半導體晶片產業政策
2022年，美國總統提出了《晶片法案》（CHIPS Act），並獲得美國國會批准。這項法案提供約520億美元的補貼和稅收減免給在美國建廠並生產最先進半導體晶片的國內外半導體製造商（如台積電）。英特爾和美光（都是美國公司）、台積電（來自台灣），以及其他幾家半導體企業（如來自韓國的三星），都把握了美國政府的這項計畫，紛紛宣布要在未來幾年內到美國興建晶圓廠。特別是台積電，除了公共補貼，還投資了數百億美元，在美國興建三座半導體晶圓廠。
同樣地（雖然規模較小），東京也在利用公共資金吸引一些高階半導體製造業進駐日本，其中包括台積電，還有一個由IBM領導的專案「Rapidus」，與大約十幾家日本知名企業合作，生產2奈米製程的半導體。歐洲也展開類似的做法，例如台積電在蓋德國廠，專門為汽車產業生產半導體。此外，南韓也正在投資約70億美元，協助當地的龍頭企業三星和SK海力士在高頻寬記憶體（HBM）領域保持領先地位，而高頻寬記憶體是人工智慧（AI）和通用人工智慧（AGI）工具箱中不可或缺的組成部分。
儘管民主國家為了降低過度依賴台灣高階半導體的風險，正在積極採取行動，但台灣在半導體製造業的領導地位短期內仍難以被取代。雖然台積電將在美國的工廠生產5奈米甚至3奈米的半導體，但在台灣，台積電正全力研發2奈米和1.5奈米的半導體。同樣，三星也將自己最先進的科技保留在南韓。此外，台積電耗資巨額打造的全新研發中心和7,000名工程師都位於台灣。如果這還不夠具說服力，請考慮以下事實：世界領先的人工智慧公司OpenAI執行長奧特曼（SamAltman）個性果敢無畏，正計畫為人工智慧和通用人工智慧研發新一代的半導體晶片。奧特曼的計畫藍圖包括建設龐大的數據中心和可持續發電的電廠，以運行數百萬顆新型人工智慧專用半導體晶片，而這些晶片的核心製造商將是台積電。整體計畫的成本可能高達7兆美元。
這麼多關於半導體晶片的活動在民主國家百花齊放，每個人的眼睛都在盯著中國的反應，特別想知道中國能不能建立一個不再依賴民主國家設備的自主半導體生產供應鏈。截至目前，中國的表現並不亮眼。早在2014年，北京政府就專門針對提升半導體製造能力，成立了投資基金，名為「中國集成電路產業投資基金」，更通俗的名稱是「大基金一期」。這個基金募不到220億美元。運作方式是由北京的官僚機構選定資金受援企業，然後接受資金挹注的企業再找中國地方政府洽談稅收優惠或其他由地方政府提供的配套資金，做為到當地設廠的交換條件。只有當雙方政府達成協議後，中國公司才會邀請其他來自民間部門的投資者參與這一新計畫。
用這種方式推動產業政策會有兩個重大問題。首先，由政府主導的投資計畫是由政府官員來決定哪些中國企業能夠獲得資金。毫不意外，官員們選擇了穩妥的方案，將大部分資金投給了像中芯國際和長江存儲科技有限公司這些已有規模的企業，讓他們繼續擴大原本的業務。這些公司利用大基金一期的資金來擴建晶圓廠的產能（中芯國際專注於處理器半導體，而長江存儲則專注於記憶體半導體），但這並非中國所急需的半導體產業政策成果。2014年，中國半導體供應鏈中最為急缺的環節是能夠製造世界一流半導體蝕刻或光刻設備的中國企業，而這在大基金一期的首輪投資中幾乎被忽略。簡而言之，中國急需一個「中國製造」的艾司摩爾，但負責大基金一期的官員去沒有培育這類企業，主要原因在於他們根本不知道該如何著手進行這樣艱巨的任務。中國還需要一家世界級的電子設計自動化（EDA）企業，為半導體開發者提供設計頂級半導體所需的工具。然而，大基金一期同樣忽視了這一市場領域。
第二個問題和第一個有關，那就是民間投資者的意見不足，無法有效決定大基金一期的資金應該投資於哪些企業。第二章討論了俄羅斯在第一場冷戰期間實行中央計畫、自上而下的產業戰略，結果失敗了，特別是在電腦產業和生物科技領域，這種計畫嚴重阻礙了俄羅斯科技部門的發展。中國在推動半導體製造設備產業發展時，重蹈了類似的覆轍，錯失了在中國建立半導體製造設備產業的良機。
