1947年，美國電話電報公司（AT&T）貝爾實驗室三位物理學家發明了電晶體，並於該年共同獲得諾貝爾物理學獎的殊榮，但他們可能不知道，三人的發明業已為人類生活帶來深遠、重大的改變，可謂20世紀最具影響力的發明之一。
美國是半導體產業和技術發展的源頭
到了1950年代，美國快捷半導體和德州儀器兩公司近乎同時將電晶體延伸發展出積體電路（IC），進一步將半導體的應用擴展至更寬廣的領域。在美國太空計畫和軍方的支持下，以加州矽谷、德州、亞利桑那州及紐約等地為中心，半導體產業快速成長，美國也成為全球半導體產業發源和發展的核心重鎮。
藉著從美國引進技術，1980年代上半，日本半導體記憶體產業快速成長，逐漸對美國的地位產生威脅。1981至1982年間，美、日兩國記憶體全球市場占有率呈現死亡交叉；至1985年，日本記憶體全球占有率約八成，美國則跌至近二成。隔年美日簽訂半導體協定，日本記憶體產業發展受阻，南韓趁機而起，接棒日本產業原有的地位，美國記憶體產業已經無法回復到往日的榮景。此時，美國一些半導體公司例如英特爾等放棄記憶體，轉向發展處理器等邏輯晶片，同時在類比半導體等領域仍保有其優勢地位，使美國半導體總體產能得以維持在全球占有率約12％的水準。
美國掐住產業供應鏈關鍵環節
總體而言，70多年來半導體產業歷經技術、市場、產業結構和發展模式等多層面的重大變遷，美國在供應鏈製造環節的產能雖大幅下挫，仍是全球半導體產業的領導者，掐住產業發展最關鍵的技術環節。
依據美國顧問公司BCG在2021公布的研究報告，在半導體長串的供應鏈，美國於電子自動化設計工具（EDA）及智財核（IP Core）環節在全球的占有率高達74％，邏輯半導體占有率67％、設備占有率41％；換言之，美國在研究發展密集的領域均擁有絕對的優勢。（見圖表6-1）
在設備方面，依據VLSI Research的調查，2020年全球半導體設備排名前十大美國就占有4家：Applied Materials（第1）、科林研發（第3）、科磊（KLA）（第5）、Teradyne （第8）等，合計占市場39％。於IC設計領域，依據TrendForce的資料，2020年全球十大企業美國占有7家，前三大：高通、博通、輝達合計就占前十大61.1％。
而在半導體製造方面，2021年美國半導體出口達490美元，是次於飛機、成品油和原油的第四大出口產品。依據美國半導體產業協會（SIA）2021年年度產業報告，在半導體製程的前段（相對於製程後段的封裝測試而言），美國業者產能原有57％放在國內，至2020年下滑至43.2％；海外產能分散在新加坡（18.3％）、台灣（9.7％）、歐洲（9.6％）、日本（8.8％）、中國大陸（5.5％）和其他地區（4.9％）。過去十年美國海外地區產出的成長率是國內的5倍，該年度報告將之歸因於各個國家提供了吸引外國投資的優惠措施，因此主張美國政府也必須有類似的獎勵措施以維持其產業競爭力，其實這結論的依據是過於簡單了。
依據IC Insight的統計，至2020年底，全球半導體製造廠產能的排名，前十大中美國有四家企業，包括：美光（第3）、英特爾（第6）、格羅方德（第8）、德州儀器（第9）。而在半導體製造的專屬代工領域，依據芯思想研究院（ChipInsights）的調查報告，2021年前十大企業中，美國僅格羅方德公司排名第三，市占率約為7.43％，原因是美國企業以IDM為主。
至於半導體製程後段的封裝測試，2020年全球前十大之中美國雖僅有一家艾克爾列入，但排名第二，僅次於台灣日月光。
作者介紹：尹啟銘
1952年生於台灣台南市安南區鄭成功登台處。畢業於國立交通大學工學院計算與控制系，國立交通大學管理科學研究所碩士、國立政治大學企業管理研究所博士。曾任經濟部長、經濟部工業局長、行政院政務委員、行政院經濟建設委員會主任委員，現任兩岸企業家峰會祕書長。著有《流光緩緩，迷了路又何妨》、《布局：迎接黃金年代》、《斷鏈：前瞻台灣經濟新未來》、《台灣經濟轉捩時刻》等。
本文經授權轉載自天下文化《晶片對決：台灣經濟與命運的生存戰》
責任編輯／郭家宏
