半导体在电子和计算设备中无处不在，对人工智能（AI）、先进军事和世界经济的发展至关重要。因此，毋庸置疑，各个地区通过控制全球半导体价值链的大部分，获得了相当大的地缘政治和经济影响力，使其能够获得关键的技术和商业资源，同时有能力限制其他国家/地区获得同样的资源。因此，中国大陆、美国之间的竞争在很大程度上表现为获取和限制半导体技术的努力。
例如，根据2022年的《芯片法案》，美国政府向全球制造商提供补贴，条件是这些公司不得在对地区安全构成威胁的地区建立制造设施。美国还制定了对华先进半导体设备出口管制措施，并与荷兰和日本达成协议，采取类似措施。
另一方面，中国大陆是半导体的净进口方，认为在半导体准入方面对竞争地区的依赖是一个弱点；为了应对这一问题，中国大陆的目标是建立一个完全独立的价值链，并为此在制造政策中投资数十亿美元。
在拜登政府执政的2022 年，或许出现了旨在加强对半导体价值链控制的最雄心勃勃的尝试。在《芯片法案》颁布之前，拜登提出了由美国、日本、韩国和中国台湾组成的 “芯片四方联盟”（Chip 4 Alliance）。这四个成员对半导体价值链至关重要，每个成员都擅长必要的组件，以集群的方式发展半导体。
在“Chip 4 ”下，四个成员将在供应链安全、研发和补贴使用等方面进行政策协调。该联盟将对半导体的分销产生相当大的影响，并可被用来大幅限制地缘政治竞争对手的芯片准入。尽管“Chip 4”具有潜在的影响力，但它尚未实现，未来的成员是否会对联盟做出明确的承诺也是未知数。在本文中，我们将对 “Chip 4 ”进行更深入的研究，并评估它可能对半导体行业产生的影响。我们还将观察阻碍潜在成员组建联盟的诸多挑战。
回顾全球半导体价值链
图1，由CHIPS Stack设计
半导体价值链由三个核心部分组成：设计、制造和组装。在设计过程中，芯片架构的蓝图被绘制出来，以满足特定需求。设计软件被称为电子设计自动化（EDA），而IP核（Core IP）则是芯片设计的基本构件。半导体开发流程的后续阶段是制造阶段，在这一阶段，集成电路被制造出来以供使用。由于这些集成电路是在纳米尺度内制造的，因此制造过程需要高度专业化的投入，包括材料和制造设备。最后一步是对芯片进行组装、包装和测试，以便在电子设备中使用。硅晶圆被切成单个芯片，放入树脂外壳中，经过测试后再送回制造商。
图2，来自SIA和BCG的数据
近几十年来，半导体全球价值链变得越来越专业化，价值链的大部分贡献来自美国和东亚地区。可以说，美国在半导体产业中占有最重要的地位，在设计、软件和设备领域都有强大的立足点。美国在设计领域的地位尤为重要，拥有英特尔、英伟达、高通和AMD等关键企业，约占设计市场的一半。
另一方面，制造市场主要集中在东亚，其中中国台湾和韩国扮演着重要角色。中国台湾和韩国占据了全球大部分尖端制造市场，台积电生产全球最先进的半导体，三星紧随其后。此外，中国台湾拥有完善的半导体制造生态系统，拥有众多材料、化学品和组装基地。日本、美国和荷兰占了该行业设备制造的大部分，为制造过程提供了重要功能。最后，中国大陆在组装和测试过程中占有最大份额，同时也是镓和锗这两种半导体制造核心化学品的主要供应商。
从价值链的分布可以看出，半导体产业依赖于一个相互依存的网络--没有各地区的贡献，任何地区都无法单独获得半导体。然而，各地区在价值链不同环节上的定位造成了单个地区在半导体行业内影响力的不平衡。这反过来又形成了权力态势，具有较高影响力的地区可以利用这种态势。
全球价值链的武器化
