CHIPS 法案之后 ： 美国半导体政策的再采购限制和后续步骤

工作纸 2022年11月 在CHIPS法案之后：限制关于重新安置和后续步骤美国半导体政策 VishnuKannan和JacobFeldgoise 在CHIPS法案之后：限制关于重新安置和后续步骤美国半导体政策 VishnuKannan和JacobFeldgoise ©2022卡内基国际和平基金会。保留所有权利。 卡内基在公共政策问题上不采取机构立场；本文所代表的观点是那些作者(S)的观点，不一定要反映卡内基、其sta或其受托人的观点。 不得以任何形式或任何方式复制或传播本出版物的任何部分卡内基国际和平基金会的书面许可。请直接询问： 卡内基国际和平基金会出版部 1779马萨诸塞州大道西北 Washington,DC20036 P:+12024837600 F:+12024831840 CarnegieEndowment.org 可在CarnegieEndowment.org上免费下载。 Contents Introduction1 CHIPS法案的目标和限制4 后续步骤14 Conclusions21 关于作者23 Notes25 卡内基国际和平基金会31 Introduction 美国国会最近成功通过了CHIPS和科学法案(非正式地CHIPS法案)表明，立法者在一点上是一致的：美国需要 在家里制造更多的半导体。在最坏的情况下，想法获得了牵引力冠状病毒大流行的日子里，全球半导体短缺停止了 汽车、传统消费电子产品和其他使用 半导体，如家用电器。1随着对这些产品的需求在 大流行，世界经历了痛苦的价格，这放大了的急性美国和中国之间的地缘政治紧张。2美国决策者已经 担心对台湾最先进的半导体的依赖可能会危及 国家安全和经济安全迫切需要采取行动。3在一起，崛起价格和地缘政治竞争强调了投资国内经济的必要性 振兴。 eCHIPS法案在国内半导体制造业的527亿美元投资 (见表1)旨在完成的三个主要目标：1)减少冲击的可能性国外可能会扰乱芯片的供应，2)提振美国国际经济 竞争力和创造国内就业机会，以及3)保护半导体免受 在制造过程中遭到破坏。这是论文认为，CHIPS法案本身， 不会完全实现这些目标中的任何一个。e行为是向前迈出的重要一步，但它离开了需要额外政府行动的多重差距。特别是: •政策制定者必须确保390亿美元的CHIPS法案补贴是有益的分为制造和组装、测试和包装(ATP)。 11 •政府和行业必须共同努力，提高对潜力的认识 供应链中的瓶颈，特别是由不透明的供应链引起的瓶颈由私营部门领导的管理活动。 •白宫和商务部应召集主要学者 探索互补的经济政策和举措如何创造挣扎的国内劳动力的机会。 •电子商务部门的CHIPS计划OCE必须确保 R&D正在支持为美国公司准备范式变革的举措半导体技术。 •电子商务部、国防部和办公室主任 国家情报应确保他们的职责制定安全标准 和值得信赖的微电子纳入措施，以保护制造业针对远程和内部威胁的过程。 •国家标准与技术研究所应促进一个过程 与主要国际生产商制定开放式半导体安全标准和半导体的消费者。 表1：CHIPS和科学法案中的拨款 Program拨款 CHIPS美国基金制造业激励措施 R&DOtherTotal 公共无线供应链创新基金 除了补偿CHIPS法案的限制所需的特定c步骤之外，然而，美国的半导体政策需要一个更坚实的基础： $390亿 110亿美元 $27billion527亿美元 15亿美元 •被更多的数据告知， •旨在实现可衡量的目标，以及 •结合情景和危机规划。 这三个支柱中的每一个都是至关重要的，一个支柱的成功会加强其他支柱。 为了制定有效的半导体政策，美国政府必须有一个准确的了解全球半导体供应链，这首先需要收集和 分析数据。美国政府应该使用标准化的方法来评估供应链，可重复的方法-实现随时间的比较和强大的供应链监控。 这些活动将有助于为并发的effutorts制定目标和危机计划提供信息。 