米国はチップにお金を注ぎ込みますが、急増する支出にも限界があります

9月、チップ大手のインテルは、オハイオ州コロンバス近くの土地の一画に関係者を集め、半導体を製造するための2つの新しい工場に少なくとも200億ドルを投資することを約束しました。

その 1 か月後、Micron Technology は、ニューヨーク州シラキュース近郊に新しい製造拠点を建設したことを祝いました。チップ会社は、この 10 年間で 200 億ドル、最終的にはおそらくその 5 倍を費やすと予想していました。

そして 12 月には、Taiwan Semiconductor Manufacturing Company がフェニックスで shindig を主催し、投資額を 3 倍の 400 億ドルに増やし、高度なチップを製造するための第 2 の新工場を建設する予定です。

この誓約は、過去18か月にわたる米国のチップ製造計画の大幅な増加の一部であり、その規模は、冷戦時代の宇宙競争への投資に例えられています。 このブームは、世界の技術的リーダーシップと地政学に影響を及ぼします。米国は、スマートフォンや仮想現実ゴーグルなどの革新的なコンピューティング デバイスの作成を推進してきたシリコンのスライスであるチップにおいて、中国が先進国になるのを防ぐことを目指しています。

今日、チップは、軍用装備や車からキッチン家電やおもちゃに至るまで、テクノロジー産業の創造物を超えて、現代の生活に欠かせないものになっています。

業界団体である半導体産業協会によると、2020 年春以降、全国で 35 社以上の企業がチップに関連する製造プロジェクトに 2,000 億ドル近くを約束しています。 この資金は、テキサス、アリゾナ、ニューヨークを含む 16 州で、23 の新しいチップ工場、9 つの工場の拡張、業界に設備や材料を供給する企業からの投資に使われる予定です。

この推進は、バイデン政権による産業政策イニシアチブの 1 つの側面であり、国内のチップ生産を促進するために、少なくとも 760 億ドルの助成金、税額控除、およびその他の補助金をぶら下げています。 インフラストラクチャとクリーン エネルギーへの広範な資金提供に加えて、この取り組みは、連邦政府がアルミニウムとゴムを製造するための新しい船舶、パイプライン、工場への支出を解き放った第二次世界大戦以来、間違いなく米国の製造業への最大の投資を構成しています。

「このような津波は見たことがない」と、1987 年に国防総省とメンバー企業から資金提供を受けて設立された、現在は消滅したチップ コンソーシアムである Sematech の元最高経営責任者である Daniel Armbrust 氏は語った。

バイデン大統領は、米国のチップ生産を刺激するという彼の経済的議題の重要な部分を賭けていますが、彼の理由は経済的利益を超えています。 今日の世界の最先端チップの多くは、中国が領土権を主張している台湾で作られています。 そのため、紛争が発生した場合に半導体のサプライ チェーンが混乱し、米国が技術的に不利になるのではないかという懸念が生じています。

米国の新たな生産努力は、これらの不均衡の一部を是正する可能性があると業界幹部は述べたが、それはある程度までに過ぎない.

新しいチップ工場の建設には何年もかかり、操業開始時に業界最先端の製造技術を提供できない可能性があります。 ホワイトハウスから十分な補助金が得られない場合、企業はプロジェクトを延期またはキャンセルすることもできます。 また、複雑な工場では、米国の大学を卒業する学生の数よりもはるかに多くのエンジニアが必要になるため、スキルの深刻な不足がブームの足を引っ張る可能性があります。

タフツ大学フレッチャー法律外交大学院の国際史准教授であり、チップ業界の戦いに関する最近の本。

ホワイトハウスの当局者は、チップ製造への投資により、海外から購入する必要のあるチップの割合が大幅に減少し、米国の経済的安全性が向上すると主張しています。 12月のTSMCイベントで、バイデン氏はまた、チップ製造のニーズをTSMCに依存しているAppleのようなテクノロジー企業への潜在的な影響を強調しました。 彼は、これらの企業が「サプライチェーンをより多く本国に持ち込む」ようになるにつれて、「ゲームチェンジャーになる可能性がある」と述べました。

米国企業は、1950 年代後半から数十年にわたってチップ生産をリードしてきました。 しかし、世界の生産能力に占める中国のシェアは、1990 年の約 37% から約 12% まで徐々に低下しました。

業界アナリストと半導体産業協会によると、今日、台湾は全チップ生産の約 22% を占め、製造される最先端チップの 90% 以上を占めています。

新しい支出は、アメリカの地位を改善するように設定されています。 半導体産業協会が委託した 2020 年のボストン コンサルティング グループの調査によると、500 億ドルの政府投資により企業支出が促進され、2030 年までに世界の生産に占める米国のシェアは 14% に達する可能性があります。

協会の会長であるジョン・ニューファー氏は、「これは本当に私たちを数十年ぶりにゲームに参加させた」と述べ、議会がCHIPS法として知られる法案で760億ドルの補助金を承認したため、見積もりは保守的かもしれないと付け加えた。 .

