本文翻译自一篇对Chip War: The Fight for the World’s Most Critical Technology作者Chris Miller的采访, 主要关于美国的芯片管制升级相关政策.
Q: 关于半导体出口管制法案我的第一个想问的问题是:为什么是现在? 我不得不说我个人是十分惊讶于美国对中国芯片产业,我原以为我们会利用这些控制的可能性作为威胁,阻止中国对台湾采取行动,但我们只是继续这样做了,是什么促使我们做出如此大的举动?
A: 老实说，我并不感到惊讶，原因有三个。首先，美国政府非常担心中国未来十年对台湾的意图。美国能够在 5 到 10 年的时间内影响中国军事和情报能力的工具数量有限，但试图减缓中国芯片产业及其计算能力的发展是一种可行的方法，特别是在世界各地的国防和安全机构都在试验如何将人工智能应用于军事系统的情况下。其次，中国在芯片产业的某些领域正在迎头赶上。情况好坏参半，但某些细分市场（例如长江存储，一家存储芯片公司）在使用从美国及其盟国进口的工具时取得了令人印象深刻的进步。因此，假设现状持续下去，中国不会继续进步这样的说法是不合理的。第三，利用出口管制的威胁作为威慑这个等待的理由似乎没有说服力，特别是考虑到美国的制裁未能阻止俄罗斯攻击乌克兰。
Q: 这一切都有道理。出口管制将对中国未来10年的军事能力产生多大影响？我听说军事技术通常使用落后(trailing edge)芯片；如果是这样，那就意味着在短期内，中国军方只需要中国已经可以使用他们已有的工具制造的芯片。这有多真实？
A:汽车为理解军队如何使用芯片提供了一个很好的类比。一辆典型的新车内部可能有一千个芯片。大多数都非常简单，例如使窗口向上或向下移动的那些。但高价值功能——娱乐系统、激光雷达或雷达传感器以及半自动驾驶功能，都需要更复杂和专业的半导体。更重要的是，汽车中的许多高价值功能不仅需要汽车上的芯片，还需要手机信号塔和数据中心中的复杂芯片。这就是特斯拉打造自己的高端芯片的原因。军事系统非常相似。坦克和导弹中的芯片大部分都是低端的，但提供差异化能力的芯片却不是。就像汽车一样，一些最复杂的芯片实际上并不在导弹和坦克中，而是在引导和训练它们的网络和数据中心中。我们知道，自动驾驶工作需要在尖端数据中心配备大量先进芯片。我们对美国军方的无人机计划知之甚少，但毫无疑问他们使用了大量的传感器、大量的通信和大量的计算。乌克兰使用的希马尔斯导弹本身不需要超先进的芯片，但它们依靠大量传感器和处理器提供的目标信息来区分信号和噪音或区分坦克和卡车。现在，在导弹中安装 GPS 制导变得很容易，因为每部智能手机也都有 GPS 制导。但是，在 GPS 受到干扰的地区运行时，您的导弹能否自行机动以避免反制措施？如果是这样，它将需要更复杂的半导体。并没有某种类型芯片, 会导致“没有这种芯片，中国的军事现代化就会陷入停滞”。设计总是可以围绕某个组件进行。但是，您越需要围绕低于标准的半导体进行设计，您就越需要在性能、功耗、可靠性和其他特性之间进行权衡。我认为最近出口管制的收紧将加剧这些权衡。
Q:所以我们的目标实际上只是让中国慢下来，让他们落后我们半步。这让我想到了反对出口管制的最重要的论点。很多人认为，如果美国不实施出口管制，中国将会更长时间地依赖美国芯片，但现在我们切断了它们的供应，中国将简单地学会如何自己制造所有东西，从而将美国公司排除在外。市场并最终提高中国自身的技术能力。您对这个论点有何看法？
