó)依賴于中國(guó)的設(shè)計(jì)公司?(有1000多家),然后將生產(chǎn)外包給一家專門的半導(dǎo)體代工企業(yè),例如臺(tái)積電(TSMC),那么中國(guó)更有可能開(kāi)發(fā)本土芯片供應(yīng)。迄今為止,中國(guó)在使用無(wú)晶圓芯片方面所面臨的困境是,這些芯片的設(shè)計(jì)要符合中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)。這可能會(huì)降低它們?cè)谌蚴袌?chǎng)上的價(jià)值。


管理這一全球供應(yīng)鏈的能力是盈利的關(guān)鍵之一。在不同的、更有利的政治條件下創(chuàng)建的這條完整的供應(yīng)鏈,即使不是不可能也會(huì)很困難。這為中國(guó)獲得半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)造了機(jī)會(huì),但也為試圖建立一個(gè)純粹的民族產(chǎn)業(yè)制造了障礙,因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在于國(guó)際供應(yīng)鏈。中國(guó)的半導(dǎo)體生產(chǎn)仍然依賴外國(guó)的專業(yè)技術(shù),特別是來(lái)自臺(tái)灣和美國(guó)的專業(yè)技術(shù)。未來(lái)許多年,芯片和技術(shù)的進(jìn)口將成為中國(guó)的常態(tài)。


根據(jù)SEMI對(duì)全球半導(dǎo)體工廠的預(yù)測(cè),2017年后,中國(guó)將新建19家半導(dǎo)體工廠。中國(guó)的無(wú)晶圓廠建設(shè)支出將在2018年達(dá)到歷史新高,達(dá)到62億美元和68億美元,占全球建設(shè)支出的50%以上。6中國(guó)專家Ding Xianfeng認(rèn)為,在一個(gè)需要數(shù)萬(wàn)億芯片的數(shù)字時(shí)代,中國(guó)處于主導(dǎo)地位,“因?yàn)橹袊?guó)能夠掌握這類芯片和傳感器。從模型、物聯(lián)網(wǎng)終端、邊緣服務(wù)到云計(jì)算;中國(guó)可以做到所有這一切。”這有點(diǎn)夸張,中國(guó)不可能在現(xiàn)在或可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)掌握所有這些不同的設(shè)計(jì),但中國(guó)有希望能夠做到這些。


中國(guó)雄心勃勃的目標(biāo)是在每個(gè)半導(dǎo)體市場(chǎng)領(lǐng)域都打造出國(guó)家冠軍企業(yè)。在低端市場(chǎng),它們?nèi)〉昧讼喈?dāng)大的成功。中國(guó)現(xiàn)在供應(yīng)世界上超過(guò)一半的微電子產(chǎn)品,并希望在此基礎(chǔ)上在存儲(chǔ)器、CPU和AI芯片方面取得類似的成功。但中國(guó)在制造邏輯芯片方面遭遇了令人尷尬的失敗。存儲(chǔ)器芯片不太復(fù)雜,制造成本也較低。它們?cè)谌驌碛芯薮蟮氖袌?chǎng),中國(guó)希望利用其強(qiáng)大的微電子行業(yè)作為跳板,開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的產(chǎn)品。7存儲(chǔ)器芯片可能是中國(guó)半導(dǎo)體政策將擾亂的第一個(gè)主要市場(chǎng)領(lǐng)域。


中國(guó)企業(yè)在存儲(chǔ)器芯片領(lǐng)域正變得越來(lái)越有競(jìng)爭(zhēng)力,但在制造CPU或其他在價(jià)格和性能上具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的專用芯片方面面臨困難。9中國(guó)的高端產(chǎn)品仍然依賴美國(guó)供應(yīng)商。制造先進(jìn)的半導(dǎo)體需要的不僅僅是精密的生產(chǎn)設(shè)備和先進(jìn)的設(shè)計(jì)。它需要“技術(shù)訣竅”,需要積累多年經(jīng)驗(yàn)的知識(shí)和技能。即使中國(guó)獲得了先進(jìn)的制造設(shè)備,但在以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格生產(chǎn)性能穩(wěn)定的高質(zhì)量芯片方面,仍然需要技術(shù)訣竅。大多數(shù)中國(guó)公司仍然缺乏這方面的技術(shù)訣竅,也缺乏收購(gòu)的努力。這也解釋了為什么中國(guó)的半導(dǎo)體戰(zhàn)略在幾年前轉(zhuǎn)向全盤收購(gòu)西方公司,以獲得最佳實(shí)踐,而這些最佳實(shí)踐是通過(guò)多年積累的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)形成的。西方的監(jiān)管措施,如美國(guó)外國(guó)投資委員會(huì)(CFIUS),成功地削弱了中國(guó)的這些努力,而最近通過(guò)的《2018年外國(guó)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)代化法案》(FIRRMA)只會(huì)加強(qiáng)這一點(diǎn)。


多年來(lái),美國(guó)出口管制的目標(biāo)之一是限制中國(guó)獲得先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備。事實(shí)證明,這并不是問(wèn)題的癥結(jié)所在。設(shè)備制造商希望向中國(guó)銷售設(shè)備,西方公司希望在中國(guó)設(shè)立工廠,二手設(shè)備市場(chǎng)蓬勃發(fā)展。對(duì)中國(guó)企業(yè)來(lái)說(shuō),最大的困難不是獲得設(shè)備,而是缺乏制造芯片的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。這仍然是中國(guó)企業(yè)面臨的一個(gè)問(wèn)題。


例如,雖然大多數(shù)芯片將它們的程序和指令“燒錄”到芯片中,現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FGPA)芯片是可編程的,但中國(guó)不能制造高端FPGA。


中國(guó)試圖通過(guò)收購(gòu)美國(guó)公司Lattice來(lái)獲得制造FGPA的能力,但在2017年9月被CFIUS否決。在政府的支持下,中國(guó)企業(yè)希望開(kāi)發(fā)本土能力,提供入門級(jí)可編程芯片。中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(Integrated Circuit Industry Investment Fund)表示將投資FGPA制造業(yè),但中國(guó)仍只是一個(gè)小生產(chǎn)商。中國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)集成電路設(shè)計(jì)分會(huì)主席魏少軍表示,在FGPA以及CPU和數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)方面,中國(guó)的技術(shù)差距意味著“仍然沒(méi)有實(shí)力與主要的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)者競(jìng)爭(zhēng)”。


