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最近的两点新闻激起了半导体制造领域的人们。第一是台积电宣布了他们在亚利桑那州投资120亿美元的晶圆厂建设计划。另一个是受Covid的影响，共和两党提出了230亿美元的联邦政府对半导体制造的投资计划。
那么问题来了，这可能带来什么影响？它能否有意义地改变半导体晶圆厂的格局？
20世纪40年代，William Shockly发明了晶体管，因此美国成为了半导体的发源地。此后便催生了像仙童半导体（Fairchild Semiconductor）这样的早期领导者，而后者又催生了像英特尔这样的传奇公司。这时期诞生的半导体公司都花费数百万美元建造自己的晶圆厂，自己生产设备，制造基地也如雨后春笋般冒出来，硅谷也因此而得名。
到了80年代，日本开始在晶圆厂上进行大量投资，而美国开始失去在该行业的领导地位。日本人将他们的质量和制造能力运用在诸如内存芯片之类的领域中，这迫使英特尔在80年代中期将其业务方向从内存芯片转移到微处理器。然而，更大的转变发生在90年代，即代工厂和无晶圆厂设计公司的出现。在台积电和联电等公司的带领下，它们让许多规模较小的晶圆厂不再具有成本效益。同时，像三星这样的韩国财阀开始大量投资于制造业，现在三星和海力士这两家韩国公司主导了存储芯片市场。而美国现在生产的IC芯片不到全球的12％。
2014年，中国看到了半导体制造的重要新，并开始实施雄心勃勃芯片计划，大力投入芯片制造以及半导体领域。现在，中国的IC产量现在与美国差不多，占全球产量的12％。
经过一波整合和外包浪潮之后，大多数美国公司都退出了制造业竞赛。只剩下三家主要公司：英特尔，美光和格芯（GF）。GF甚至是由阿联酋主权财富基金Mubadala私有，而不是真正的美国公司。他们各自都有自己的利基市场，彼此之间不竞争。
英特尔是IDM（集成设备制造商），生产用于PC和服务器的微处理器。美光公司生产存储芯片（NAND和DRAM），顾名思义，Global Foundries是无晶圆厂芯片公司的合同制造商。但是半导体制造是一项全球业务，
所有这三家公司都在全球各地运营着晶圆厂。英特尔通常在美国，爱尔兰和以色列之间轮换新的晶圆厂。美光公司在日本和台湾经营晶圆厂，最新一笔巨额投资是在新加坡。GF在德国和新加坡也设有工厂。
让我们看一下设置最先进的半导体Fab所涉及的关键要素。
1.持续的资本投资：
一个最先进的晶圆厂现在的价格超过100亿美元。2019年半导体制造商的资本支出总额为1020亿美元。为了与摩尔定律保持相同的节奏，公司必须每两年将新技术节点投入市场。在这样的规模下，230亿美元的一次性投资不会改变美国的游戏。还有一个关于补贴结构的问题。过去，例如在太阳能行业中，美国模式采用了通过信用，税收减免等方式使用税法的某种复杂结构。但这是一种无效的资本配置方式。
2.工程学人才：
美国大学培养了大量的工程学毕业生，美国仍然是世界人才的理想去向（尽管政府最近采取了一些措施来改变这一现状）。为新工厂配备人员应该不是问题。
3.基础设施：
土地，稳定的电网，供水，运输基础设施都是必不可少的。从这个角度来看，美国并不缺乏。
4.供应链：
半导体的供应链与最终产品一样具有全球性。一个国家要完全自给自足地制造是非常困难的，即使不是不可能的。美国在某些关键组成部分（如生产设备）上处于有利位置，最大的供应商AMAT，LAM和KLA是美国公司。但是即使到那里，荷兰公司ASML仍在关键光刻技术步骤上拥有垄断地位。在材料方面，由于制造过程使用数百种化学物质和气体，甚至更加困难，其中许多必须从亚洲采购。因此，任何国家真正实现端到端的自给自足都是梦想。
英特尔历来一直在积极地进行技术开发和建造晶圆厂。加上一些额外的激励措施，他们很可能会选择美国的地点，而不是爱尔兰或以色列来进行未来投资。毫不奇怪，英特尔一直在大力游说争取美国政府对该行业的支持。但是，即使是英特尔，过去也曾尝试使用代工厂模型，但没有取得任何进展。在最近的公告中，他们引用了其7纳米工艺更多的延迟，甚至表明他们愿意使用外部合作伙伴进行制造。
通过收购日本和台湾公司并在新加坡扩张，美光的发展得到了进一步的发展。存储芯片是一种商品，对成本非常敏感。美光不太可能在不久的将来建立另一家美国大型晶圆厂。
Global Foundries已经退出了争夺最新工艺节点的竞赛，并专注于诸如FDSOI之类的更多利基技术和应用。他们也陷入财务困境，仅靠穆巴达拉集团背后的支持维持生计。在未来几年内，他们不太可能在世界任何地方看到一个新的先进晶圆厂。
全球厂商：其他顶级全球厂商（不包括中国公司）是台积电，三星和海力士。三星在奥斯汀经营着两家晶圆厂，可以想象，如果有足够的动力，三星将在那扩建工厂。Hynix没有在美国运营的历史（他们在中国拥有大型晶圆厂），也不太可能现在就开始运营。
台积电（TSMC）涉足美国一家晶圆厂的想法已有一段时间，但从未成功。台积电也受到中国台湾政府的高度重视，被列为国家的一颗明珠，并有充分的理由继续在台湾扩张。台湾是一个小岛，台积电可以很容易地在各个站点之间轮换重要人员。尽管最近宣布了对亚利桑那州的投资，但除了政治方面，美国台积电的优势很难看到。就像没有在威斯康星州大肆宣传的富士康工厂一样，这可能是对未来关税的政治对冲。苹果也可能将其供应链也转移到美国。但是从纯粹的运营和财务角度来看，此举似乎没有优势。
相比之下，中国通常通过直接股权投资或通过国有银行贷款来转移资金，这大大加快了建立新工厂的速度。中国公司也对行业抱有长远的眼光，并愿意在亏损的情况下经营数年。例如，它们完全主导了太阳能制造业（90％的太阳能电池是在中国制造的），并已成为显示器制造业的主要参与者，从韩国人和日本人那里抢走了份额。
美国必须表现出对联邦和州支持的类似长期承诺。但这在我们的政治体系中是非常困难的。再次以太阳能为例，联邦税收抵免和州激励措施的各种组合被用来启动该行业。这适用于成本不断下降的安装方面。但是美国在制造太阳能电池和组件本身方面只是次要角色。
最后，由于只有排名前5位的IC制造商才有能力制造领先的晶圆厂，因此任何政策都必须与这些公司的战略目标保持一致。其中一些可以通过惩罚性措施来实现，例如关税和贸易行动，但这在全球经济中很少是可持续的。
最后，将重点放在一小部分具有真正国家安全意义的关键芯片上，并在必要时继续为其提供资金可能更有意义。但是，将集成电路制造大规模转移回美国的可能性不大。
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