1958年,微芯片問世的時候,主要用在核彈。現在,全球每年生產數兆片芯片,用途五花八門。隨著新型態的運算模式蓬勃發展,未來所有工業機械都會需要傳感器,芯片的需求將進一步提升。
數十年來,全球仰賴廣大的芯片企業網絡相互競合,以滿足日益攀升的需求,現在芯片產業整體年銷售額已經達到四千五百億美元,影響力極大,供應鏈一出問題,經濟活動就可能停擺。這個月,芯片暫時性的短缺就造成全球多條汽車產線停工。
芯片產業也是最容易造成爭端的產業。多年來,美國持續加強對中國的禁運措施,雙方沖突愈演愈烈。芯片制造向東亞集中,中國則積極發展芯片產業,希望能達到自給自足。
20世紀,控制石油運送就掐住了世界的經濟命脈,很快地這個關鍵致命點,就會變成南韓與臺灣幾個科技園區中產出的矽晶圓了。
芯片產業本身正在轉變。需求大增與新型態的運算開啟了芯片設計的黃金年代。輝達(Nvidia)專門為電玩與人工智能(AI)用途設計芯片,現在已經是美國最有價值的芯片公司,市值超過3,200億美元。
其他產業的企業也為了提升自家產品性能而跨足芯片產業。11月,蘋果宣布Mac電腦將搭載自家芯片,亞馬遜也在為數據中心開發芯片。產業蓬勃發展讓并購活動跟著活絡了起來。輝達出價400億美元試圖收購英國IC設計子公司安謀(ARM)。
相較于蓬勃發展的芯片設計產業,芯片制造產業日益集中。
60年來,各廠商拼命搶下至尊地位,這場競賽即將結束。依據摩爾定律,每18個月到兩年,電腦性能的成本就會減半,但這套定律逐漸失準。每一代的芯片在技術上都會比上一代更難制造,加上現在建廠成本大增,墊高了制造新芯片的成本。尖端芯片制造商從2000年的25家,到現在只剩下三家。
三者中最著名的是英特爾,但英特爾深陷危機。
執行長被撤換等同于承認自己落后,未來英特爾可能不會再制造最先進的三納米芯片,并且預計加大委外代工的占比。有能力搶英特爾代工訂單的公司只剩兩家:南韓的三星與臺灣的臺積電。蘋果、亞馬遜、特斯拉等世界級企業都得仰賴這兩家芯片廠了。
另一項產業重大變革發生在中國。美國制造芯片的能力開始落后,因此想盡辦法確保中國跟著落后。美國起初只針對華為頒布禁令,現在禁令范疇已經影響至少60家公司,當中包含許多芯片廠。中芯國際和小米都被列入“黑名單”。禁令措施造成的影響逐漸發酵,2020年最后一季,臺積電對中國客戶的銷售大減72%。
作為回應,中國發揮國家資本主義的力量,奮力推動芯片產業自給自足。1950年代開始,中國就將芯片產業列入國家發展計劃中,但時至今日依舊落后五到十年。現在中國了挹注超過1,000億美元的補助,去年吸引超過5萬家企業登記申請。頂尖大學也開始加強芯片相關的學程。美國制造先進芯片的時代即將落幕,中國制造的時代正在開展。
種種發展令人憂心,多重危險不容忽視。如果美國不再強調尖端制程,中國則持續投注資源,美國政府就會試圖加強禁令以阻礙中國的發展,造成嚴重后果。
此外,規模經濟的定律將使生產極度集中。唯二的制造商可能會開始利用議價能力。現在臺灣已經負擔了全球5分之1的芯片制造,如果只看尖端芯片的產能,臺灣甚至占了約一半。
有些歐美鷹派試圖靠補助推動半導體產業發展,但是這么做會沖擊目前蓬勃發展的芯片設計產業,而且政策本身八成會失敗。應該做的是由蘋果這樣的客戶要求臺積電和三星分散投資廠房。
美國政府應給予企業更大的誘因到世界各地建廠。拜登政府也應該針對中美間敏感產業(如:芯片)的貿易擘劃可預期的架構,這一套架構必須在保障西方世界利益的同時,納入全球供應鏈,不要像川普一樣,阻撓中國發展的手法混亂無章,反而讓中國找到快速加強自身實力的動力。
芯片產業很可能成為中美相互牽制的領域,彼此都有能力借此擾亂對方的經濟。芯片設計之初或許是用在飛彈上,但到了21世紀,政府應該設法避免它成為冷戰的爆發點。