中國(guó)的半導(dǎo)體市場(chǎng)


中國(guó)是世界上最大的半導(dǎo)體消費(fèi)國(guó),約占全球需求的60%。這反映了中國(guó)巨大的國(guó)內(nèi)市場(chǎng),更重要的是,這反映了中國(guó)作為世界技術(shù)組裝者的角色:2011年,中國(guó)使用進(jìn)口芯片組裝了全球90%的電腦和70%的手機(jī)。11這些設(shè)備大多是再出口的,而中國(guó)在銷售收入中所占的份額很小,這讓中國(guó)人感到困擾,并激勵(lì)他們“向價(jià)值鏈上游移動(dòng)”,這是公司為一項(xiàng)商品或服務(wù)增加市場(chǎng)價(jià)值的過(guò)程。這一舉措將要求中國(guó)為免收外國(guó)授權(quán)費(fèi)的高科技產(chǎn)品開(kāi)發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。


中國(guó)計(jì)劃在半導(dǎo)體生產(chǎn)方面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立。盡管進(jìn)行了大量投資,但距離實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)至少還有幾年甚至幾十年的時(shí)間,而且隨著該行業(yè)變得更加全球相互依存,這一目標(biāo)本身可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)。今天,在中國(guó)使用的半導(dǎo)體大約有16%是在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的。中國(guó)的目標(biāo)是到2020年生產(chǎn)40%的半導(dǎo)體,到2025年生產(chǎn)70%的半導(dǎo)體。一些亞洲行業(yè)觀察人士預(yù)計(jì),由于政府的支持和國(guó)內(nèi)對(duì)芯片的強(qiáng)勁需求,中國(guó)將會(huì)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。補(bǔ)貼本土企業(yè)和外國(guó)投資背后的目標(biāo),是中國(guó)政府努力結(jié)束對(duì)半導(dǎo)體的“外國(guó)依賴”,使中國(guó)企業(yè)在全球占據(jù)主導(dǎo)地位。


中國(guó)公司進(jìn)口的許多芯片都以其他產(chǎn)品的形式從中國(guó)再出口。反過(guò)來(lái),西方芯片公司在中國(guó)設(shè)立工廠,以接近它們的客戶。中國(guó)仍然是技術(shù)的凈進(jìn)口國(guó),僅占全球半導(dǎo)體生產(chǎn)的14%。中國(guó)依賴外國(guó)供應(yīng)商提供最先進(jìn)的芯片。領(lǐng)導(dǎo)半導(dǎo)體生產(chǎn)和結(jié)束對(duì)外國(guó)供應(yīng)商的依賴是中國(guó)政策的目標(biāo),這些政策得到了不同類型的中央政府半導(dǎo)體投資基金超過(guò)580億美元的支持,并得到了地方政府設(shè)立的另外30個(gè)半導(dǎo)體基金的600億美元的支持。


中國(guó)大陸只是最近進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)的國(guó)家和地區(qū)。上世紀(jì)80年代日本的進(jìn)入,以及90年代中國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)的進(jìn)入,重塑了這個(gè)行業(yè)。雖然日本的產(chǎn)業(yè)不再像以前那樣強(qiáng)大,但臺(tái)灣和韓國(guó)都是重要的芯片生產(chǎn)中心。中國(guó)政府希望其半導(dǎo)體行業(yè)也能走上類似的道路,隨著中國(guó)向芯片制造領(lǐng)域擴(kuò)張,韓國(guó)和臺(tái)灣最有可能受到影響。如果市場(chǎng)力量占據(jù)主導(dǎo)地位,中國(guó)(或中國(guó)的公司和晶圓廠)將成為以環(huán)太平洋地區(qū)為中心的相互依賴的半導(dǎo)體制造網(wǎng)絡(luò)的一部分,但這將不能滿足中國(guó)政府的目標(biāo)。


這種情況的問(wèn)題在于中國(guó)用來(lái)加速發(fā)展和在半導(dǎo)體生產(chǎn)中獲得優(yōu)勢(shì)的技術(shù),主要是竊取技術(shù)、中國(guó)工人從美國(guó)公司的回歸,以及強(qiáng)制技術(shù)轉(zhuǎn)讓。有人擔(dān)心,如果中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位,它可能會(huì)試圖將外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手?jǐn)D出市場(chǎng),或通過(guò)拒絕或限制銷售將其領(lǐng)先地位作為一種強(qiáng)制性工具。雖然日本,韓國(guó)和臺(tái)灣的努力在美國(guó)引起了競(jìng)爭(zhēng)和貿(mào)易問(wèn)題,但它們并沒(méi)有引起戰(zhàn)略或軍事問(wèn)題。這些國(guó)家是合作伙伴,而中國(guó)不是。


中國(guó)國(guó)務(wù)院在2014年發(fā)布的《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中提出了到2030年成為半導(dǎo)體行業(yè)各領(lǐng)域全球領(lǐng)導(dǎo)者的目標(biāo)。2015年的“中國(guó)制造2025”重申了這些目標(biāo)。國(guó)家計(jì)劃經(jīng)濟(jì)是蘇聯(lián)式經(jīng)濟(jì)模式的殘余,中國(guó)經(jīng)常制定經(jīng)濟(jì)計(jì)劃。但重要的不是計(jì)劃,而是錢。


2018年5月,中國(guó)宣布了一項(xiàng)新的470億美元的基金以改善其半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)——由政府支持的中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(China Integrated Circuit Industry Investment fund),希望提高中國(guó)設(shè)計(jì)和制造先進(jìn)微處理器和GPU的能力。2014年,中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金獲得了來(lái)自政府的220億美元撥款。另一家政府支持的基金,中國(guó)的清華紫光集團(tuán),試圖在五年內(nèi)投資470億美元收購(gòu)西方公司,但大部分被美國(guó)監(jiān)管機(jī)構(gòu)阻止。