這樣的結果—尤其是美國現在限制高階半導體晶片及製造設備的流通—對中國的半導體領域（以及人工智慧軟體的設計、開發和部署）來說是非常嚴重的災難，多年來，大基金一期不願資助中國EDA軟體供應商的發展，如今中國在EDA軟體領域的落後，成為國內半導體供應鏈中的一個非常嚴重的漏洞。而且，考慮到中國要克服這一巨大挑戰，製造出可行的EDA工具更是艱難重重。中國EDA領域的領軍企業「華大九天」，銷售額與美國EDA巨頭相比微不足道。華大九天在中國以外幾乎沒有銷售收入，甚至在中國市場的占有率也不到10%。該公司約有150名研發人員。而美國全球市場領導者益華電腦（或稱楷登電子）的EDA研發團隊則擁有約5,000名工程師。同時，新思科技（Synopsys）通過積極的人才收購計畫來補充科技能力，在過去三十多年裡，該公司收購了八十多家公司。在EDA軟體領域，中國並沒有一個企業能夠替代美國市場領導者，連車尾燈都無法遙望。
中國的慘況還不只如此。北京當局在2019年意識到大基金一期並未成功在蝕刻機領域鍛鍊出能與艾司摩爾（甚至日本的佳能或尼康）競爭的實力。因此，在2019年，北京為該基金注入了額外的290億美元，啟動了「大基金二期」。然而，迄今為止，大基金二期在關鍵領域仍未顯示出太多前景，因為該基金的治理結構與大基金一期基本相同。在2022年10月美國宣布新的半導體晶片制裁計畫後的幾個月裡，中國政府開始評估大基金一期和二期的投資是否幫助建立了中國本土的半導體製造設備行業。當北京的官僚們得出結論，認為大基金一期和二期幾乎無助於培育能夠替代來自民主國家的高階設備的科技時，他們並未宣布大基金一期和二期失敗，也未嘗試新的做法，而是做了兩件事。首先，在2022年8月，他們將大基金一期的失敗歸咎於其三位領導人以及中國半導體行業的一位科技企業家，這位企業家曾經領導中國半導體行業的中堅力量—清華紫光集團。這四人因貪腐被捕並遭到拘留。
北京採取的第二個行動是再次嘗試針對半導體設備領域設立另一個投資基金。2024年5月，北京宣布第三次嘗試，推出「大基金三期」，這次投入了475億美元。任命一位有經驗的半導體業界人士來領導這個新基金，這確實有所幫助，但核心問題仍然存在。最新的大基金三期由中國的銀行主導，而這些銀行最終都是國有的。此外，一個新的中共機構—中央科技委員會，負責整個項目的監督。簡言之，大基金三期仍然有過多的政府干預，而缺乏足夠的民間企業專業知識。關鍵問題在於，像專制國家這樣自上而下的政治管理模式下的科技創業投資，根本行不通。例如：自2006年以來，中國大量資金注入了上海微電子設備，這是中國在半導體光刻領域最接近艾司摩爾的公司，但該公司直到2024年1月才「宣布」自家設備能生產28奈米的半導體（而艾司摩爾的設備已經能生產3奈米的半導體）。在專制國家，這種「宣布」往往與實際情況相去甚遠。尚不清楚上海微電子設備的光刻機能否在生產環境中真正製造28奈米的半導體。中國在學習這個簡單的教訓之前，還會浪費多少億美元的公共投資，這將是個值得關注的問題。
我們應該注意，中國在複雜科技項目投資策略和資金運作模式上的失敗並不僅限於半導體領域。中國同樣無法設計、開發和製造商用飛機的噴射引擎。2023年5月，中國高調宣布要和波音和空中巴士競爭的商用飛機專案終於取得成果，新型窄體短程噴射引擎客機C919成功首飛。不過，對中國來說壞消息是，這架飛機的發動機是由美法合資公司提供的。此外，飛機的航空電子設備（即實際操作飛機和控制多項功能的複雜軟體）也同樣來自民主國家。再一次，中國的科技創新顯示出與民主國家的差距。如果中國入侵台灣，並引發民主國家實施全面制裁，那C919根本無法升空。