由于全球半导体价值链是在一个相互依存的地区网络下运行的，因此能够获得独家资源的地区可以为竞争对手设置障碍，通过扣留生产半导体的基本要素来削弱对手的半导体生产能力。因此，出口管制是全球技术发展领域中的核心武器，使主导地区能够阻止后起地区的发展。
美国对中国大陆采取的半导体相关出口管制措施提供了范例，说明这一原则如何影响行业内的发展。例如，2019年，特朗普政府颁布了针对中国大陆某电信公司的出口管制措施，并为此采取了双重措施。首先，它禁止该企业为其设备购买美国制造的半导体。其次，禁止其芯片设计子公司购买美国制造的软件和制造设备。
然而，在更新出口管制政策时，特朗普政府将出口管制的范围扩大到第三方供应商，如果他们继续与该公司开展业务，就有可能切断他们获得软件、核心知识产权和制造设备的渠道。美国通过控制大部分软件和核心知识产权来源，可能会拒绝向第三方设计公司提供必要的投入，从而间接限制该公司获得芯片设计的机会。同样，美国在制造设备行业的主导地位使其在制造领域拥有相当大的影响力，间接切断了该公司进入半导体制造领域的渠道。通过威胁切断设计和制造的关键资源，美国有效地抑制了第三方与该公司的合作。
美国的半导体出口管制政策说明了对全球价值链基本组成部分的控制如何使代理人能够对下游产生涟漪效应。具体来说，美国能够对中国大陆施加的影响来自于它对关键咽喉的控制；美国早先实施的出口管制措施表明，没有足够影响力的出口管制措施基本上是无效的。
即便如此，频繁收紧关卡，尤其是单方面收紧关卡，也会带来固有的风险。由于半导体行业竞争激烈，充满活力，各公司经常在市场上进行创新。因此，虽然扣留关键技术和资源在短期内可能有效，但持续实施出口管制会给竞争对手提供生产可靠替代品和填补市场空白的机会。多边出口管制可减轻这些风险，因为在多边出口管制下，同一咽喉地带的多个生产商会共同实施出口管制，从而大大增加了寻找或取代替代品的难度。事实上，拜登政府越来越多地参与多边出口管制——荷兰、日本和美国禁止向中国大陆出口设备就是一个明显的例子。更重要的是，拟议中的Chip 4为采取多边行动提供了另一条重要途径。
Chip 4下的世界
Chip 4的既定目标是为四个成员提供一个平台，以协调与芯片生产、研发和供应链管理相关的政策。美国将这一安排与针对中国大陆的出口管制政策截然不同，认为这是一个必要的多边协调机制，而不是由地缘政治竞争驱动的联盟。然而，如果四个成员在完全协调的情况下运作，并利用其重要的影响力，会发生什么呢？如果四个成员协调行动，Chip 4将对半导体行业拥有前所未有的控制权，形成一个极其强大的内部圈子。从许多方面来看，Chip 4的形成会导致全球价值链的广泛武器化。
作为一个集体，美国、日本、韩国和中国台湾将成为半导体行业中最具支配力的力量，因为它们有能力在全球价值链的几乎所有领域发挥重要作用。当Chip 4将其专业知识结合在一起时，它们将在全球价值链中除组装和测试外的所有方面占据多数份额：
图3，数据改编自图2
如上所述，Chip 4可以参与芯片制造过程，与外部资源的最小参与。更关键的是，资源的协调为Chip 4提供了比单个成员能够更好把握瓶颈点。例如，在设计领域，美国占有49%的市场份额，虽然占比很大，但通过结合日本、韩国和中国台湾的能力，Chip 4将把这一市场主导地位提高到84%——限制设计出口的多边努力将严重限制半导体生产所需的可靠替代品的数量。Chip 4还将占据制造业63%的市场份额。虽然这是一个重大的数字，但它低估了Chip 4在先进制造业中的实际实力；台积电、三星和英特尔已经能够生产10nm以内的逻辑芯片，为该联盟提供了几乎独家的领先逻辑技术。可想而知，荷兰ASML也将成为Chip 4的亲密盟友，为其EUV工具提供必要的设备。因此，Chip 4将不可避免地成为设计、制造和设备行业的主导力量，极大地改变全球半导体行业的动态。