中央政府的資金還伴隨著地方政府的投資,比如重慶市政府在2018年9月宣布設(shè)立70億美元的基金。計(jì)劃投資總額為1180億美元(請(qǐng)注意,中國(guó)的政府支出可能會(huì)受到 politicization和corruption的影響,從而降低投資回報(bào))。作為參考,領(lǐng)先的西方公司每年在研發(fā)上投資數(shù)十億美元:英特爾投資超過(guò)130億美元,而三星和高通各投資超過(guò)30億美元。


作為一家領(lǐng)先的電信公司,華為的歷史為中國(guó)更大的技術(shù)戰(zhàn)略提供了線索。中國(guó)利用針對(duì)西方電信公司的 industrial espionage、國(guó)家引導(dǎo)的投資和多年的巨額補(bǔ)貼扶植華為。這些支持幫助華為成為世界領(lǐng)先的電信公司之一,擁有優(yōu)秀的產(chǎn)品和研究成果。這仍然受益于中國(guó)政府提供的低成本信貸,可以用來(lái)補(bǔ)貼外國(guó)客戶。因此,外國(guó)電信公司一直面臨著持續(xù)的壓力。電信比半導(dǎo)體構(gòu)成更直接的安全威脅,因?yàn)橹R(shí)和對(duì)電信基礎(chǔ)設(shè)施的訪問(wèn)可以提供顯著的情報(bào)優(yōu)勢(shì)。


華為生產(chǎn)一流的產(chǎn)品,并以相當(dāng)大的折扣提供這些產(chǎn)品,但由于缺乏透明度,這一點(diǎn)令人擔(dān)憂。華為的增長(zhǎng)速度比這一行業(yè)的正常增長(zhǎng)要快得多,大多數(shù)研究將其歸因于不符合世貿(mào)組織(WTO)的高額補(bǔ)貼和知識(shí)產(chǎn)權(quán)盜竊(華為在思科和摩托羅拉提起的訴訟中接受了這些指控)。華為既是一個(gè)先例,也是一個(gè)指標(biāo),表明了與中國(guó)政府有密切聯(lián)系的中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)將對(duì)世界意味著什么。


市場(chǎng)力量會(huì)導(dǎo)致無(wú)利可圖的中國(guó)企業(yè)退出該行業(yè),而中國(guó)的這種補(bǔ)貼不受市場(chǎng)力量的影響。來(lái)自中央和地方政府的國(guó)家支持意味著,即使這樣做在經(jīng)濟(jì)上毫無(wú)意義,企業(yè)也可以繼續(xù)運(yùn)營(yíng),這對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)和其他國(guó)家的經(jīng)濟(jì)都會(huì)造成損害。中國(guó)科學(xué)院的Han Yinhe說(shuō),這造成了“無(wú)序競(jìng)爭(zhēng)”。就連中國(guó)官員也擔(dān)心產(chǎn)能過(guò)剩,中國(guó)政府正試圖利用其中央基金,將規(guī)模較小、無(wú)利可圖的中國(guó)芯片公司整合成少數(shù)幾家大公司。但在短期內(nèi),產(chǎn)能過(guò)剩將給所有公司帶來(lái)壓力,從而損害全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。


我們可以用假設(shè)的數(shù)字來(lái)證明這一點(diǎn)。假設(shè)全球每年需要10億個(gè)半導(dǎo)體,10個(gè)公司供應(yīng)這些半導(dǎo)體,每家公司占有10%的市場(chǎng)份額。然后,中國(guó)利用補(bǔ)貼又創(chuàng)建了2家公司?,F(xiàn)在有12家公司,每一家公司的市場(chǎng)份額都下降到了大約8%。這給現(xiàn)有的公司帶來(lái)了壓力,有些公司將會(huì)倒閉。其他公司將尋求削減成本以生存,其中一個(gè)可能的削減將是研發(fā)。這意味著總體研發(fā)支出將會(huì)減少,創(chuàng)新將會(huì)放緩,除非你假設(shè)新的中國(guó)公司將在同樣的水平上進(jìn)行研發(fā),而中國(guó)尚未具備這種研發(fā)能力。


沒(méi)有人能反對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和現(xiàn)代化;問(wèn)題在于中國(guó)政府實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段。如果中國(guó)是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)國(guó)家,并在全球半導(dǎo)體行業(yè)公平競(jìng)爭(zhēng),那么中國(guó)新競(jìng)爭(zhēng)者的進(jìn)入是無(wú)可非議的。但中國(guó)利用非市場(chǎng)技術(shù)幫助本國(guó)企業(yè),使外國(guó)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手處于不利地位。除了補(bǔ)貼之外,這些措施還包括強(qiáng)制技術(shù)轉(zhuǎn)讓等,以及針對(duì)專利或反壟斷執(zhí)法的監(jiān)管壓力,而西方企業(yè)自身無(wú)力抵制這些壓力。這些技術(shù)的使用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出半導(dǎo)體范疇的問(wèn)題(本系列報(bào)告的主題之一是中國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的市場(chǎng)扭曲效應(yīng))。


政府官員在追求中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的過(guò)程中,毫不猶豫地?zé)o視國(guó)際貿(mào)易和知識(shí)產(chǎn)權(quán)準(zhǔn)則。國(guó)家在中國(guó)經(jīng)濟(jì)中扮演著更大、更直接的角色。中國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)成功在多大程度上應(yīng)歸功于政府援助,而非真正的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),這是真正的問(wèn)題。中國(guó)利用非關(guān)稅壁壘進(jìn)行貿(mào)易和補(bǔ)貼(以及economic espionage活動(dòng))已成為中國(guó)與其合作伙伴之間的主要貿(mào)易問(wèn)題。


學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)


半導(dǎo)體不是一個(gè)容易進(jìn)入的市場(chǎng),這阻礙了中國(guó)之前建立本土產(chǎn)業(yè)的努力。中國(guó)早在20世紀(jì)70年代的“四個(gè)現(xiàn)代化”發(fā)展綱要中就制定了創(chuàng)建國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的國(guó)家政策。為了結(jié)束對(duì)半導(dǎo)體的“外國(guó)依賴”,中國(guó)為本土企業(yè)和外國(guó)投資者提供了補(bǔ)貼。與其他IT產(chǎn)品一樣,安全性是一個(gè)主要關(guān)注點(diǎn)。