A:我认为这种控制措施将使中国奉行减少对美国依赖的战略的论点很难成立……因为这已经是中国的战略了。至少自 2014 年以来，包括习近平本人在内的中国领导人已多次阐述这一点。他们启动了一项重大产业政策计划，旨在结束对美国的依赖，每年花费数十亿美元。因此，如果说出口管制导致了这一目标，那么时间顺序就倒退了：这一目标在出口管制之前就已经存在了很多年。现在，有人可能会说，“中国之前的政策并没有发挥作用，也没有减少对美国的依赖，但现在中国将采取更有效的政策。” 但我还没有看到有人阐明为什么会出现这种情况。中国的半导体资金似乎并没有增加（而且涉及的金额已经很大）。出口管制也没有为中国的决策机构引入新的信息，使其变得更加明智。北京在管制之前推行这种自给自足的战略，正是因为它知道自己的依赖性如此之大。也许你可能会说，实施管制重塑了政治经济或中国企业与政府之间的关系，从而导致中国政策更加明智。我还没有看到有人详细说明这是如何运作的。所以我对此表示怀疑，我认为失去芯片制造工具以及对专业知识转让的更广泛的寒蝉效应(chilling effects,这里可以理解为对技术知识的出口禁令)将使中国的追赶努力变得更加困难。
Q:中国制造类似于ASML制造的芯片制造工具有多困难？我知道他们正在非常努力地窃取 ASML 的技术，而且我看到一份报告表明他们可能在这方面取得了一些成功。我还预计他们会尝试通过第三国购买 ASML 机器，并加速自己的本土研发工作。这些解决方法是否有效？如果有效，需要多长时间才能赶上？
A: 通过第三国购买这些机器的可能性接近于零。每年生产的先进工具有数十种，而客户却屈指可数。一台先进的光刻机需要多架飞机来运输。设备操作始终有 ASML 员工在场。因此，很难想象会有比这更难走私的工具了。复制它们更容易，但仍然是一项极具挑战性的任务。ASML花了三十年时间才开发出EUV光刻工具，只有与台积电和英特尔等用户密切合作才有可能实现。当然，复制这些工具比 ASML 最初生产它们更容易。但这些是人类制造的最复杂、最精确的设备。挑战不仅在于复制工具内部的独特组件（例如人类制造的最光滑的镜子），尽管这会很困难。真正具有挑战性的部分是让数十万个组件足够频繁地工作，以便这些工具能够在大批量制造中真正发挥作用。如果你的工具中的数十万个组件中的每一个每年都会发生故障，那么该工具基本上就无法工作。
请记住，光刻工具可能是最困难的挑战，但它们并不是唯一的挑战。还有沉积工具、蚀刻工具、计量工具等。中国在所有这些方面都不同程度地落后——通常是显着落后。所有这些工具都需要数以万计的精密部件，并且需要达到纳米级的精确度。
最后一点是，所有西方工具制造商都定期推出新的芯片制造设备。ASML 即将发布其下一代光刻工具，称为高数值孔径 EUV。该行业继续向前发展。因此，如果中国能够在五年内生产出自己的 EUV 光刻套件以及相关的蚀刻、沉积和光刻工具，那么它仍然远远落后于前沿技术
Q: 我们来谈谈美国自己为重建国内芯片制造能力所做的努力。台积电和国内芯片制造商的一个非常常见的抱怨是，在美国建造和运营晶圆厂的成本远高于台湾或其他亚洲发达国家。这有多真实？超额成本的来源是什么？
A: 对于一家尖端晶圆厂来说，大约 70% 的总成本是在芯片制造工具上，而世界各地的成本都是相同的。成本差异的一个关键因素是围绕该资本支出的税收政策。由于芯片制造厂涉及的资本投资如此巨大，因此资本支出和折旧计划的税收处理非常重要。听起来很神秘，但这是一个价值数十亿美元的问题。
