美國經濟正經歷一波規模驚人的企業投資熱潮,最新公布的國內生產毛額(GDP)數據,更凸顯這股投資動能對經濟成長的推動力量。然而,在亮眼的經濟數字背後,也浮現出一項長期隱憂:美國企業大舉投資人工智慧(AI)及下一代科技基礎設施,卻有相當大比例的關鍵設備必須仰賴海外供應。
這種情況反映美國過去數十年逐漸流失科技製造能力的後果。當日本、台灣等貿易夥伴積極透過產業政策扶植本土製造業時,美國政府卻長期將生產製造外移視為全球化分工的一部分,逐漸形成科技研發與實際製造分離的產業結構。
美國第三季經濟以年化3.4%的速度成長
美國商務部美東時間10月29日公布的數據顯示,美國第三季經濟以年化3.4%的速度成長,明顯高於第二季的2.2%,也超出經濟學家的預期。
帶動經濟加速成長的主要動力來自企業投資。非住宅固定投資第三季年化成長率達12.7%,單項就為GDP成長貢獻1.78個百分點。其中,設備投資更大幅成長20.9%,貢獻1.16個百分點。
若進一步觀察資訊處理設備相關投資,成長幅度尤其突出。電腦及周邊設備投資為GDP成長貢獻0.72個百分點,其他資訊處理設備則貢獻0.14個百分點。換言之,單是企業在資訊處理設備上的投資,就為美國第三季經濟成長帶來將近0.9個百分點。
這波投資熱潮與人工智慧產業快速擴張密切相關。企業為了發展更先進的AI系統,正大量興建資料中心,採購伺服器、高效能半導體及各類運算設備,同時也必須擴充電力供應、散熱設施與支援相關系統運作的軟體基礎建設。
問題在於,支撐這波AI產業擴張所需的許多硬體設備,並不是在美國本土生產。
AI投資帶動進口暴增,淨出口反而大幅拖累GDP
美國第三季GDP報告中,另一項值得注意的數字是淨出口。淨出口是出口額扣除進口額後的差額,第三季這項指標對美國經濟成長造成3.32個百分點的負面影響。
哈佛大學經濟學家傑森.佛曼(Jason Furman)10月29日指出,這是美國商務部自1947年開始公布季度GDP統計以來,淨出口對經濟成長造成的第三大負面貢獻。
歷史上更大的兩次負面影響,分別發生在2025年第一季及1947年第四季。其中,2025年第一季的進口暴增,主要與企業預期川普政府即將實施關稅措施,因而提前大量進口商品有關。
GDP統計之所以必須扣除進口,是因為進口商品雖然可能被計入美國企業的投資或消費支出,但其實際生產活動發生在海外。如果不扣除進口,就會把外國製造的商品誤計為美國國內生產成果,造成GDP高估。
不過,這項統計也揭露美國目前面臨的產業問題:美國企業正在投入鉅額資金建設未來的科技基礎設施,但其中相當大比例的設備,卻必須由外國工廠供應。
美國人口普查局(Census Bureau)的貿易統計顯示,7月資本財進口額增加144億美元,其中電腦占69億美元,電腦零組件及配件占66億美元,半導體則占12億美元。
8月資本財進口額又增加62億美元,達到1464億美元,創下當時的新高。根據人口普查局初步統計,9月資本財進口再增加109億美元,攀升至1574億美元的新紀錄,較去年同期暴增77.2%。
值得注意的是,這些數字還可能低估美國對海外半導體製造的實際依賴程度。
目前許多用於人工智慧運算的先進半導體,並不是以獨立晶片的形式輸入美國,而是早已安裝在伺服器、電腦及其他資訊設備中,再以整套設備或電腦零組件的形式進口。因此,相關晶片可能被歸類在電腦或電腦零組件項目,而非半導體進口項目。
若只觀察半導體進口統計,便無法完整掌握美國實際仰賴海外供應的規模,必須同時檢視電腦、伺服器、資訊設備及其他資本財的進口數據。
美國聯準會(Fed)今年7月公布的一項研究也指出,高科技產業使用的設備商品,約有90%來自海外,生產來源則高度集中於東亞地區。
