保护半导体供应链：国际合作的积极议程

2022年8月 保护半导体供应链 国际合作的积极议程 WilliamA.Reinsch、EmilyBenson和AidanArasasingham 介绍 技术创新一直是美国全球领导地位和经济繁荣的驱动力 一个多世纪以来。创新的遗产在很大程度上建立在一个关键组成部分的基础上：半导体芯片，如今几乎存在于所有电子产品中。半导体是不可或缺的 包括汽车、智能手机和家庭在内的各行各业的各种消费品的组成部分电器。但半导体也可用于两用产品——兼具军用性的产品 和民用应用——例如民用和军用飞机的空中引导系统。张力两用半导体产品内在的经济收益和安全风险之间的关系被加剧涉及国家安全的领域，例如超级计算和人工智能(AI)。如何 政府和私营部门管理芯片的全球价值链（GVC）将直接影响美国。未来的全球竞争力和国家安全。 过去两年，半导体对美国经济及其 国家安全利益。大流行引发的消费需求激增提振了半导体 需求17%2019年至2021年之间。全球销售额达到5559亿美元2021年，26.2%比前一年多。尽管中国仍然是全球最大的半导体市场， 在美洲的销售代表2021年行业增长最大的地区。然而，这一峰值需求旺盛，加上投资停滞不前、投入供应不足和物流中断， 导致了前所未有的半导体短缺，在大约200 依赖芯片的下游产业。仅在汽车行业，预计 全球半导体短缺是造成2100亿美元截至2021年9月的收入损失。 半导体行业的短期供应链中断因长期 地缘政治挑战以及重新思考构成安全和弹性供应链的必要性。 虽然中国是半导体行业的最大客户，但人们对中国的看法已经发生了转变近年来从潜在合作伙伴到生存威胁。这种转变导致公司和国家都 重新考虑他们对中国作为合作伙伴和客户的依赖。特别是拜登政府寻求旨在加速进步和延长美国创新优势的政策， 同时削弱中国在整个半导体市场的影响力。国家 世界各地都开始思考如何减少对中国的依赖，加强供应链弹性，并降低成本。 在美国，这种融合体现在对近岸外包和“朋友外包”的呼吁上。作为 财政部长珍妮特耶伦在2022年4月表示评论，“朋友支持的意思。..我们有一个严格遵守一套关于如何在 全球经济以及如何运行全球经济体系，我们需要深化与 这些合作伙伴并共同努力确保我们能够满足我们对关键材料的需求。”e钥匙差异onshoring和friend-shoring的区别在于friend-shoring不限于国内生产，而是寻求将生产转移给盟国合作伙伴。 虽然从长远来看，将供应链从东亚转移可以提高安全性，但一个考虑不周的 随着时间的推移，实施这种支持朋友的战略可能会导致价格上涨和更强大的中国。在其2022顶点报告在供应链方面，拜登政府明确表示，“美国 国家不能自己制造、开采或制造一切。我们必须与我们的盟友合作 合作伙伴，以促进和促进集体供应链弹性。”us出现了对联合国的需求各国在半导体供应链方面明智地选择合作伙伴。 随着美国考虑如何建立更安全和更有弹性的供应链，它应该寻求更紧密的与具有以下特点的国家合作：(1)欧盟应保持 对技术发展的有力支持，无论是通过有利的监管环境还是政府对研究的大量投资；(2)作为国家安全问题，美国只应加强与出口管制与本国一致的缔约方的合作， 包括遵守外国直接产品规则(FDPR)。 The美国已经在利用与外国合作伙伴的关系来增强半导体供应链弹性；加强在扭曲贸易行为、投资筛选和 出口管制；加强跨大西洋在安全互联网和通信方面的合作技术（ICT）供应链。第一年，拜登政府追求更紧密的安全与选定的亚洲国家和欧盟的关系。2022年5月，美国 欧盟举行了第二届部长级会议美国-欧盟贸易和技术委员会(TTC)。TheTTC寻求通过10个特定工作组促进更紧密的跨大西洋合作，包括重新平衡跨大西洋半导体供应链。第二届部长级联合声明 强调需要建立更加地理和商业多元化的供应链，并直接 突显出在某些投入的生产和加工方面对中国的过度依赖。