改革開(kāi)放以后,中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)者試圖通過(guò)向外國(guó)投資者開(kāi)放中國(guó)市場(chǎng)(外國(guó)直接投資是技術(shù)轉(zhuǎn)讓的最佳機(jī)制之一)、大力投資STEM,以及發(fā)起合法或非法收集獲取技術(shù)的運(yùn)動(dòng)來(lái)解決這一問(wèn)題。這種活動(dòng)隨著全球互聯(lián)網(wǎng)的建立而擴(kuò)大。


過(guò)去多年來(lái),中國(guó)為了發(fā)展本土的技術(shù),推出了一系列技術(shù)投資和STEM項(xiàng)目。從1995年到2002年,中國(guó)的研發(fā)投入占GDP的比例從0.6%翻了一番,達(dá)到1.2%。2017年,研發(fā)支出占GDP的比例達(dá)到2.1%,而且中國(guó)的GDP現(xiàn)在要高得多。中國(guó)表示,計(jì)劃在未來(lái)10年將用于基礎(chǔ)研究的科學(xué)支出比例提高一倍,達(dá)到科學(xué)預(yù)算的20%左右。


這些計(jì)劃是人力資本的來(lái)源,造就了工程師和科學(xué)家,但除了少數(shù)領(lǐng)域外,還沒(méi)有世界級(jí)的產(chǎn)品。最終目標(biāo)不僅是建立強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì),而且還要發(fā)展建立高科技武器所需的工業(yè)基礎(chǔ),減少對(duì)可疑外國(guó)產(chǎn)品的依賴。在第一個(gè)項(xiàng)目宣布32年后,中國(guó)已經(jīng)在其中一些目標(biāo)上取得了成功,但中國(guó)仍然依賴于西方技術(shù)。


收購(gòu)西方知識(shí)產(chǎn)權(quán)和技術(shù)通常是進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的一個(gè)條件。西方公司報(bào)告稱,技術(shù)轉(zhuǎn)讓特許權(quán)是每次與中國(guó)人談判的一部分。隨著中國(guó)人發(fā)現(xiàn),互聯(lián)網(wǎng)為他們提供了前所未有的訪問(wèn)安全性差的西方網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì),這種現(xiàn)象已經(jīng)延伸到了網(wǎng)絡(luò)空間。中國(guó)人往往無(wú)法充分利用這些獲取到的技術(shù),但隨著他們自身技能基礎(chǔ)的提高,成果的轉(zhuǎn)化能力有所增強(qiáng)。


上世紀(jì)90年代,美國(guó)允許公司利用中國(guó)政府的太空發(fā)射服務(wù)將商業(yè)衛(wèi)星送入軌道,當(dāng)發(fā)射失敗時(shí),中國(guó)就收集衛(wèi)星殘骸,帶回公司。在某些情況下,很明顯,中國(guó)人先對(duì)他們找到的半導(dǎo)體進(jìn)行仔細(xì)檢查,以期對(duì)其進(jìn)行逆向工程。當(dāng)芯片最終被歸還時(shí),常常會(huì)有跡象表明半導(dǎo)體被鋸成兩半或進(jìn)行X光檢查,以深入了解設(shè)計(jì)和制造。這些努力雖然收效甚微(中國(guó)人對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體進(jìn)行逆向工程的努力,因?yàn)樵O(shè)備的復(fù)雜性而放緩),但這是更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)間諜活動(dòng)的一部分,包括在西方公司招募特工、強(qiáng)迫技術(shù)轉(zhuǎn)讓、與中國(guó)公司建立伙伴關(guān)系,以及作為在中國(guó)開(kāi)展業(yè)務(wù)的一項(xiàng)要求強(qiáng)制搬遷在中國(guó)的設(shè)施。


雖然中國(guó)幾十年來(lái)一直在投資半導(dǎo)體制造業(yè)(以及相關(guān)的科技教育和研究),但中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)是兩個(gè)相關(guān)趨勢(shì)的產(chǎn)物。首先,中國(guó)政府出臺(tái)了鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)入中國(guó)的激勵(lì)措施,并消除了外資參與國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體生產(chǎn)的障礙。其次,臺(tái)灣投資者和半導(dǎo)體企業(yè)高管將制造業(yè)務(wù)遷至中國(guó)大陸,從較為基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)開(kāi)始,以利用成本差異和補(bǔ)貼。來(lái)自日本和美國(guó)的其他外國(guó)半導(dǎo)體制造商也紛紛效仿,但臺(tái)灣人的涌入為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供了最初的基礎(chǔ)。


由于西方國(guó)家監(jiān)管審查的加強(qiáng)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓的監(jiān)管障礙,對(duì)外資參與的持續(xù)依賴現(xiàn)在變得更加復(fù)雜。盡管西方國(guó)家限制技術(shù)轉(zhuǎn)讓,但中國(guó)仍可通過(guò)三種不同的途徑獲得半導(dǎo)體技術(shù)。一是從臺(tái)灣轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的。臺(tái)灣半導(dǎo)體公司在本世紀(jì)初進(jìn)入中國(guó)大陸,以利用中國(guó)政府的補(bǔ)貼和較低的勞動(dòng)力成本。中國(guó)大陸半導(dǎo)體能力的提高,反映出臺(tái)灣人才的這種技能轉(zhuǎn)移。如今,中國(guó)政府努力招聘具備半導(dǎo)體行業(yè)技能的臺(tái)灣人,這進(jìn)一步強(qiáng)化了這種轉(zhuǎn)移。18


二是利用“無(wú)晶圓廠”半導(dǎo)體生產(chǎn)。中國(guó)已經(jīng)有幾百家芯片設(shè)計(jì)公司,一些中國(guó)IT巨頭,比如阿里巴巴,使用無(wú)晶圓廠解決方案來(lái)設(shè)計(jì)AI芯片。有趣的是,市場(chǎng)解決方案是使用無(wú)晶圓廠芯片生產(chǎn),而以國(guó)家為中心的解決方案是建立晶圓廠,這是一項(xiàng)更加困難的任務(wù),也是政府規(guī)劃效率低下的另一個(gè)暗示。


竊取的芯片制造技術(shù),中國(guó)仍將面臨專有技術(shù)的障礙。如果專注于竊取芯片設(shè)計(jì),則可以復(fù)制和外包用于制造,便可以加快進(jìn)度。