關於半導體產業策略的最後一點是時機問題。荷蘭艾司摩爾公司花了大約20年才破解極紫外光微影技術的關鍵。即使假設中國只需要10年，因為他們擁有一些艾司摩爾的機器可以進行逆向工程，當中國完成這一過程並在中芯國際開始生產5奈米或3奈米的半導體時，艾司摩爾已經會進入下一代蝕刻機科技，並且製造1奈米或更先進的半導體。因此，中國相較於民主國家的劣勢將不會因此減輕。這也是為什麼中國正投入大量精力在量子運算領域，我們接下來將探討這一點。
半導體與地緣政治
上述種種因素，包括美國對中國的半導體及半導體製造設備禁運、進一步的美國科技禁運，以及中國在製造尖端科技的弱勢，這一切是否可能促成美中之間的重大協議？若有可能，那麼協議的內容可能會是：中國說服俄羅斯撤出烏克蘭和克里米亞；中國允許台灣完全合法地獨立；中國同意成為國際社會的正常成員，遵守基於規則的國際秩序—也就是說，中國放棄對南海的極限主張，並同意遵守《聯合國海洋法公約》，還同意參與核武器限制條約。做為回報，美國解除對中國的所有科技禁運。這樣的重大協議是否會成為川普總統任期的里程碑？
美國與中國就半導體問題達成如此重大協議的可能性相當低，特別是在習近平還繼續領導北京政府的情況下。因此，對全球半導體市場的清晰分析得出五個結論，這些結論應該成為民主國家在未來至少20年內推動地緣政治戰略的核心：
第一：支撐尖端人工智慧（很快還有通用人工智慧）的高階半導體是目前全球最重要的製造產品。人工智慧（以及通用人工智慧）是21世紀的標誌性創新。不管是設計和生產高階半導體或是製造半導體的機械和設備，民主國家都必須保持領先地位，這樣才能在民用和軍用的人工智慧與通用人工智慧領先專制國家。
第二：近來讓台積電等企業在美國建立更多高階半導體生產能力，這些做法對美國及其他民主國家會有幫助，但遠遠無法使美國在半導體生產領域實現自給自足。即使目前規畫的新產能都投入運作，美國最多也只能生產全球約20%的高階半導體；但到那時，最先進的下一代半導體仍然會在台灣生產。
第三：問題不僅僅在於半導體的生產能力；更重要的是，整個半導體供應鏈（包括在晶圓廠中製造半導體所需的關鍵機器）極為全球化，且涉及數十家位於美國以外的公司。美國在未來20年內根本無法在國內重建整個供應鏈。
第四：對民主國家來說，幸好半導體產業的全球供應鏈幾乎全部位於民主國家，包括歐洲、日本和韓國。這表示，在冷戰2.0的背景下，除了一些關鍵礦物，沒有太多東西來自專制國家的原料，需要美國及其他民主國家去大規模複製（要獲得關鍵礦物比重建複雜的科技產品製造流程容易多了）。
第五：然而，這也意味著，從地緣政治角度來看，為了維護和促進每個民主國家的國家利益，美國領導下的民主國家必須共同合作，確保民主國家的安全，防止民主國家客戶的高階半導體生產或供應鏈中斷。這表示北約很重要，並且還需要確保台灣、日本、韓國、澳洲、新西蘭和菲律賓的集體安全，最好是在現有北約架構下進行擴展，或者至少如本書所呼籲，在太平洋地區建立一個類似北約的太平洋聯盟條約組織（PATO）。如果無法有效實現這一點，將危及民主國家的經濟、軍事、文化發展與安全，不僅影響美國，還會波及全球其他地區。
作者擁有多倫多大學歷史、政治經濟學及哲學學士學位，並獲得卡爾頓大學諾曼．帕特森國際事務學院的研究生學位，以及多倫多大學的法律學位。在加拿大頂尖律師事務所McCarthy Tétrault擔任科技律師已有四十年。曾撰寫三本與科技法律及商業相關的書籍，本書則是他第一部寫給大眾讀者的作品。
書名：《冷戰 2.0：AI如何影響中美俄新戰略》
作者：喬治．塔卡奇（George S. Takach）
出版社：天下文化
出版時間：2025年2月
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