关于《芯片法案》的公开辩论大多忽略了这样一个事实：除了对芯片制造的激励措施（商务部分配的资金）之外，该法案还包括非常慷慨的投资税收抵免，这在财务影响方面也同样重要。不过，这项税收抵免将于2026年底到期。是否延长，从长远来看将对美国芯片制造的成本竞争力产生重大影响。
成本差异的其他来源更难处理。晶圆厂运营存在一些劳动力成本差异，但台湾和韩国的芯片制造工程师的薪酬相当不错，因此这个因素并不重要。例如，美国的建筑成本远高于台湾。电力、水、土地和其他投入也是成本差异的来源。由于过度的许可要求（主要是由 NEPA 实施），法规在美国也是一个主要问题。在美国建造晶圆厂的时间比在欧洲更长，而欧洲是一个以监管不宽松而闻名的司法管辖区。美国在这方面做得还远远不够。
最后，生态系统效应也很重要。建设晶圆厂涉及很多专业知识。台湾人和韩国人最近建造了很多晶圆厂，因此他们在芯片公司和他们所依赖的大型供应商网络中都磨练了这种专业知识。近年来，随着美国晶圆厂建设放缓，部分专业知识退化。我怀疑当前的晶圆厂建设热潮将重建一些技术诀窍并降低成本差异的根源。
A:我听说台积电和三星在美国建造的晶圆厂将主要生产落后芯片，而他们在本国保持领先的生产。真的吗？如果是这样，这是否意味着美国领先的生产将取决于英特尔能否赶上竞争对手？这有多大可能？
Q:台积电表示，其亚利桑那工厂的生产能力将比台湾工厂的生产能力落后一代。因此，尽管它不是最先进的芯片，但它仍然非常接近尖端技术。这意味着 iPhone 处理器不会在亚利桑那州生产，但用于数据中心、汽车和其他用途的其他类型的先进芯片可能会在亚利桑那州生产。
不过，你说得对，英特尔的未来将对美国芯片制造格局产生重大影响。它是一家美国公司，大部分研发在美国，大部分制造在美国或欧洲——所以它的成败将决定美国先进芯片制造投资的规模。英特尔的制造工艺技术落后于台积电不少年,不过它计划在 2025 年赶上台积电，但在过去一年左右的时间里，它已经实现了其设定的追赶路线上的所有技术目标。
A: 我注意到，英特尔最初的成功并不是通过在存储芯片市场上超越外国公司，而是通过以微处理器的形式创新一个新市场。现在，NVidia 取得的巨大成功并不是通过与老牌厂商竞争，而是通过在新市场中进行创新——这次是在人工智能 GPU 领域进行创新。这让我想知道美国芯片产业的促进工作是否应该将更多资源集中在支持初创企业而不是大型企业上。您认为那里的平衡应该是多少？
Q:我认为我们两者都需要。当前芯片制造和组装领域的地理集中程度是危险的，没有多少初创公司可以在短期内解决这个问题。如果东亚爆发危机，我们会像德国和北溪那样，但要艰难(naive)十倍，因为经济影响会严重得多。
但我同意，从长远来看，芯片行业将由最具创新性的公司来定义，因此试图帮助现有企业并不是一个伟大的长期战略。CHIPS 基金中的所有制造激励措施将不可避免地流向现有企业，因为在大批量制造方面目前没有任何初创公司有经验。但我认为《CHIPS 法案》中的研发基金的结构应该是为了帮助初创企业。我确实担心大公司夺取研发项目的风险。他们当然不应该被排除在外，但他们有能力为自己的研发提供资金，并且每年已经花费数十亿美元。我们最好利用研发资金来促进初创企业的组建，例如为初创企业提供他们原本无法负担的昂贵工具。
A:您还没有提到很多人谈论的一件事，那就是美国芯片制造的人才和劳动力。我们是否需要从海外引进大量工人？我们应该从哪里引进他们？
Q:我认为我们既需要为美国工人建立培训渠道，又需要同时增加高技能移民的途径。事实上，我们在培训方面取得了重大进展，芯片制造商和大学设立了许多新项目。我认为 CHIPS 法案应该与 CHIPS 签证计划结合起来，以确保公司能够快速获得所需的工人，尽管商务部正在尝试采取措施，在现有立法的范围内为半导体工人提供签证便利。
