10月20日，華爾街日報消息稱美光科技計劃未來十年將投資超過1500億美元，以滿足市場的需求。這已經(jīng)不是今年第一個發(fā)布巨額擴(kuò)張計劃的半導(dǎo)體大廠，在半導(dǎo)體供不應(yīng)求的市場行情下，整個產(chǎn)業(yè)的上下游都有所動作。

哪些大廠在行動？

晶圓代工廠商臺積電表示計劃在未來三年投資1000億美元擴(kuò)充芯片產(chǎn)能，在全球范圍內(nèi)選址建設(shè)新工廠。已經(jīng)確定的新工廠包括美國亞利桑那、中國南京、日本熊本，以及處于早期評估階段的德國薩克森邦。同時，臺積電還計劃在臺灣省省內(nèi)擴(kuò)建，九月有臺媒報道稱臺積電將赴高雄建廠。

接替英特爾成為營收最高的三星表示未來將投資2060億美元在生物制藥、人工智能、半導(dǎo)體和機(jī)器人行業(yè)。三星已經(jīng)透露將在非存儲芯片領(lǐng)域投資1510億美元，其中就包括投資170億美元在美國建造一座晶圓廠用于生產(chǎn)邏輯半導(dǎo)體。而在存儲芯片領(lǐng)域，三星已經(jīng)宣布將會為其位于平澤的NAND產(chǎn)線增加約133億美元的投資。

而打算發(fā)展代工業(yè)務(wù)的英特爾今年三月表示將在斥資200億美元在美國亞利桑那州新建兩座晶圓廠，擴(kuò)大晶圓代工服務(wù)；計劃投資950億美元在歐洲選址建立兩家芯片工廠，其中愛爾蘭的一座工廠將主要制作汽車芯片領(lǐng)域。

早先傳出要被英特爾收購的格芯表示將投資60億美元用于產(chǎn)能擴(kuò)建，40億美元在新加坡建造新廠，20億分別用于擴(kuò)大德國和美國工廠的產(chǎn)能。

存儲市場的強(qiáng)勁需求之下，SK海力士表示將投資1060億美元在韓國建設(shè)芯片工廠，新廠面積約為4．15萬平方米。此外，SK海力士和無錫市新發(fā)集團(tuán)有限公司共同投資的無錫高新區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)園也于今年8月開工。

缺芯問題嚴(yán)重的汽車行業(yè)，各汽車芯片廠也都增加了投資。英飛凌投資16億歐元的工廠在今年8月實現(xiàn)投產(chǎn)；瑞薩則是給出了七十多億美元的2022投資計劃。

氪能讓人變強(qiáng)？

可以看到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的上下游都在計劃擴(kuò)充產(chǎn)能，這反映出后疫情時期對半導(dǎo)體產(chǎn)品需求的增長，以及各個大廠對未來市場保持樂觀態(tài)度。

整理這些巨額投資發(fā)現(xiàn)這些巨頭們有很大一部分投資是為了保持技術(shù)的領(lǐng)先。今年年初臺積電打算將資本支出提高到250億至280億美元之間，在研發(fā)上投入37．2億美元或為其營業(yè)額的8．2％。根據(jù)臺積電已經(jīng)公布的財報和第四季的指導(dǎo)營收，今年臺積電營業(yè)額約為564．9億美元，那么今年臺積電可能會在研發(fā)上投入46億美元。

臺積電希望通過在研發(fā)上的支出來保持公司在3nm和2nm制程上的領(lǐng)先地位，而三星電子則希望通過在研發(fā)上的投入來爭取更多的市場份額，2020年三星在半導(dǎo)體業(yè)務(wù)研發(fā)支出上達(dá)到56億美元。

但就研發(fā)支出來說，英特爾仍是投入最多的半導(dǎo)體公司，根據(jù)IC Insights數(shù)據(jù)，2020年英特爾在研發(fā)上的支出約為129億美元，占整個半導(dǎo)體行業(yè)在研發(fā)總支出的19％，不過其中除了在制程工藝上的投入還包括數(shù)據(jù)中心等其他業(yè)務(wù)的投入。

可以說，先進(jìn)的技術(shù)永遠(yuǎn)是是各半導(dǎo)體廠商的核心競爭力。不過隨著供不應(yīng)求的問題一直難以緩解，產(chǎn)能不足的問題也亟待解，因此大廠們都在積極地擴(kuò)大產(chǎn)能搶占尚未滿足的需求市場并提高行業(yè)競爭力。