新一輪大規(guī)模投資


目前,中國(guó)正努力結(jié)束對(duì)外國(guó)芯片的依賴,這是中國(guó)的第五次嘗試。在過(guò)去的幾十年里,中國(guó)花費(fèi)了數(shù)十億美元打造國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),但收效甚微。


中國(guó)政府試圖通過(guò)直接收購(gòu)西方半導(dǎo)體公司來(lái)克服技術(shù)差距,不僅收購(gòu)機(jī)器和知識(shí)產(chǎn)權(quán),還收購(gòu)懂得如何使用它們的人。在中央政府的中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金(有時(shí)也稱為“大基金”,旨在“促進(jìn)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展”)的支持下,國(guó)家支持的公司試圖收購(gòu)美國(guó)芯片制造商,如Lattice、美光科技(Micron Technology)和西部數(shù)據(jù)公司(Western Digital Corporation)。2015年~2017年,中國(guó)投資者和公司總共出資300億美元收購(gòu)美國(guó)和歐洲的半導(dǎo)體公司。20這種高壓手段,加上中國(guó)在其他領(lǐng)域的掠奪性做法,在許多國(guó)家引起了擔(dān)憂。歐洲和亞洲的政府加入了美國(guó)的行列,阻止了中國(guó)的這些收購(gòu)嘗試。


國(guó)家對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)投入大量資金的一個(gè)重要影響是改變了中國(guó)企業(yè)家和企業(yè)的激勵(lì)結(jié)構(gòu),提高了他們進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)的吸引力。22中國(guó)企業(yè)有政府和商業(yè)動(dòng)機(jī)進(jìn)入芯片市場(chǎng),尤其是通過(guò)數(shù)十億美元的游戲產(chǎn)業(yè)和對(duì)AI的追求。中國(guó)對(duì)加密貨幣的癡迷促使企業(yè)探索生產(chǎn)專門針對(duì)挖礦的芯片。其他公司則在嘗試制造人工智能專用芯片,比如Rokid的Kamin18芯片,該芯片是由一位中國(guó)人領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的,這位中國(guó)人曾擔(dān)任三星半導(dǎo)體中國(guó)地區(qū)(Samsung Semictor China)的研究總監(jiān)。


盡管中國(guó)政策制定者傾向于構(gòu)建本土IT供應(yīng)鏈,但基于這樣做最能消除國(guó)家安全風(fēng)險(xiǎn)的理論,一種更復(fù)雜的方法是尋求讓中國(guó)成為全球市場(chǎng)的主導(dǎo)合作伙伴。中國(guó)仍然需要獲得西方的技術(shù)和訣竅,而占主導(dǎo)地位的合作方式更符合與外國(guó)合作伙伴進(jìn)行分布式創(chuàng)新的全球性質(zhì)。外國(guó)公司與一個(gè)在商業(yè)和技術(shù)上占主導(dǎo)地位的中國(guó)建立伙伴關(guān)系,也更符合過(guò)去引導(dǎo)中國(guó)的朝貢貿(mào)易先例。這很可能是中國(guó)將被迫轉(zhuǎn)向的方向,因?yàn)橹袊?guó)本土產(chǎn)業(yè)即使得到espionage、補(bǔ)貼和外國(guó)教育的支持,也仍會(huì)在全球一體化的創(chuàng)新體系中處于次席。


作為創(chuàng)新者的中國(guó)


關(guān)于中國(guó)能否成為創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)的長(zhǎng)期爭(zhēng)論似乎已經(jīng)結(jié)束(有兩點(diǎn)需要注意)。第一,中國(guó)的創(chuàng)新仍然受到國(guó)家大多數(shù)行業(yè)相對(duì)技術(shù)落后的限制和制約。中國(guó)已經(jīng)遠(yuǎn)離了曾經(jīng)的貧困的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì),但仍然缺乏其他國(guó)家的科學(xué)技術(shù)知識(shí)的深度。


這里要觀察的指標(biāo)是中國(guó)企業(yè)家和研究人才的外流,以及國(guó)家的資金的支出。其中一項(xiàng)備受矚目的案例是,被西方公司聘用的中國(guó)員工,會(huì)在工作一、兩年后離開(kāi)中國(guó)。中國(guó)的“千人人才”項(xiàng)目為海歸和外國(guó)專家在資金和訪問(wèn)上提供了資助,對(duì)此,最好的描述是,“千人計(jì)劃”非常適合吸引人才,但不擅長(zhǎng)留住人才。


傳統(tǒng)的創(chuàng)新指標(biāo)(專利數(shù)量、博士數(shù)量、研發(fā)支出或科學(xué)出版物)對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)不太適用,因?yàn)檫@些指標(biāo)中存在重復(fù),不準(zhǔn)確的比較等情況,以及在某些情況下,中國(guó)指標(biāo)中會(huì)出直接現(xiàn)欺詐的行為。對(duì)于半導(dǎo)體而言,最好的衡量標(biāo)準(zhǔn)仍然是中國(guó)對(duì)進(jìn)口芯片的依賴程度,這種依賴程度還在繼續(xù)增長(zhǎng)。盡管中國(guó)媒體宣稱,中國(guó)技術(shù)正在逐漸與西方接軌,但中國(guó)學(xué)者更冷靜的評(píng)估表明,雖然中國(guó)在某些研究領(lǐng)域表現(xiàn)強(qiáng)勁,但創(chuàng)造新技術(shù)的能力仍然存在顯著滯后,而這只有通過(guò)獲取西方商業(yè)和教育資源才能減少這種差距。


在這場(chǎng)技術(shù)競(jìng)賽中,中美兩國(guó)都有優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。人們通常都會(huì)關(guān)注在這場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中所產(chǎn)生的技術(shù)數(shù)量,但這些并不是最好的指標(biāo)。同時(shí),這也是一場(chǎng)關(guān)于治理和投資以及如何平衡市場(chǎng)力量和政治方向之間的戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)。越來(lái)越多的研究成果和創(chuàng)新技術(shù)的出現(xiàn),使得哪種技術(shù)才能處于領(lǐng)導(dǎo)地位的競(jìng)爭(zhēng)變得更加復(fù)雜,并將產(chǎn)生一股力量,兩個(gè)國(guó)家都會(huì)發(fā)現(xiàn)這股力量難以控制。在這種追逐中,以全球?yàn)閷?dǎo)向的美國(guó)工業(yè)可能比以國(guó)家為重點(diǎn)的中國(guó)更具優(yōu)勢(shì)。