研究人員當時預期,AI產業快速擴張將進一步推升美國對相關設備的進口需求,而最新公布的貿易數據,正好反映這項趨勢。
美國曾是全球半導體產業領導者,製造能力卻逐年流失
美國目前對海外科技設備的高度依賴,與其過去在半導體產業的領先地位形成強烈對比。
半導體產業本身就是美國發明並發展起來的。美國工程師發明電晶體,率先推動積體電路技術,建立現代電腦產業所需的核心技術。今天支撐人工智慧運算的許多關鍵技術,也都源自美國企業與研究機構過去數十年的研發成果。
然而,美國在全球半導體製造市場的占比,卻隨著製造業外移而持續下降。
1990年,美國約占全球半導體製造產能的37%;到了2000年,已降至約19%;2022年更只剩下10%。美國不僅逐漸失去滿足國內市場需求的能力,甚至無法像過去一樣,透過本土工廠生產足夠的晶片供應全球市場。
這段產業衰退的歷程,可以追溯至1970至1980年代消費性電子產品製造業逐漸轉移至亞洲。當時,美國企業在收音機、電視機、錄影機及電腦等產品的技術開發方面占有領先地位,但隨著電子產品製造逐漸移往海外,相關產業鏈也跟著轉移。
電子產品製造商本身就是半導體的重要客戶。當電視、電腦及其他電子設備的生產線離開美國,晶片需求與半導體製造投資也逐漸跟著移往海外。這種變化並非單純因為日本企業在市場競爭中自然勝過美國企業,也不能完全用經濟學教科書中的比較利益理論解釋。
日本與台灣透過政府產業政策,建立半導體製造優勢
台灣則採取另一套具有長期影響力的產業發展策略,最具代表性的成果就是台積電(TSMC)。1987年,曾任德州儀器(Texas Instruments)高階主管、並主持台灣政府支持的工業技術研究院(ITRI)的張忠謀,創立台灣積體電路製造公司。
台積電最具突破性的地方,在於採取專業晶圓代工模式。
傳統半導體企業通常同時負責晶片設計與製造,但台積電選擇專注於晶片製造,接受其他公司的設計圖與技術規格,替客戶生產晶片,而不必自行設計並銷售自有品牌晶片。
這種商業模式改變了半導體產業的分工方式,也讓沒有自有晶圓廠的IC設計公司,能夠透過委外代工進入市場。
台積電成立之初,就有台灣政府及工研院直接參與。創始投資者包括政府、荷蘭飛利浦(Philips)及私人企業。工研院則提供相關技術、製造設施與專業人員,協助建立初期的生產能力。
台灣政府當時的政策目標,就是透過資金、技術移轉及人才培育,建立具備國際競爭力的半導體產業,並以台積電的專業代工模式吸引國際企業將晶片製造業務交由台灣工廠承接。
美國企業也曾協助台灣建立半導體產業
文章進一步指出,台灣半導體產業的發展,並不是在與美國完全對立的情況下完成,反而與美國當時的貿易政策及企業全球布局密切相關。
早在1960年代,美國關稅制度就允許企業將美國製造的零組件運往海外加工或組裝,再將成品運回美國時,只針對海外加工所增加的價值課徵關稅。這種制度降低了企業將部分製造程序移往海外的成本,也為後來的國際分工模式創造條件。
1970年代,曾在美國無線電公司(RCA)研究實驗室工作的工程師潘文淵,開始協助台灣政府規劃電子產業發展方向。潘文淵向政府建議,台灣不必從零開始自行研發所有技術,可以先引進已經成熟、經過驗證的技術,再透過本土人才培育與製造能力累積,逐步建立自己的產業。
1974年,工研院成立電子工業研究發展中心,後來發展為電子工業研究所(ERSO),負責推動相關計畫。
1976年,RCA將半導體製造技術授權給工研院,並協助訓練一批台灣工程師,使他們掌握晶片製造所需的技術與生產流程。這項技術授權交易金額僅數百萬美元,對當時的RCA而言並不是龐大的投資,但接受訓練的台灣工程師,日後成為台灣半導體產業的重要技術骨幹。