美国政府应为半导体行业设定明确的基准目标 其政策。与其设定不确定的目标，美国政府应该 specifyitsobjectivesandprovidetargets.Forexample,insteadofaimingto“reshore 半导体制造以确保国内供应，“美国政府可以瞄准 确保特定c的生产占军用最终用途电子产品的份额(X%) 不会因东亚的供应冲击而中断。为 半导体行业将帮助政策制定者衡量实现其目标的进展 planforcrises.Intheshortterm,targetswouldhelptheCHIPSProgramOúcedetermined 应该分别分配给制造和ATP多少钱。 美国政府应该为半导体危机指定一个规划机构。基于收集有关供应链和定量目标的数据，该组织将运行危机模拟，并为进一步的政策行动提供建议。 最后，当美国政府构建这些有效决策的支柱时，它必须 也导航一系列的三个战略困境。首先，为了避免补贴竞赛，每个国家只寻求支持自己的国内半导体产业，政府 应该加强和应对与盟国协调的紧张局势。第二， 随着政府寻求支持高薪制造业工作，它必须努力应对半导体制造的自动化和高技能要求不断提高。 保持美国领先的制造能力，国会可能需要进行后续投资，这将需要持续的政治支持产业政策。 eCHIPS法案显然标志着美国经济政策的转折点，一些说一个新的产业政策时代的开始。这样的宏伟声明是否 事实证明，美国政策制定者有明显的机会去降低半导体的风险供应链。美国领导人今天在实施CHIPS法案时做出的选择将确定国家能否保持其在半导体领域的创新领导地位 从长远来看，工业以及国内经济的安全性和连续性在危机期间。这些实施挑战值得仔细考虑和 与赌注相称的连续e夫orts。eCHIPS法案只是rst 这可能是一段漫长的旅程。 是论文分为两个部分。第一个部分分析了CHIPS法案 部分完整的ll列出了三个目标中的每一个，并提出了解决以下问题的建议局限性。第二节阐述了这些建议，并提出了更强的建议 基于收集数据、设定目标、危机的美国半导体政策基础规划，并制定更清晰的战略方向。 CHIPS法案的目标和限制 目标1：减少供应链对外国冲击的影响 CHIPS法案的第一个目标是使半导体制造的位置多样化以减少它可能被东亚动荡扰乱的可能性。 美国对前沿逻辑芯片的制造能力为零(5纳米 及以下），而67%位于台湾，31%位于韩国。4跨越 所有逻辑芯片，73%的制造能力位于东亚(见Gure1)。5在任何地方集中生产都会使供应链面临该地区的动荡， 无论是事故，自然灾害，还是地缘政治和军事危机。在东亚，每个这些风险类别对全球半导体供应链构成了特别严重的威胁。 例如，台湾和日本(另一个寻求扩大其在芯片中的作用的国家 供应链6)坐在环太平洋c地震带上，也被称为“火环”。作为结果，他们特别容易遭受地震和相关的自然灾害-有风险 中断。7 图1:按国家划分的半导体逻辑制造能力（2021年） 来源：WillHunt，“保持美国在CHIPS法案半导体制造优先事项方面的竞争力 激励措施，“安全和新兴技术中心，2022年1月，https://cset.georgetown.edu/publication/ 半导体制造业中持续的u-s竞争力/。 冲击也可能来自地缘战略威胁。美国的许多政策制定者看到中国政府长期推动更多国内半导体制造 试图获得经济杠杆。8如果世界变得依赖半导体- 他们认为，在中国制造的TORS，中国政府可以使用这种依赖- 登斯作为实现其他战略目标的武器。9但在短期内，专家担心中国政府可能决定干预半导体的运输 东亚-例如在战争中摧毁台湾的半导体产业或停止 台湾的半导体出口实行禁运。10最近的演习表明，中国军方至少在发展禁运的能力，11专家写道，这样的 有限的力量方法是不可预测的，并且可以迅速升级。12 台湾中断的后果将对全球经济和 将获得超过50%的世界上最先进的芯片和数万亿依赖于它们的商业活动的美元。