在供应链附件，双方同意建立半导体预警和监测机制 价值链，监控和准备供应链中断，提高透明度并承诺 交换信息以避免补贴竞赛。这些类型的广义承诺相对容易提出来，但在实践中更难实现。 应对俄罗斯入侵乌克兰也成为TTC活动的重点，尤其是 关于制裁和出口管制方面的合作。联合出口管制应对措施旨在 通过切断该国军队与先进技术的联系来削弱俄罗斯的战争机器，例如半导体，用于飞机和坦克等军用产品。持续密切协调 制裁是预期的，但这是否会转化为与欧盟之外的同等水平的合作 乌克兰的情况还有待观察。此外，美国专注于该行业的出口管制，加上 随着俄罗斯入侵乌克兰和中国对台湾的压力越来越大，注入了一个新的水平将国家安全话语纳入贸易政策辩论。 除了与欧盟更密切的合作，拜登政府还加快了步伐 它与亚洲合作伙伴的接触。在2021年9月、美国、日本、印度和澳大利亚发起了一项“联合倡议，以绘制能力图、识别漏洞并加强供应链安全” 半导体及其重要组件”作为其Quad联盟的一部分。四方领导人也召开了会议2022年5月，尽管会议主要集中在安全问题上。目前尚不清楚这些欧盟和四方半导体供应链的努力将会取得进展，但每一项都伴随着不同的经济和国家 安全影响。 另一个不断发展的倡议是印度-太平洋繁荣经济框架(IPEF)。所有的四各国已表示有意参加IPEF，但尚未宣布哪些 他们将加入的具体支柱谈判。虽然框架的细节仍然难以捉摸，但IPEF的启动2022年5月确认该框架将包括四个主要政策支柱：(1)贸易；(2)供应 连锁弹性；（3）基础设施、清洁能源和脱碳；(4)税收和反腐败。美国商务部将领导供应链弹性、基础设施和 脱碳、税收和反腐败。美国贸易代表办公室(USTR) 将领导公平和有弹性的贸易部分。商务部可能会利用 供应链弹性支柱与印太合作伙伴在半导体方面更紧密地合作供应链，包括短缺预警系统和有关如何避免短缺的信息共享 未来的供应链紧缩。澳大利亚和日本可能是美国贸易代表办公室贸易支柱的参与者为美国政府提供了一个论坛，以加倍努力加强 半导体全球价值链和合作，尽管印度在贸易支柱中的参与度仍然很高不太可能。出口管制将不是IPEF涵盖的主题之一。 鉴于美国、四方和欧盟之间不断发展的安全关系， 本文重点关注四方和欧盟国家以及在这两个国家建立朋友支持的可能性。它评估欧盟和美国政府如何合作以避免无法加强的重复政策 跨大西洋半导体供应链的整体弹性。除了分析机会 为了加强政府间的合作，本文还评估了美国政府应采取的政策追求支持私营部门并确保美国半导体的长期竞争力 行业。该论文还研究了四国之间另一个新兴的安全伙伴关系，以 评估他们在半导体朋友支持方面的可行性。is项目着眼于当前的景观在这种情况下，半导体研发(R&D)、制造和封装能力 研究国家；评估每个国家的出口管制制度；并评估哪些国家是最好的定位于与美国合作建立更具弹性的半导体供应链 经济和国家安全考虑。 Th论文发现，鉴于全球半导体供应的内在复杂性和日益增加的复杂性链，半导体生产中的自给自足可能是无法实现的，无论如何， 短期内会适得其反，并且会违反长期地缘战略利益 关于持续创新和竞争力。中国对知识产权盗窃的执着追求对国内生产的补贴凸显了美国更多参与的重要性 与志同道合的盟友密切合作，以加强模拟和下一代芯片的安全性。出现了什么盟国之间需要制定半导体供应链的积极议程。主要建议 从为本研究进行的采访中得出，包括需要 ▪确定有助于增强半导体供应链弹性的政策目标； ▪颁布一致的、可预测的政策，特别是与贸易有关的政策； ▪避免可能抑制相关半导体行业投资的全面出口管制；和 ▪考虑建立一个新的小型出口管制制度，其作用类似于瓦森纳安排。 使用这些关键主题，本文评估了特定案例研究国家，以评估政府如何能够更好地支持半导体产业。 e全球半导体价值链 全球半导体价值链由美国、台湾、韩国、日本、 欧洲，中国。半导体GVC包括三个主要阶段：研发（芯片设计）、制造 （芯片生产）和先进的测试和封装（后端制造）。