1987年,台積電從工研院相關體系中獨立成立,正式展開專業晶圓代工業務。
文章特別提到,RCA本身也是美國政府與奇異電子(GE)合作建立的企業,成立初期的目標之一,是確保美國在國際無線電市場的主導地位。然而,這家曾經肩負美國科技產業戰略任務的企業,後來提供的技術與人才培訓,卻成為台灣半導體產業發展的重要起點。
此後,美國政府持續推動降低資訊科技產品的國際貿易壁壘。
約20年後,美國主導推動國際協議,取消多種資訊科技產品的關稅,範圍涵蓋電腦、半導體及電信設備等商品。
美國企業獲利與國家製造能力之間的矛盾
美國為何長期接受製造業外移?文章認為,主要原因之一是這種全球化分工模式為美國企業帶來龐大利益。
美國總部企業仍然掌握大量半導體設計、品牌、專利與智慧財產權,即使晶片是在海外生產,美國企業依然能夠取得相當可觀的營收與利潤。以去年全球半導體銷售額來看,美國總部企業占比達53.4%,創下1984年以來最高紀錄。
也就是說,美國企業在全球半導體市場仍然具有強大競爭力,但這種市場優勢並不代表晶片是在美國本土製造。
文章引用公共選擇理論(Public Choice Theory)解釋這種政策現象。這項經濟學理論指出,政府政策往往容易受到能夠集中取得利益的團體影響,即使相關政策的長期成本,最終可能由整體社會分散承擔。
對美國大型企業而言,將製造業移往成本較低的海外地區,可以降低生產成本、提高利潤;但對美國而言,長期結果可能是本土工廠、技術人才及供應鏈逐漸流失。
此外,冷戰期間,美國也有透過扶植盟友經濟發展,強化資本主義陣營實力的戰略考量。當時華府認為,協助日本、台灣等盟友建立繁榮的市場經濟,有助於對抗蘇聯及共產主義陣營。
文章指出,這套政策在冷戰結束後並未出現根本性改變。
從老布希、柯林頓,到小布希、歐巴馬及其他歷任總統,美國兩大政黨長期都支持企業全球化布局與製造業外移。無論民主黨或共和黨執政,政策方向都大致維持一致,直到川普當選後,美國政府才開始以更強硬的態度重新檢視製造業外移問題。
文章認為,美國工廠與工作機會流失,不能單純歸咎於美國勞工不願意工作,或美國企業缺乏競爭力。美國自身的貿易與稅務規則,為企業將生產線移往海外創造了誘因,而日本、台灣等貿易夥伴則透過產業政策,積極吸引相關投資。
半導體製造外移的代價:失去的不只是工廠,還有技術累積
過去數十年,美國半導體製造業外移,經常被視為全球化與經濟效率提升的成果。當時普遍流行的產業觀點認為,美國可以專注於科技研發、晶片設計、軟體開發及智慧財產權,至於成本較高、資本密集的實際製造工作,則交由其他國家負責。
然而,這種分工模式忽略了一項重要事實:製造本身就是技術進步與知識累積的重要來源。
企業在工廠生產產品的過程中,必須不斷解決製程問題、改善設備、調整材料及提升良率。這些經驗無法完全透過設計圖、專利或技術文件取代。工廠也會帶動周邊專業供應商、技術人員及設備製造商聚集,形成完整的產業生態系。當製造業逐漸外移,原本與工廠共同發展的技術人才及供應鏈,也可能跟著流失。
2025年,《美國事務》(American Affairs)刊登肯尼斯.弗拉姆(Kenneth Flamm)與威廉.邦維利安(William Bonvillian)的文章,分析現代半導體製造業的規模經濟效應。
此外,台積電長期大量生產晶片,也累積了其他企業難以短時間複製的製程經驗與技術能力。隨著生產規模擴大,工廠可以透過持續改善製程、提高良率及優化設備使用效率,進一步降低單位生產成本。
