摘要：计算机芯片是数字经济的引擎，其不断增长的功能正在推动诸如生成人工智能等有望改变多个行业的技术。当疫情扰乱亚洲的芯片生产，使全球技术供应链陷入混乱时，它们的关键作用就凸显出来了。

本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）综合

半导体已不可或缺，渗透到我们生活的方方面面。

计算机芯片是数字经济的引擎，其不断增长的功能正在推动诸如生成人工智能等有望改变多个行业的技术。当疫情扰乱亚洲的芯片生产，使全球技术供应链陷入混乱时，它们的关键作用就凸显出来了。

自晶体管发明以来，半导体推动了工业进步，并实现了个人计算、智能手机、数据中心和云计算等关键应用。这在半导体和现代工业之间建立了复杂且相互依存的关系。如今，半导体已不可或缺，渗透到我们生活的方方面面。

预计，全球半导体收入的增长速度将是全球 GDP 的两倍多，到 2030 年将达到 1 万亿美元以上。

因此，这些设备现在成为世界经济超级大国激烈竞争的焦点也就不足为奇了。美国已经出台了一系列限制措施，确保美国在这一重要领域保持领先地位。芯片很可能仍是即将上任的特朗普政府关注的焦点，特朗普政府旨在巩固美国的实力和制造业。

芯片为何如此重要？

它们是处理和理解海量数据所必需的，这些数据已经与石油争夺经济命脉。芯片（半导体或集成电路的简称）由沉积在硅片上的材料制成，可以执行多种功能。

存储数据的内存芯片相对简单，可以像商品一样进行交易。逻辑芯片运行程序并充当设备的大脑，更加复杂且昂贵。Nvidia的 H100 AI 加速器等组件的使用权与Alphabet 旗下的谷歌和微软等巨头公司的命运息息相关，因为它们竞相建立大型数据中心，并在被视为计算未来的领域占据领先地位。

甚至日常设备也越来越依赖芯片。在装满各种小配件的汽车上，每次按下按钮都需要简单的芯片将这种触觉转换成电子信号。所有电池供电的设备都需要芯片来转换和调节电流。

为何会发生芯片制造之争？

世界上大多数领先的半导体技术都源自美国。中国是电子元件的最大市场，并且越来越希望自己生产更多芯片。

美国正拨出巨额政府资金来恢复这些零部件的实体生产，以减少它认为对东亚少数几家工厂的危险依赖。包括德国、西班牙、印度和日本在内的其他几个国家也在效仿它的做法。

谁控制供应？

芯片制造已成为一项日益不稳定和排他性的业务。新工厂的造价超过 200 亿美元，需要数年时间才能建成，并且需要每天 24 小时全力运转才能盈利。所需的规模已使拥有尖端技术的公司数量减少到仅剩三家——台积电（ TSMC ）、韩国三星电子公司和美国英特尔公司。台积电和三星充当所谓的代工厂，为世界各地的公司提供外包制造。

全球最大的科技公司依赖于获得最好的制造能力，而这些制造能力大多位于台湾。英特尔过去专注于生产自用芯片，但现在也试图与台积电和三星争夺代工业务。在食物链的下游，有一个庞大的行业，生产所谓的模拟芯片。

德州仪器 (Texas Instruments Inc. ) 和意法半导体 (STMicroelectronics NV)等公司是这些零部件的主要制造商，这些零部件的功能包括调节智能手机内部的电源、控制温度以及将声音转换成电脉冲。

芯片之争进展如何？

2022 年《芯片与科学法案》拨出 390 亿美元用于直接拨款，以及价值 750 亿美元的贷款和贷款担保，以振兴美国芯片制造业。

欧盟已经制定了一项463 亿美元的计划，以扩大本地制造能力。欧盟委员会估计，该行业的公共和私人投资总额将超过 1080 亿美元。目标是到 2030 年使欧盟的产量翻一番，占全球市场的 20%。

日本和韩国正在制定计划，斥资数十亿美元发展本国的芯片行业。日本公司在芯片制造设备设计方面居世界领先地位，而韩国巨头三星电子公司和SK 海力士公司则是内存芯片领域的全球领导者，尤其是英伟达公司用于人工智能开发的内存芯片。

印度 2 月份批准了价值 152 亿美元的半导体制造厂投资，其中包括塔塔集团 (Tata Group) 提议建设该国首个大型芯片制造工厂。

在沙特阿拉伯，公共投资基金正在考虑一项未指定的“大规模投资”，以启动该国进军芯片行业，同时寻求实现经济多元化，摆脱对化石燃料的依赖。

日本贸易部已为 2021 年启动的芯片计划筹集了约 253 亿美元。项目包括位于熊本南部的两家台积电代工厂和位于北海道北部的另一家代工厂，日本本土企业 Rapidus 的目标是在 2027 年量产 2nm 逻辑芯片。

半导体行业现状

过去二十年来，内存 IC 一直是增长最快的半导体类别，其中 DRAM 和 HBM 尤为突出。DRAM 将占 2024 年半导体总收入的 14%，而针对高性能并行计算和 AI 工作负载进行优化的 HBM 预计将快速增长，到 2028 年，其位增长率为 64%，收入复合年增长率为 58%。

HBM 利用高吞吐量和低延迟来提高 AI 应用的性能，就像 NVIDIA 和 AMD GPU 中的情况一样。更广泛的 DRAM 市场受成本和规模驱动，而 HBM 由于其先进的技术要求，代表着一个高门槛、闭环的生态系统。从 HBM4 开始，随着逻辑和内存芯片开始融合，市场要求半导体公司更好地整合各种客户，代工厂和内存公司之间的合作将变得至关重要。