研发与芯片设计需要大量资金和人力资本投入；因此，该行业拥有最高的 所有行业的研发利润率。半导体公司将超过18%的收入用于支出 关于研发。制造（fab）涉及芯片的生产，这是一个技术含量高且精确的六步工艺。前端制造需要大量的资本支出。例如，标准半导体 晶圆厂需要大约50亿美元的投资，而一个先进的晶圆厂的成本可能超过200亿美元。 半导体价值链 1 2 3 4 5 6 芯片制造集会， 设计打包， 和测试 销售/分销电子产品集会 完成的产品 资料来源：CSISScholl主席。 The无晶圆厂模型允许公司专注于半导体GVC的一个主要方面，并且至外包制造业。例如，芯片可能在硅谷设计，在东方制造 亚洲用荷兰机床，然后在马来西亚包装。总部位于美国的高通公司专门从事半导体设计，没有生产设施，而像GlobalFoundries这样的公司 专门制造，不做自己的设计。与此同时，Amkor等公司专注于组装、测试和包装(ATP)，也称为后端制造。 庞大的全球贸易流量网络支持地理半导体价值链专业化 主要半导体贸易走廊1（2019，十亿） 4 6 我们 8 17 8 30 5 〜1美元。7吨 全球交易 OFSEMIS 我N2019 3 南 韩国 日本 81 2 6 19 中国 （大陆） 24 0.2 117 17 47 印度 6 洪 孔 台湾 17 4 欧盟 2 8 32 90 1 东盟 18 箭头宽度代表 2019年贸易流量规模 箭头颜色代表 2014-2019年贸易复合年增长率 <0% 0-5%5-10%>10% 1.HS编码8541、8542，减去HS854140，不包括半导体设备 2.包括出口和进口。注：每个国家报告的数据存在显着差异。尽可能使用进口商数据；资料来源：IHS全球贸易地图集，联合国商品贸易统计数据库；卡介苗分析 资料来源：AntonioVaras、RajVaradarajan、JimmyGoodrich和FalanYinug，在不确定的情况下加强全球半导体供应链时代（波士顿咨询集团和半导体行业协会，2021年4月），37，https://www.semiconductors.org/wp-content/uploads/2021/05/BCG-x-SIA-Strengthening-the-Global-Semiconductor-Value-Chain-April-2021_1.pdf。 后端制造通常由外包半导体组装和测试(OSAT)处理公司。台资企业维持53%后端市场份额，尽管美国各国国际贸易委员会发现ATP服务提供商“显着集中” 在马来西亚、印度尼西亚、泰国和越南。2019年，台湾维持53%的OSAT市场，而单一的台湾公司ASEGroup则保持着全球后端市场26%的份额。美国最大的OSAT公司是AmkorTechnologies，占全球市场份额的13%。2019年市场。而ATP服务仅占10%芯片的价值，它们是重要的 生产过程的最后一步。另一方面，集成设备模型（IDM）表示 半导体全球价值链的垂直整合。很少有公司遵循IDM。然而，IDM销售量到达 2574亿美元，而无晶圆厂芯片销售额达到1279亿美元，突显了由此产生的盈利能力来自垂直整合模型的效率。这些垂直整合公司的例子包括 英特尔、三星和德州仪器。 技术复杂性和对规模的需求导致出现 专注于价值链特定层的商业模式 设计 制造业 %OFTOTAL 行业 前端后端容量销售量 晶圆制造组装和测试(2019)(2019) 公司名称是说明性的（不详尽） 集成设备 制造商(IDM) 无晶圆厂设计 IDM依赖于铸造厂 他们的一部分 制造业需要 铸造厂 IDM依赖关于OSAT对于一部分 他们的集会，打包＆ 测试需求 外包 集会＆ 测试（OSAT） 1.离散、模拟和光电及传感器 资料来源：BCG分析，数据来自SIAWSTS、Gartner 逻辑 21% 53% 记忆 98% 98% 道1 94% 75% 全面的 67% 71% 逻辑 79% 47% 记忆