中國(guó)企業(yè)利用勞動(dòng)密集型模式成功地生產(chǎn)了技術(shù)水平低的產(chǎn)品,使中國(guó)成為了世界上最大的制成品生產(chǎn)國(guó)。但以后幾個(gè)五年計(jì)劃中,中國(guó)確立了“提升價(jià)值鏈”的目標(biāo),通過(guò)進(jìn)口零部件來(lái)組裝最終產(chǎn)品來(lái)打造中國(guó)的先進(jìn)技術(shù),這一舉動(dòng)對(duì)于商業(yè)、技術(shù)和政治原因都很重要。較大比例的收入流向了那些占據(jù)高端價(jià)值創(chuàng)造的公司。在價(jià)值鏈上擁有更高的職位需要商業(yè)和技術(shù)方面的專業(yè)知識(shí)。中國(guó)在價(jià)值鏈中的地位越來(lái)越高,這表明中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)。


在中國(guó)的IT行業(yè),過(guò)度投資的風(fēng)險(xiǎn)有很多來(lái)源。國(guó)家政策把創(chuàng)建中國(guó)IT產(chǎn)業(yè)列為優(yōu)先事項(xiàng),結(jié)果是,省級(jí)或地方政府在這一領(lǐng)域的投資比其他地方要多。政府的政策也使這種投資更容易獲得信貸,特別是對(duì)于國(guó)家擁有所有權(quán)的企業(yè)。寬松的信貸是過(guò)度投資的關(guān)鍵因素,繁榮的心態(tài)阻礙了中國(guó)此前為建立半導(dǎo)體行業(yè)所做的努力。而這種濫竽充數(shù)的做法則是從更富有成效的活動(dòng)中消耗資源。中國(guó)IT行業(yè)的問(wèn)題是,從現(xiàn)在起,有多少新的中國(guó)公司能夠在10年后繼續(xù)運(yùn)營(yíng)。


投資不明智的風(fēng)險(xiǎn)很大,半導(dǎo)體的投資周期較長(zhǎng)。隨著半導(dǎo)體需求的增加,這些周期從供應(yīng)過(guò)剩和價(jià)格低開(kāi)始,充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)能力滿足日益增長(zhǎng)的需求,然后,隨著需求的增加,對(duì)新產(chǎn)能的投資將會(huì)增加(當(dāng)新工廠建成時(shí),可能需要兩到三年的時(shí)間)。最后,隨著新的產(chǎn)能進(jìn)入產(chǎn)業(yè)鏈,循環(huán)又開(kāi)始于供應(yīng)過(guò)剩和價(jià)格下降。復(fù)蘇和繁榮階段通常比蕭條階段更長(zhǎng)。許多分析人士擔(dān)心,由于中國(guó)政府的投資,供過(guò)于求的局面可能比正常情況來(lái)得早,盡管全球需求不斷增長(zhǎng)。


中國(guó)的投資決策仍主要由政府政策決定。省級(jí)和地方政府提供資金或直接由國(guó)家控制的金融機(jī)構(gòu)提供貸款。這也是中央計(jì)劃有一個(gè)強(qiáng)大而且可能會(huì)出現(xiàn)越來(lái)越多的因素的表現(xiàn)。過(guò)去,中國(guó)政府的投資并不總是表現(xiàn)良好(這表現(xiàn)在省、市兩級(jí)存在巨大的“債務(wù)懸置”)。這些因素表明中國(guó)IT行業(yè)可能存在一些未被重視的漏洞,而這將減緩其業(yè)績(jī)。


我們可以通過(guò)觀察中國(guó)的進(jìn)出口情況來(lái)確定中國(guó)現(xiàn)在的現(xiàn)狀。通過(guò)觀察表明,中國(guó)在半導(dǎo)體和半導(dǎo)體制造設(shè)備方面仍然依賴西方。鑒于中國(guó)的巨額投資,很難預(yù)測(cè)10年后的中國(guó)會(huì)是什么樣子。中國(guó)在半導(dǎo)體(和其他領(lǐng)域)的技術(shù)領(lǐng)先地位不斷提高,但到目前為止,每一項(xiàng)舉措都沒(méi)有達(dá)到技術(shù)上的獨(dú)立性,中國(guó)距離技術(shù)平等還有數(shù)年之久。


對(duì)于半導(dǎo)體來(lái)說(shuō),中國(guó)的進(jìn)步在很大程度上是與西方公司合作的結(jié)果,尤其是在臺(tái)灣地區(qū)。中國(guó)IC生產(chǎn)的未來(lái)增長(zhǎng),更多地取決于外國(guó)公司是否繼續(xù)在中國(guó)設(shè)立向中國(guó)工人進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓的工廠,這不是中國(guó)本土IC產(chǎn)品的成功。


半導(dǎo)體和其他IT產(chǎn)品的安全是中國(guó)政府的首要關(guān)切。中國(guó)擔(dān)心,依賴外國(guó)制造的(或設(shè)計(jì)的)芯片會(huì)損害信息的安全,這會(huì)使其基礎(chǔ)設(shè)施容易受到外國(guó)訪問(wèn)和干擾。情報(bào)機(jī)構(gòu)擔(dān)心的是,使用國(guó)外所生產(chǎn)的硬件會(huì)為他們提供了一個(gè)獲得情報(bào)或破壞關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的機(jī)會(huì)。潛在的對(duì)手可以利用制造過(guò)程故意引入惡意缺陷。


美國(guó)應(yīng)該如何回應(yīng)?