それでも、この増強によって、米国が最先端チップの台湾への依存を解消することはまずありません。 このようなチップは、シリコンの各スライスに最大数のトランジスタを搭載しているため、最も強力であり、国の技術進歩の兆候としてしばしば取り上げられます。

Intel は長い間、チップ上のトランジスタ数を削減する競争をリードしてきました。これは通常、ナノメートルまたは 10 億分の 1 メートルで表されます。これより少ない数は、最も最先端の生産技術を示します。 その後、TSMCは近年急上昇しました。

しかし、フェニックスのサイトでは、TSMC は最先端の製造技術を輸入しない可能性があります。 同社は当初、フェニックス工場で 5 ナノメートルのチップを生産すると発表したが、先月、2024 年までに 4 ナノメートルのチップを生産し、2026 年に開設予定の 3 ナノメートルのチップ用に第 2 の工場を建設すると発表した。 . さらなる進歩について議論するまでには至らなかった。

対照的に、2022 年末に台湾の TSMC の工場は 3 ナノメートル技術の生産を開始しました。 International Business Strategies の最高経営責任者である Handel Jones 氏は、2025 年までに台湾の工場が Apple に 2 ナノメートルのチップを供給し始める可能性が高いと述べています。

TSMC と Apple はコメントを控えた。

他のチップ企業が、最先端チップのより高度な技術を新しいサイトに持ち込むかどうかは不明です。 サムスン電子はテキサス州の新工場に170億ドルを投資する計画だが、生産技術は明らかにしていない。 インテルはおよそ 7 ナノメートルのチップを製造していますが、米国の工場では 2024 年までに 3 ナノメートルのチップを生産し、その後すぐにさらに高度な製品を生産すると述べています。

支出ブームはまた、他の種類のチップに対する米国のアジアへの依存をなくすわけではないが、減少させるだろう。 コンピューター、スマートフォン、その他の消費者向けデバイスにデータを保存するために必要なメモリ チップは、世界のメモリ チップの約 4% しか国内工場で生産されていません。

しかし、米国の自動車メーカーは工場を閉鎖し、部分的に完成した車を生産しなければならなかったほど、過去2年間に供給が非常に不足していた、より古い、より単純なチップの包括的な種類にまだギャップがある可能性があります. TSMC は、これらのチップの一部の主要な生産者ですが、新しい投資を高度なチップのより収益性の高い工場に集中させています。

台湾にある TSMC の古い工場に大きく依存しているシリコンバレーのチップ設計会社 Synaptics の最高経営責任者である Michael Hurlston 氏は、次のように述べています。

半導体産業協会によると、チップ製造ブームは、チップを供給する工場や企業で 40,000 の新しい役割を生み出す大当たりの雇用を生み出すと予想されています。 これにより、米国の半導体業界の従業員は約 277,000 人になります。

しかし、これほど多くの熟練したポジションを埋めるのは容易ではありません。 チップ工場では通常、工場の機械を操作する技術者と、電気工学や化学工学などの分野の科学者が必要です。 最近の幹部調査によると、人材不足は業界で最も困難な課題の 1 つです。

CHIPS 法には、労働力開発のための資金が含まれています。 CHIPS法の資金からの助成金の支出を監督している商務省は、資金を得たい組織は労働者の訓練と教育のための計画を立てる必要があることも明らかにしました.

Intel はこの問題に対応して、大学、コミュニティ カレッジ、およびその他の技術教育者でのトレーニングと研究を促進するために 1 億ドルを投資する予定です。 新しい半導体研究所を建設したパデュー大学は、毎年 1,000 人のエンジニアを卒業させるという目標を設定し、チップ メーカーのスカイウォーター テクノロジーを引き付けて、インディアナ キャンパスの近くに 18 億ドルの製造工場を建設しました。

しかし、チップ企業は労働者を切実に必要としている他の業界と競争しているため、トレーニングはこれまでのところしか進まない可能性があります。

当時パデュー大学の社長だったミッチ・ダニエルズ氏は、9月のイベントで、「他に選択肢がたくさんある人々を引き付けるような半導体経済を構築しなければならない」と語った。

訓練の努力が実を結ぶまでには何年もかかる可能性があるため、業界の幹部は、高学歴の外国人労働者が米国で働くためのビザを取得したり、学位を取得した後に滞在したりしやすくしたいと考えています. ワシントンの当局者は、より多くの移民を奨励するコメントが政治的な火事を招く可能性があることを認識しています.

しかし、商務長官のジーナ・ライモンドは、11月にマサチューセッツ工科大学で行ったスピーチで率直でした.

世界最高の科学者を引き付けることは、「アメリカが失う利点です」と彼女は言いました。 「そして、私たちはそれを起こさせません。」