米国はチップスに資金をつぎ込むが、支出の急増にも限界がある

中国とのハイテク冷戦のさなか、米国企業は2020年初頭以来、チップ製造プロジェクトに2000億ドル近くを約束している。しかし、この投資は特効薬ではない。

クレジット...スーザン・バーガート

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ドン・クラークとアナ・スワンソン著

ドン・クラークは半導体産業について、アナ・スワンソンは貿易と国際経済についてレポートします。

9月、半導体大手インテルはオハイオ州コロンバス近郊の土地に関係者を集め、半導体製造のための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た。

1か月後、マイクロン・テクノロジーはニューヨーク州シラキュース近郊の新しい製造拠点の建設を祝ったが、同社は10年末までに200億ドル、最終的にはおそらくその5倍を投じると予想していた。

そして12月には、台湾積体電路製造会社がフェニックスで新工場を主催し、投資を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2番目の新工場を建設する計画だ。

この公約は過去18カ月にわたる米国の半導体製造計画の大幅な強化の一環であり、その規模は冷戦時代の宇宙開発競争への投資に例えられる。 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ており、米国は中国が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開発を推進してきたチップ（シリコンのスライス）の先進国になるのを阻止することを目指している。

今日、チップは、軍事装備や自動車からキッチン家電や玩具に至るまで、ハイテク産業の製品を超えて、現代生活に不可欠な部分となっています。

業界団体である半導体産業協会によると、2020年春以来、全米で35社以上の企業がチップ関連の製造プロジェクトに2000億ドル近くの出資を約束している。 この資金は、テキサス、アリゾナ、ニューヨークを含む16の州で、23の新しいチップ工場、9つの工場の拡張、業界に機器や材料を供給する企業からの投資に使われる予定だ。

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一側面であり、同政権は国内のチップ生産を促進するために少なくとも760億ドルの補助金、税額控除、その他の補助金をぶら下げている。 この取り組みは、インフラやクリーンエネルギーへの広範な資金提供に加え、連邦政府が新しい船舶やパイプライン、アルミニウムやゴムを製造する工場への支出を開始した第二次世界大戦以来、おそらく米国の製造業への最大の投資となる。

「これほどの津波は見たことがない」と、1987年に国防総省と会員企業からの資金提供で設立された、現在は消滅したチップコンソーシアムであるセマテックの元最高経営責任者、ダニエル・アームブラスト氏は語った。

バイデン大統領は米国の半導体生産の刺激に経済政策の重要な部分を賭けているが、その理由は経済的利益を超えたものである。 現在、世界の最先端チップの多くは、中国が領有権を主張している台湾で製造されている。 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寸断され、米国が技術的に不利な立場に置かれるのではないかという懸念が生じている。

業界幹部らは、米国の新たな生産努力により、こうした不均衡の一部が修正される可能性があるが、それはある程度までであると述べた。

新しいチップ工場の建設には何年もかかり、操業開始時には業界最先端の製造技術を提供できない可能性がある。 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遅らせたり中止したりする可能性もある。 そして、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を必要とするため、深刻なスキル不足がブームを台無しにする可能性があります。

米国のチップ生産に莫大な資金が投入されても、「自給自足を達成しようとすることも成功することもないだろう」とタフツ大学フレッチャー法外交大学院の国際史准教授で、著書の著者であるクリス・ミラー氏は語る。チップ業界の戦いに関する最近の本。

ホワイトハウス当局者らは、半導体製造への投資により、海外から購入する必要があるチップの割合が大幅に減り、米国の経済安全保障が改善されると主張している。 バイデン氏は12月のTSMCイベントで、チップ製造のニーズをTSMCに依存しているアップルのようなハイテク企業への潜在的な影響も強調した。 同氏は、これらの企業が「より多くのサプライチェーンを自国に持ち帰る」ことで「ゲームチェンジャーになる可能性がある」と述べた。

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主導しました。 しかし、アジア諸国が製造業をアジア諸国に移転する誘因を提供したため、世界の生産能力に占める同国のシェアは1990年の約37％から約12％まで徐々に低下した。

業界アナリストや半導体産業協会によると、現在、台湾はチップ総生産量の約22％、最先端チップの90％以上を占めている。

新たな支出は米国の立場を改善することになる。 半導体産業協会の委託を受けたボストン・コンサルティング・グループの2020年の調査によると、500億ドルの政府投資により企業支出が促進され、2030年までに世界生産に占める米国のシェアは最大14％に達する可能性がある。

同協会のジョン・ニューファー会長は、「これにより、我々は数十年ぶりに本格的にゲームに参加することになる」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、この見積もりは控えめかもしれないと付け加えた。 。