由于依賴中國(guó)微電子產(chǎn)品供應(yīng),美國(guó)在國(guó)家安全方面也存在類似問(wèn)題。中國(guó)的半導(dǎo)體努力如果成功,將損害美國(guó)和西方的半導(dǎo)體公司。


一個(gè)更大的問(wèn)題是,半導(dǎo)體之爭(zhēng)是一個(gè)縮影,反映了一個(gè)新崛起的強(qiáng)大中國(guó)將如何定義其與世界其他地區(qū)的關(guān)系。中國(guó)會(huì)遵守規(guī)則還是繼續(xù)作弊?不管走哪條路,中國(guó)都會(huì)富強(qiáng)起來(lái)。


美國(guó)依靠技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其相對(duì)于更多的對(duì)手具有優(yōu)勢(shì)。如果中國(guó)能夠侵蝕美國(guó)的技術(shù)領(lǐng)先地位并縮小技術(shù)差距,美國(guó)的安全將受到損害。事實(shí)上,我們無(wú)法阻止中國(guó)的增長(zhǎng)和發(fā)展,因此問(wèn)題在于加速美國(guó)和盟國(guó)內(nèi)部的技術(shù)創(chuàng)新,并確保與世界各地的合作伙伴建立合作安全和科學(xué)關(guān)系。密切關(guān)注使硅谷成功的因素——研究、投資和移民——是至關(guān)重要的,但同樣困擾美國(guó)政策制定的政治困境阻礙了我們這樣做的能力,并且適得其反,甚至損害了美國(guó)的創(chuàng)新模式。


對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō),一個(gè)主要的不利因素是圍繞政府角色和政府支出的意識(shí)形態(tài)辯論。這始于上世紀(jì)90年代,導(dǎo)致數(shù)十年來(lái)對(duì)公共產(chǎn)品的投資不足。減稅的目標(biāo)導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施和研究領(lǐng)域的投資嚴(yán)重不足,損害了美國(guó)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,降低了美國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。


20世紀(jì)40年代,美國(guó)發(fā)現(xiàn)了一種利用政府對(duì)科學(xué)的投資來(lái)創(chuàng)造軍事力量和經(jīng)濟(jì)財(cái)富的新方法。其他國(guó)家想要自己的DARPA和硅谷。特別是中國(guó)試圖復(fù)制美國(guó),中國(guó)將研究投資與重商主義產(chǎn)業(yè)政策相結(jié)合,旨在使中國(guó)企業(yè)優(yōu)先于國(guó)外市場(chǎng),首先是國(guó)內(nèi)市場(chǎng),然后是國(guó)外市場(chǎng)。


當(dāng)中國(guó)是一個(gè)發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體時(shí),這是可以接受的。但現(xiàn)在它是世界第二大經(jīng)濟(jì)體和一個(gè)潛在的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手時(shí),這就不能再容忍了。美國(guó)對(duì)這種競(jìng)爭(zhēng)毫無(wú)準(zhǔn)備。


我們已經(jīng)有30年沒(méi)有面臨嚴(yán)重的競(jìng)爭(zhēng)了。這不是另一場(chǎng)冷戰(zhàn)。我們無(wú)法遏制中國(guó),也不能成功阻止它,尤其是如果美國(guó)的目標(biāo)是阻止非法技術(shù)獲取或重商主義貿(mào)易和工業(yè)政策。冷戰(zhàn)時(shí)期的科技政策和自由放任的創(chuàng)新方式都不會(huì)讓我們保持領(lǐng)先地位。嘗試重建國(guó)家供應(yīng)基地與跨國(guó)商業(yè)和研究方法所提供的效率背道而馳,如果目標(biāo)是生產(chǎn)尖端產(chǎn)品,則不太可能成功。在這兩個(gè)國(guó)家中,美國(guó)更有能力利用跨國(guó)供應(yīng)鏈。


中國(guó)唯一的優(yōu)勢(shì)是它愿意花錢。美國(guó)需要新的政策,將支持性的聯(lián)邦投資與私營(yíng)部門和學(xué)術(shù)界(包括外國(guó)實(shí)體)的伙伴關(guān)系,以及國(guó)際貿(mào)易和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)結(jié)合起來(lái),如果美國(guó)想做的不僅僅是看著中國(guó)緩慢縮小技術(shù)差距的話。


美國(guó)的創(chuàng)新模式已經(jīng)運(yùn)行了70年。聯(lián)邦政府在研究方面的投資對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了顯著的溢出效應(yīng),創(chuàng)造了噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、半導(dǎo)體和互聯(lián)網(wǎng)等新產(chǎn)品。上世紀(jì)90年代,由于政府支出的一系列變化、研究和技術(shù)的全球擴(kuò)散以及國(guó)會(huì)政治,進(jìn)程開(kāi)始放緩。在創(chuàng)新方面的競(jìng)爭(zhēng)明顯加劇,美國(guó)需要加快而不是放慢速度,只有其中一些是在我們的控制之下。中國(guó)一家領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司的研發(fā)主管李旭武將其總結(jié)為:“發(fā)達(dá)國(guó)家放慢腳步,落后國(guó)家將很容易趕上外國(guó)公司的探索,后來(lái)者可以少走很多彎路。”


最近通過(guò)的《外國(guó)投資風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估現(xiàn)代化法案》(FIRRMA)以及與之配套的《2018年出口控制法案》編纂并加強(qiáng)了CFIUS審查程序,并要求美國(guó)與其他西方國(guó)家建立伙伴關(guān)系,以協(xié)調(diào)其外國(guó)投資審查。這種協(xié)調(diào)至關(guān)重要,因?yàn)橹袊?guó)在尋求收購(gòu)時(shí)會(huì)從一個(gè)國(guó)家到另一個(gè)國(guó)家。出口管制是一個(gè)更加困難的問(wèn)題,因?yàn)樗鼈冃枰F(xiàn)代化,并以促進(jìn)美國(guó)出口的方式降低風(fēng)險(xiǎn)。


中國(guó)過(guò)去一直能夠利用美國(guó)出口管制條例(及其實(shí)施)中的漏洞獲取半導(dǎo)體技術(shù)。特別是美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的一些人認(rèn)為,2010年美國(guó)商務(wù)部批準(zhǔn)的技術(shù)轉(zhuǎn)讓提高了中國(guó)的半導(dǎo)體能力?!?018年出口控制法》(Export Control Act of 2018)旨在加強(qiáng)出口控制,防止類似事件發(fā)生,但鑒于出口控制體系的冷戰(zhàn)傳統(tǒng)以及將貿(mào)易促進(jìn)置于國(guó)家安全之上的愿望,這將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。這些監(jiān)管措施很重要,但它們需要伴隨著加強(qiáng)芯片產(chǎn)業(yè)的措施,以及平穩(wěn)扭曲外國(guó)市場(chǎng)以提供競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這包括加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和執(zhí)法。