因此，可以说，Chip 4可以作为一种工具，推进美国对中国大陆的技术竞争。鉴于Chip 4几乎涵盖了全球价值链的各个方面，它能够以一种极大地减少中国大陆参与和接入的方式重新配置供应链，从而防止该地区在行业中的稳固立足。迄今为止，中国大陆的发展在很大程度上依赖于其东亚邻近区域的技术实力——它拥有中国台湾和韩国的制造设施，这为它提供了逻辑和存储基础制造的机会。韩国三星和SK海力士等公司在中国大陆半导体生态系统中格外活跃，为该地区的技术发展提供了至关重要的接入点；在这里，中国大陆可以利用从更先进的制造站点泄露出来的技术进行关键的知识转移。然而，在美国的领导下，Chip 4的成员或许会选择进一步减少在华投资，从而有效地阻滞了中国大陆的进步。
鉴于成员组成联盟所能获得的优势，建立Chip 4的前景看起来非常有吸引力。然而，联盟目前的状态表明，其形成仍然是一个遥远的理想。尽管自2022年3月以来一直在讨论组建联盟的计划，但潜在成员一直在缓慢地为协调政策奠定基础。到目前为止，只举行了两次会议讨论新兴联盟。第一次会议于2022年9月举行，只有基层官员参加。最近一次会议实际上于2023年2月举行，参会者为高级官员，尽管联盟尚未制定更具体的计划。尽管建立联盟具有显著的好处，但对成员而言，建立联盟也带来了重大的风险因素和挑战，这促使对联盟采取更加谨慎的态度。这些紧迫的障碍是联盟进展的最大障碍。
地缘政治挑战
正式宣布加入Chip 4的主要障碍源于其所带来的地缘政治影响。对于与中国大陆存在复杂经济和地缘政治联系的亚洲地区来说，这可能成为一个重要的入门障碍。中国大陆一位发言人明确敦促韩国政府在做出正式承诺之前重新考虑其长期利益。在外交上，韩国与中国大陆保持着比其他Chip 4成员更紧密的关系，因此对于减缓中国大陆半导体进展的兴趣较弱。
尽管日本和中国台湾表现出了强烈的兴趣，愿意跟随美国的多边倡议，即使这可能会加剧与中国大陆的关系恶化，但韩国确实更不愿采取行动——在四个成员中，韩国是最后一个承诺参加讨论Chip 4初步会议的。在半导体行业，韩国与中国大陆市场的联系非常重要；三星和现代等公司在中国大陆建立了许多制造工厂，中国大陆市场在韩国的存储芯片出口中占据了48%的份额。此外，中国大陆政府已经表现出当其利益受到威胁时，愿意采取报复行动的意愿。最近，中国大陆限制了镓和锗的出口，这是对荷兰-日本-美国实施半导体设备出口禁令的回应。因此，采取任何限制中国大陆获取技术的步骤可能会导致贸易战升级，给所有相关方带来高昂的经济成本。因此，加入Chip 4存在根本风险，韩国似乎最不愿在这种情况下采取行动。
此外，潜在的Chip 4之间也存在地缘政治紧张局势，这使得组建正式联盟变得困难。韩国和日本的外交关系还没有完全恢复过来，这仍然是外交摩擦的根源；2018年，韩国最高法院裁定，日本企业必须赔偿其战时工厂强迫使用韩国劳动力的行为，这促使日本政府限制向韩国出口必要的半导体相关化学品，以实物方式进行报复。这些担忧表明，围绕“Chip 4”的外交紧张不仅在外部表现出来，而且在内部也表现出来。显然，美国必须在缓解这些紧张局势方面发挥作用，以实现Chip 4的无缝建立。2023年8月美日韩三边峰会的安排表明了美国愿意在亚洲地区之间建立更紧密的关系，但其努力是否足以促成芯片联盟的形成仍有待观察。