如果你真的有兴趣与中国进行战略竞争，那么专门针对中国半导体工人的签证计划将是一个胜利。美国剥夺对手（苏联、伊朗、中国等）最聪明人才的能力是其地缘政治成功的关键。
A: 如果您为拜登政府提供建议，除了已经采取的措施之外，您会列出哪些首要行动项目或优先事项来提高美国在半导体行业的地位？另外，顺便问一下，您是否就此向拜登政府提供建议？
Q:从短期来看，在提高美国成本竞争力方面还有更多工作要做。我提到允许改革。我们应该承认韩国和台湾的晶圆厂安全和建设法规是同等的，这样这些国家的公司在美国建设时就不需要重新设计他们的设施。他们越能复制和粘贴这些国家的有效设施，他们在重新设计设施以满足美国消防和管道检查员的需要上花费的钱就越少，而美国消防和管道检查员在晶圆厂安全方面的经验比大公司少得多。（此外，芯片制造商的工厂里有价值数十亿美元的设备，因此有足够的动力来避免事故。）其次，应该有严格的时间限制，拒绝或批准许可证，从而限制 NEPA 的负担。至少我们应该能够让我们的监管与欧洲的监管一样严格(burdensome)。目前他们的情况更严格。
第二个短期变化是延长投资税收抵免，目前该税收抵免将于 2026 年底到期。应该将其永久化，以确保其他国家的制造业不会仅仅因为税收原因而变得更便宜。
从长远来看，哪个国家创新最快，哪个国家就会成功。《CHIPS 法案》将更多资金投入研发，并且有人讨论将 CHIPS 资金集中用于原型设计而不是基础科学（这很好，但我们已经拥有足够的基础科学）。在芯片行业，原型设计非常昂贵，因此我们的资金较少初创公司和新产品比软件等领域更受欢迎，这仅仅是因为前期成本较高。让新想法更便宜、更容易地转化为测试芯片等工作原型将有助于提高创新速度。
A:我看到许多美国人对美光传奇表示困惑的一则新闻报道。中国政府最近禁止生产存储芯片的美国公司美光科技向许多中国公司出售其芯片这被广泛视为对美国出口管制的报复。美国商务部长吉娜·雷蒙多表示，美国不会容忍这项禁令。但这有什么意义呢？如果美国禁止中国购买我们的一些芯片，当他们拒绝购买更多芯片时我们怎么能生气呢？让事情变得更加复杂的是，美光现在似乎正在投入巨额资金在中国扩建工厂。他们为什么要这样做，我们应该担心吗？
Q:可以理解的是，美国希望中国继续购买尽可能多的美国芯片，这既是为了美国公司，也是因为这意味着中国的芯片支出无助于资助中国的研发。然而，我们或许应该假设，随着时间的推移，中国购买的外国芯片将会减少。毕竟，这一直是《中国制造2025》等中国产业政策的首要目标。习近平多次明确提出减少购买外国制成品的目标，并且在很多方面都取得了成功。美国反对这一目标是可以理解的，因为它违背了国际贸易的逻辑。但不购买外国制成品的愿望根植于中国领导人的思维方式和体系的运作方式中。因此，看到中国继续追求这一目标，我们不应感到惊讶。
A:另外，我想问一下日本的情况。为什么他们的半导体产业下滑得这么厉害？他们能做些什么来重新回到游戏中？
Q:日本公司在 20 世纪 80 年代末和 90 年代初犯了两个关键错误，当时日本芯片公司似乎正在接管该行业。首先，他们关注的是市场份额而不是盈利能力。他们赢得了巨大的市场份额，但由于几乎没有人赚钱，所以这是不可持续的。这是中国今天正在重复的错误。