20世紀(jì)80年代,當(dāng)日本公司在政府的支持下開(kāi)始與美國(guó)半導(dǎo)體公司競(jìng)爭(zhēng)時(shí),美國(guó)的回應(yīng)是與日本進(jìn)行貿(mào)易往來(lái),并(通過(guò)DARPA)創(chuàng)建了SEMATECH(一個(gè)與私營(yíng)公司合作的研究財(cái)團(tuán)),以提高美國(guó)公司的競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)基礎(chǔ)。SEMATECH允許公司在競(jìng)爭(zhēng)前、研究中共享資源、風(fēng)險(xiǎn)和成本。這種反應(yīng)為美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ),也是對(duì)中國(guó)半導(dǎo)體計(jì)劃做出回應(yīng)的先例。我們不需要另一個(gè)SEMATECH,但我們確實(shí)需要一個(gè)資金充足的國(guó)家反應(yīng),將公共和私營(yíng)部門的行動(dòng)結(jié)合起來(lái)。


對(duì)中國(guó)采取放任政策會(huì)損害美國(guó)及其盟友的經(jīng)濟(jì)和安全利益,但嚴(yán)厲的限制也會(huì)帶來(lái)同樣的后果。美國(guó)外國(guó)投資委員會(huì)(CFIUS)等現(xiàn)有監(jiān)管工具與出口控制相結(jié)合,與我們的盟友協(xié)調(diào),限制中國(guó)獲取先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù),同時(shí)持續(xù)施壓要求中國(guó)修正不公平貿(mào)易做法,這種更為微妙的做法至關(guān)重要。


尋找擴(kuò)大研發(fā)支出的方法同時(shí)顯著提高針對(duì)中國(guó)的反間諜活動(dòng)的水平和資源同樣重要。突然決裂不符合美國(guó)的利益,但提高警惕至關(guān)重要。美國(guó)的回應(yīng)將需要讓中國(guó)改變其行為,同時(shí)采取措施加強(qiáng)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)(注意這些措施將不同于上世紀(jì)80年代的回應(yīng))。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局的電子復(fù)興計(jì)劃(ERI)和其他項(xiàng)目將部分響應(yīng)中國(guó)的努力,在六個(gè)研究領(lǐng)域利用公司和學(xué)者之間的研究和合作。該項(xiàng)目有超過(guò)10億美元的資金用于加速下一代芯片技術(shù)和生產(chǎn),以克服使用現(xiàn)有技術(shù)繼續(xù)實(shí)現(xiàn)性能增長(zhǎng)的限制。這是一個(gè)強(qiáng)有力的開(kāi)始,但是美國(guó)需要在政府研究上投入更多(和更一致的)資金,以跟上中國(guó)的步伐。增加對(duì)基礎(chǔ)研究的支持的一個(gè)好處是,IT以及對(duì)STEM教育的支持可以幫助建立保持技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力所需的先進(jìn)勞動(dòng)力。


美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)與國(guó)家安全息息相關(guān)。一個(gè)下降會(huì)損害另一個(gè)。半導(dǎo)體是一個(gè)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),它們是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基礎(chǔ),從移動(dòng)電話和可穿戴設(shè)備到衛(wèi)星和武器系統(tǒng)。半導(dǎo)體技術(shù)使包括計(jì)算、通信和機(jī)器人在內(nèi)的一系列行業(yè)得以發(fā)展,半導(dǎo)體行業(yè)的改進(jìn)使美國(guó)經(jīng)濟(jì)的整體性能和生產(chǎn)率都有了顯著提高。半導(dǎo)體將是一個(gè)成長(zhǎng)型產(chǎn)業(yè),因?yàn)槊總€(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都將至少包含一個(gè)芯片,并需要具備一定的無(wú)線連接互聯(lián)網(wǎng)資源的能力。


一種最初看起來(lái)很誘人的解決方案是重新創(chuàng)建以前由美國(guó)使用的“可信賴的代工廠”程序。值得信賴的代工廠的問(wèn)題在于資金。一個(gè)現(xiàn)代半導(dǎo)體工廠現(xiàn)在的成本超過(guò)150億美元。在美國(guó)仍有一些“值得信賴”的晶圓廠,在某些情況下由國(guó)家實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營(yíng)(直到2014年,與IBM簽訂合同),為核武器等敏感系統(tǒng)建造專用半導(dǎo)體,但美國(guó)已經(jīng)不愿意為這些設(shè)施的現(xiàn)代化而付賬。在大多數(shù)情況下,商業(yè)芯片的表現(xiàn)優(yōu)于可靠晶圓廠提供的芯片,而且價(jià)格要便宜得多。通過(guò)結(jié)合支持國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的政策,擴(kuò)大計(jì)劃以允許可信賴地使用無(wú)生產(chǎn)線工藝,以及加強(qiáng)半導(dǎo)體創(chuàng)新所需的研究基礎(chǔ),這些政策的結(jié)合將更好地為美國(guó)服務(wù)。[58]


美國(guó)過(guò)去曾將發(fā)展強(qiáng)勁的半導(dǎo)體行業(yè)作為政策目標(biāo),而對(duì)日本試圖主導(dǎo)該行業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)的應(yīng)對(duì),幫助美國(guó)科技行業(yè)實(shí)現(xiàn)了復(fù)興。但上世紀(jì)80年代的解決方案并不適合一個(gè)動(dòng)態(tài)的、全球分布的市場(chǎng)。最高效和創(chuàng)新的半導(dǎo)體和其他先進(jìn)技術(shù)供應(yīng)鏈將是跨國(guó)的。尋找維持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在國(guó)家安全中的作用并確定保護(hù)方法并非易事,但這對(duì)于二十一世紀(jì)美國(guó)的持續(xù)領(lǐng)導(dǎo)至關(guān)重要。


要應(yīng)對(duì)中國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的努力,沒(méi)有簡(jiǎn)單的解決方案。因?yàn)檫@是美國(guó)和中國(guó)之間更大的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的一部分。


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