在上文中各大半導(dǎo)體的投資規(guī)劃中，建新廠是頻率最高的動作。今年計劃新建6座晶圓廠的臺積電，預(yù)計要讓28nm的總產(chǎn)能在未來兩到三年中擴(kuò)增10萬到15萬片。

引入新設(shè)備、新技術(shù)也可以增加產(chǎn)能。三星在華城和平澤P3工廠導(dǎo)入新的生產(chǎn)技術(shù)后，半導(dǎo)體產(chǎn)能將增加至每月15萬片，相當(dāng)于三星華城17工廠產(chǎn)能。SK海力士引入新設(shè)備在M15廠，使該廠月生產(chǎn)能力增加10K；瑞薩表示將通過擴(kuò)大內(nèi)部設(shè)施，將低端微控制器的產(chǎn)能提高約 70％，達(dá)到每月 30，000 多片晶圓。

收購也是半導(dǎo)體廠商提高競爭力的方式。除了增加設(shè)施，瑞薩還收購了為自己提供電源管理解決方案的英國公司Dialog Semiconductor；今年7月聞泰科技的子公司安世半導(dǎo)體收購了位于英國的晶圓生產(chǎn)商NewportWaferFab（NWF），從而完善產(chǎn)業(yè)鏈上游環(huán)節(jié)，提高車規(guī)級8寸晶圓產(chǎn)能，提高自主可控能力；SK海力士也在計劃收購英特爾的NAND閃存業(yè)務(wù)。

半導(dǎo)體新廠選址為何這些地區(qū)受青睞？

美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會（SIA）的最新報告顯示，最先進(jìn)的芯片制造幾乎全部在亞洲，其中92％在臺灣。如果臺灣無法生產(chǎn)芯片一年，全球電子業(yè)營收將少掉將近5000億美元，“全球電子業(yè)供應(yīng)鏈將會停擺?！毙酒a(chǎn)業(yè)過度集中，變得愈來愈容易受到天災(zāi)的影響，例如今年瑞薩大火、美國大雪導(dǎo)致停工、以及上周臺灣地震都或多或少的影響了各廠的產(chǎn)能，從而影響全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。

這也是讓各大廠將自己的產(chǎn)能分散到全球的一個重要理由之一。不過各大廠的國外新廠選址中，一個值得注意的現(xiàn)象是，美國亞利桑那州、日本熊本、德國薩克森邦成為幾個出現(xiàn)率很高的地址。

氣候常年干行的亞利桑那州在地理環(huán)境上并不適合需要大量用水的晶圓加工產(chǎn)業(yè)，但intel、臺積電都已經(jīng)確定在該州建廠。這與亞利桑那州本身的半導(dǎo)體生態(tài)環(huán)境分不開，intel已經(jīng)在亞利桑那州開展了40多年的業(yè)務(wù)，亞利桑那州擁有安森美半導(dǎo)體、恩智浦半導(dǎo)體和Microchip等幾家半導(dǎo)體公司。

日本熊本所在的九州島云集了200家半導(dǎo)體設(shè)備制造及設(shè)備零部件制造商，包括從產(chǎn)業(yè)鏈上游的東電電子、信越化學(xué)工業(yè)、日本勝高、東京應(yīng)化工業(yè)到索尼、瑞薩電子、東芝、富士通等IDM公司以及下游的汽車廠豐田、本田等企業(yè)。

德國薩克森邦則是歐洲半導(dǎo)體最大的聚集地之一，包括格芯、英飛凌、博世等半導(dǎo)體廠商，同時大眾、寶馬、保時捷等品牌的汽車和發(fā)動機(jī)工廠也在薩克森有工廠。

亞利桑那州、日本熊本、德國薩克森邦與亞利桑那州的共同點是當(dāng)?shù)爻墒斓陌雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈。可以見到，在半導(dǎo)體全球化已經(jīng)不可逆的趨勢之中，資源仍在向某些地區(qū)傾斜，而這正是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)可以借鑒的經(jīng)驗之一。

從整個半導(dǎo)體的發(fā)展史就可以看出半導(dǎo)體是一個集群效應(yīng)明顯的行業(yè)，一顆小小的芯片讓硅谷誕生。各國政府為了提高當(dāng)?shù)匕雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的實力，都在用政策優(yōu)惠來吸引半導(dǎo)體廠商。但政策是短暫的，如何發(fā)展當(dāng)?shù)氐陌雽?dǎo)體基因，提高對半導(dǎo)體廠商的吸引力，是我國提高半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭力的必解之題。