這種現象在經濟學上稱為「產業聚集效應」(Agglomeration),指的是企業與相關產業集中在特定地理區域後,可以透過供應鏈整合、人才流動及知識交流,提高整體產業生產力。
諾貝爾經濟學獎得主保羅.克魯曼(Paul Krugman)過去在經濟地理學領域的研究,也曾說明製造業集中發展如何形成自我強化的循環。
當某個地區聚集大量工廠,就會吸引專業零組件供應商、設備商及技術人才進駐,使當地企業更容易取得所需資源,降低生產與營運成本。隨著更多企業進駐,人才與供應鏈進一步擴大,又會吸引其他工廠加入,形成持續累積的產業優勢。
這也解釋了為什麼台灣半導體產業經過數十年發展後,能夠建立如此完整的製造生態系。台灣目前的製造成本與技術優勢,並不是憑空形成,也不單純是市場自然選擇的結果,而是長期投資、技術累積及產業聚集共同作用的成果。
文章認為,美國當年在政策上協助海外競爭對手建立製造能力,如今卻將這些產業聚集後形成的競爭優勢,視為市場自然發展的結果,進而低估了政府產業政策對製造業布局的影響。
這種差異逐漸形成美國與台灣半導體產業發展的不同軌跡。
對美國而言,半導體製造外移所造成的問題,也不僅止於晶圓廠數量減少。即使美國現在開始重建晶圓製造能力,許多搭載先進晶片的伺服器、電腦及其他資訊設備,仍然是在海外完成組裝,再出口至美國。因此,若要完整掌握AI投資熱潮所帶來的經濟利益,除了重新建立晶圓製造能力,美國還必須恢復更多周邊製造業與供應鏈。
川普推動半導體製造回流,美國晶圓產能預計2032年增至3倍
儘管美國半導體產業已經流失大量製造能力,但目前仍有機會透過新的投資計畫逐步扭轉局面。川普政府正利用美國市場規模、資金與政策工具,鼓勵半導體企業擴大在美國本土的製造布局。
台積電正在亞利桑那州擴建晶圓製造設施;三星電子(Samsung Electronics)則在德州泰勒市投資半導體製造廠。美光科技(Micron Technology)也正在擴大美國本土記憶體晶片生產布局,德州儀器則投入資金建設新的美國晶圓廠。
根據美國半導體產業協會(SIA)與波士頓顧問公司(BCG)的產能預測,美國半導體製造產能預計到2032年將成長至目前的約3倍。
美國占全球半導體製造產能的比重,也預計從2022年的約10%,提高至2032年的14%左右。這將是美國半導體製造占比數十年來首次出現持續性回升。
在先進邏輯晶片方面,變化預計更加明顯。美國2022年在全球先進邏輯晶片製造產能中的占比幾乎為零,但預計到2032年將提高至28%。
不過,興建晶圓廠並不代表製造業就能立即恢復競爭力。
過去數十年的產業外移,除了造成工廠數量減少,也讓美國逐漸失去熟悉先進半導體設備安裝、操作及維護的專業人才。台積電在亞利桑那州建廠期間,就曾遭遇具備先進晶圓廠設備安裝經驗的技術人員不足問題,必須從台灣調派專業人員支援。
這也反映美國重建半導體製造能力所面臨的實際困難:即使企業願意投入數百億美元興建工廠,也不代表當地已經具備足夠的工程師、技術人員及供應商,可以讓工廠立即順利運作。
召回生產線,卻無充分人才運作
文章也提到,部分從台灣派往亞利桑那州的員工,對當地子女就讀的公立學校教育品質感到相當不滿。這類生活環境與公共服務問題,同樣可能影響企業吸引海外專業人才赴美工作的能力。
不過,隨著新晶圓廠陸續投入營運,美國也有機會重新建立製造業所需的產業聚集效應。
新工廠可以創造更多專業人才需求,吸引設備商、零組件供應商及相關技術服務業者進駐。當這些產業逐漸聚集,美國本土製造業的成本與效率也有機會改善,進而提高後續投資的吸引力。這種產業聚集效應原本是推動台灣半導體產業持續成長的重要因素,未來也可能成為美國重建科技製造能力的助力。