日本企业犯的第二个错误是对软件关注不够。这听起来有悖常理，但许多最好的硬件公司都因为软件而取得了成功。英特尔的 x86 芯片架构由于与 Windows 的集成而成为 PC 的行业标准。苹果花费了大量资金设计自己的智能手机芯片，以便它们能够与 iOS 无缝协作。Nvidia 生产一流的 GPU 芯片，但其 GPU 的真正与众不同之处在于，业内每个人都熟悉该公司花费数年时间和数十亿美元开发的编程接口 CUDA。
没有一家日本芯片制造商开发出一种由软件界面形成护城河的芯片。他们最终主要在存储芯片市场展开竞争，存储芯片是一个价格高于一切的大宗商品领域。对于一个成本高于所有邻国的国家来说，这是一个糟糕的利基市场。美国公司意识到，进入利基市场要好得多，因为独特的软件界面可以保护你免受正面竞争，并让你更容易在质量上脱颖而出。
A:为了创建一个不依赖中国的强大的国际半导体产业和供应链，美国政府应该与日本、韩国和台湾政府进行多少协调？我们是否应该将亚洲盟友的芯片生产视为纯粹的胜利，还是应该存在一些联盟内部的竞争？
Q:需要达到一个平衡。我们不希望政府认为他们可以集体管理芯片行业。他们不能——或者至少他们不会做得很好。当政治领导人使用“供应链”（他们没有足够详细地理解）或“弹性”（这没有任何意义）等短语时，我会感到紧张。但我们需要国际合作来解决与半导体相关的中国风险有两个方面——中国破坏我们从台湾获得芯片的风险以及中国在技术上赶上的风险。这些问题都不是美国单独行动就能解决的。
A:我们是否应该继续对中国实施新一轮的出口管制，以使其处于不利地位？如果是这样，未来的措施应该是什么样的？
Q:出口管制不可避免地是一场打地鼠游戏，因为中国试图建立空壳公司。因此，必须定期更新控件。然而，我对控制中的重大新扩展持谨慎态度，至少目前如此。首先，因为我认为这些控制措施可能会延缓中国在最尖端能力方面的进展。其次，因为将控制范围扩大到较低技术水平（中国已经拥有更强的国内能力）不太可能奏效，因为中国有更多的国内能力来取代较低技术水平的美国工具。第三，目前美国的政策正处于出口管制的最佳位置：管制可能会限制中国的技术进步，但中国仍然认为其最佳策略是每年花费数十亿美元购买美国产品
A: 为了了解国际竞争的情况，我们应该关注半导体行业的哪些定量指标？
Q: 就芯片行业的技术领先地位而言，一个关键问题是中国领先企业的制造工艺进步速度如何，以及与非中国企业相比如何。
但我认为更紧迫的短期指标是中国国内芯片市场的市场份额。如今，中国国内芯片市场由外国公司主导。中国领导人一再表示他们希望通过减少进口来改变这一现状。这就是《中国制造2025》和其他产业政策计划的重点。我想知道他们最终是否会朝这个方向采取措施——不是在技术上超越竞争对手，而是通过向中国买家施压，要求他们使用能力较差的国产芯片。
电子行业是中国经济中唯一尚未受到“购买中国货”压力的主要行业。（与汽车、航空、高铁等相比）在大多数其他行业，“购买中国产品”一直是可接受的政策，因为中国企业学会了生产处于或接近技术前沿的产品。中国领导人是否会如此致力于自给自足，决定向国内企业施压，要求它们购买国产芯片，即使它们的性能更糟？这对全球贸易的影响将是巨大的，因为中国在进口芯片上的花费与其他任何东西一样多。
A:最后一个问题。如果您必须预测 2030 年美国芯片行业的情况，您的总体预测是什么？
Q:我会做出两个预测。首先，华人圈和非华人圈之间将出现更多分歧。国际媒体关注美国政策，但我认为当前和未来的中国政策在推动分歧方面可能更为重要。其次，我认为摩尔定律预测的改进速度将继续下去，这意味着 2030 年芯片的性能将是现在的 8 倍。很难找到任何其他经济领域能够达到这样的生产率提高速度。