それでも、この増強によって、米国の最先端チップの台湾への依存が解消される可能性は低い。 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詰め込んでいるため最も強力であり、国家の技術進歩のしるしとして持ち上げられることがよくあります。

インテルは長い間、より多くのチップを搭載できるようトランジスタのサイズ縮小競争をリードしてきた。 小型化のペースは通常、ナノメートル、つまり 10 億分の 1 メートルの単位で表され、数値が小さいほど最先端の製造技術を示します。 そしてTSMCは近年急成長を遂げた。

しかし、TSMCはフェニックスの拠点では最先端の製造技術を輸入していない可能性がある。 同社は当初、フェニックスの工場で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年までに同工場で4ナノメートルのチップも生産し、2026年に開設予定の3ナノメートルチップ用の第2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、TSMCの台湾工場は2022年末に3ナノメートル技術の生産を開始した。 インターナショナル・ビジネス・ストラテジーズの最高経営責任者ハンデル・ジョーンズ氏は、2025年までに台湾の工場はおそらくアップルに2ナノメートルチップの供給を開始するだろうと述べた。

TSMCとアップルはコメントを控えた。

他のチップ企業が最先端チップのためのより高度な技術を新しい拠点に導入するかどうかは不明である。 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るが、同社の米国工場では2024年までに3ナノメートルのチップを生産し、その直後にはさらに高度な製品を生産すると発表している。

消費ブームはまた、他の種類の半導体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、減らすことになるだろう。 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ーチップは世界全体の約4％しか国内工場で生産されておらず、マイクロンが計画している投資により最終的にはその割合が高まる可能性がある。

しかし、過去2年間で供給が非常に不足していたために、米国の自動車メーカーは工場を閉鎖し、部分的に完成車を生産しなければならなかったほど、旧式のより単純なチップの包括的な品種にはまだ不足がある可能性が高い。 TSMCはこれらのチップの一部の大手メーカーだが、より収益性の高い先端チップ向け工場に新たな投資を集中させている。

シリコンバレーのチップ設計会社シナプティクス社のマイケル・ハールストン最高経営責任者（CEO）は、「われわれには依然として依存関係があり、いかなる形であっても影響を受けていない」と述べ、同社は台湾にあるTSMCの古い工場に大きく依存している。

半導体産業協会によると、半導体産業協会によると、チップ製造ブームにより、チップを供給する工場や企業で4万人の新たな役割が生まれると予想されている。 これにより、米国の半導体業界の従業員は約27万7,000人増えることになる。

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簡単ではないでしょう。 通常、チップ工場には工場の機械を動かす技術者と、電気工学や化学工学などの分野の科学者が必要です。 経営者を対象とした最近の調査によると、人材不足は業界の最も厳しい課題の 1 つです。

CHIPS 法には、労働力開発のための資金提供が含まれています。 CHIPS法の基金からの補助金の支出を監督している商務省も、資金の獲得を望む組織は労働者の訓練と教育の計画を立てる必要があることを明らかにした。

インテルはこの問題に対応し、大学、コミュニティカレッジ、その他の技術教育者における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だ。 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、インディアナ州のキャンパス近くに18億ドルをかけて製造工場を建設するようチップメーカーのスカイウォーター・テクノロジーを誘致した。

しかし、半導体企業が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、訓練は限界があるかもしれない。

当時パーデュー州の学長だったミッチ・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ときに人々を惹きつける半導体経済を構築する必要がある」と語った。

訓練の取り組みが実を結ぶには何年もかかる可能性があるため、業界幹部ら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、学位取得後に滞在したりできるようにしたいと考えている。 ワシントン当局は、より多くの移民を奨励する発言が政治的炎上を招く可能性があることを認識している。

しかし、ジーナ・ライモンド商務長官は11月にマサチューセッツ工科大学で行った講演で率直に語った。

世界最高の科学的知性を引き付けることは「米国が失うべき利点」だと彼女は語った。 「そして、私たちはそれを許すつもりはありません。」

この記事の以前のバージョンでは、Intel が長らくリードしてきたチップ業界の競争について誤って説明されていました。 これは、チップ上のトランジスタの数を減らす競争ではなく、チップ上に収まるトランジスタのサイズを縮小する競争を主導しました。

修正の処理方法

アナ・スワンソンはワシントン支局に拠点を置き、タイムズ紙で貿易と国際経済を担当しています。 彼女は以前ワシントン・ポストに勤務し、貿易、連邦準備制度、経済について執筆していました。 @AnaSwanson

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