这种中断也可能直接影响美国的国家安全，拒绝美国进入进口作为军事硬件和国家安全相关关键投入的半导体 R＆D。失去对这些的访问可能会侵蚀美国军方对武装冲突的准备，国家安全界的创新和研究缓慢，阻止美国 各国不得向其盟国和合作伙伴提供半导体密集型武器。乌克兰战争提供了半导体与国家安全相关的最近例子。例如，一个标枪-美国提供的反坦克武器 乌克兰-至少需要250个芯片。乌克兰每天需要数百个标枪系统在战争开始时，但美国公司努力采购所需的半导体 以满足需求。13e战争表明，现代军队必须以多快的速度取代他们的储存半导体密集型弹药。 中国，专家呼吁美国军方建立库存并帮助各国 就像台湾一样。14根据这些建议采取行动需要一个平稳的功能- ING，弹性半导体供应链。 鉴于这些风险，CHIPS法案在建设新的制造能力方面的投资 TheUnitedStateshassomeclearlonger-termbenefittsforsupplychainresponsibility.Itwould 创建一个较少暴露于潜在干扰的半导体供应源 东亚的军事通信技术和自然灾害。它还将扩大全球工厂总量- 阳离子产能，这是2021年电子产品需求激增的关键瓶颈。在那时间，台湾、韩国和其他地方的制造中心(晶圆厂)正在 几乎全部容量，无法扩展以满足需求。扩大总容量还将减少事故、能源短缺和其他中断的影响 世界的芯片供应。 为了减轻外来冲击对半导体供应链的影响，我们应该- 以往，商务部的CHIPS计划OCE和内阁级CHIPS 执行指导委员会必须特别注意两个问题。 首先，围绕CHIPS法案投资的大部分讨论都集中在捏造上，对制造过程的其他阶段的关注相对较少，例如 组装、测试和封装。决策者经常提到半导体“制造商- ING“，同时引用专门适用于制造的统计数据。15e供应链仅作为安全作为其最不安全的链接，虽然CHIPS法案的通过肯定是有帮助的使制造地点多样化，16世界上的ATP设施也集中在 中国、台湾、韩国、日本和东南亚的一些国家。17ese设施，就像该地区的制造中心一样，暴露在各种各样的冲击下，任何其中之一可能会干扰半导体的全球供应。eCHIPS法案是 写入允许在制造过程的所有阶段进行投资，但它确实不要强加任何特定的c要求来这样做。18 e美国政府的CHIPS实施战略包含了对两者的几个点头制造和ATP，但它似乎更关心监测芯片的类型 在给定设施制造，而不是给定设施代表的制造子阶段。从文件中，尚不清楚是否存在需要考虑和平衡的过程 在制造和ATP方面的投资。如果不充分关注这个问题，孤立的工厂- 阳离子和ATP分配可能导致商务部为制造提供过多资金 并且对ATP的支持不足。由于它分发CHIPS资金，因此，商务部部门必须特别注意确保制造过程的所有阶段 资金充足，投资相辅相成。 对制造的关注也导致政策制定者普遍低估了该部门的依赖世界各地大量的二级和三级供应商。 公司生产工业机械，特种化学品，19晶体生长设备， 和广泛的其他基本产品。20例如，日本均方根占主导地位半导体材料生产商(24%的市场份额)和半导体制造商- 制造设备（31%的市场份额）；全球对日本材料的依赖 □均方根在晶圆生产(56%的市场份额)和照片- 抵制（90%的市场份额）。21这些行业的供应冲击，无论是自然灾害或恶意干扰，也可能导致芯片短缺。然而，在急于 建造新的晶圆厂，政策制定者对这些供应商的关注相对较少。22eCHIPS实施策略在一个项目中认识到这个问题，并指出 制造这些投入的设施也有资格获得CHIPS资金。然而，战略没有描述任何其他措施来监测或解决这些潜在的问题-颈部。当它分发CHIPS资金时，美国政府应该与半导体-制造商监控这些供应链，并探索其他 可能有必要采取措施来支撑与之相关的风险。 其次，CHIPS法案的国内制造业投资不能防止穷人私营部门的规划和相邻行业的危机。当前芯片短缺 强调了私营部门在通过需求规划抵御冲击方面的作用