商业挑战
在讨论Chip 4时，一些人将该联盟比作石油行业的OPEC，认为4个成员之间半导体行业的集中协调可能会在市场上产生类似垄断联盟的存在。虽然这两个联盟之间可能有一些相似之处，但重要的是要指出关键的区别: Chip 4的协调努力将为地区安全利益而进行，通过剥夺私营企业的基本市场，以牺牲它们为代价。因此，地区安全和商业利益之间的冲突成为“Chip 4”的另一个摩擦点。美国公司已经对加强对中国大陆公司的制裁表现出越来越大的抵制。美国在2022年宣布出口禁令时，泛林集团、应用材料、科磊等公司曾表示，从中国大陆获得的收入最多可能损失50亿美元。禁令实施后，应用材料公司因向中国大陆供货而受到刑事调查，据报道，该公司通过伪装的第三方向中国大陆制造公司出售产品。Chip 4的组建可能意味着对中国大陆的贸易限制升级，这意味着通常依赖中国大陆消费获得收入的企业将在这一策略中损失惨重。因此，持续禁止对中国大陆的出口将对半导体公司产生负面影响，这些公司的业务依赖于中国大陆的庞大市场。
此外，还必须考虑到“Chip 4”的形成可能对竞争和芯片制造创新产生的影响。半导体制造业的协调将会让领先制造公司感到担忧，他们可能担心与潜在竞争对手分享技术的前景。正如美国政府官员所指出的那样，韩国领导人对台积电和三星等公司可能受到鼓励进行知识交流表示担忧。同样，也有人担心，“Chip 4”计划可能会被美国利用，使其芯片制造企业在市场上获得更有利的条件。事实上，如果半导体公司在制造和分销方面进行明确的协调努力，一些公司无疑会比其他公司受益更多；对于Chip 4来说，要达成一项协议，满足所有政府和私营公司的竞争利益，将是一项挑战。更重要的是，政府干预的引入可能会大大降低行业的竞争力，阻碍创新的步伐。在这方面，政府控制的过度延伸可能会使半导体行业向更坏的方向重塑，剥夺该行业最有价值的创新。为了减轻这些商业担忧，Chip 4必须向公司保证，它将努力实现地缘政治目标，同时保持行业运营和实践的完整性。如果做不到这一点，不仅对半导体行业，而且对依赖半导体发展的其他各种行业来说，代价都将是高昂的。
Chip 4的未来
总的来说，Chip 4会变成什么样子仍不确定。这两次初步会议表明，亚洲国家对联盟有了新生的兴趣，但联盟的内部机制尚未完全阐明。此外，关于该联盟的官方声明的缺乏表明，围绕该联盟的对话仍然是高度试探性的；这些进展表明，Chip 4难以在未来几年内形成，可能需要更长的时间。事实上，如果“Chip 4”要像上面所说的那样重塑半导体产业，成员国应该谨慎对待这个机会。尽管这是一个强有力的概念，但未来的联盟仍受到地缘政治和商业担忧的阻碍，这极大地损害了吸引力。与贸易有关的冲突升级的威胁，加上商业协调面临的挑战，使人们对该联盟的有效性提出了质疑。在其他潜在成员采取任何实质性措施之前，美国领导层必须确保该联盟的好处明显大于风险。
然而，即使Chip 4未能形成，对其概念的讨论本身也标志着该行业状况的决定性转变：地缘政治担忧已渗入半导体世界，从根本上改变了各地区的商业惯例。美国将继续收紧对中国大陆的半导体出口，并促使其许多盟友采取类似行动。中国大陆将继续寻找绕过竞争对手技术限制的创新途径。该领域的剩余参与者将发现，与一个地区打交道而不得罪另一个地区越来越困难。随着技术进步提高获得半导体准入的风险，即使没有Chip 4，该行业也可能会分裂。不管有没有它，芯片制造的全球化时代已经接近尾声，取而代之的是一个碎片化的格局。
