揭秘美国半导体的真实竞争力,仍占全球半壁江山?

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Toutiao
最新回复:2022年11月25日 13点46分 PT
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芯东西

上周,美国半导体行业协会(SIA)发布32页半导体行业报告,重点解析了半导体行业面临的重大挑战与投资方向。

报告称,2022年是具有历史意义的一年,今年全球半导体出货量有望超过历史上任何一年,这有助于缓解持续的芯片短缺问题。同时,美国半导体公司将年收入的约1/5用于研发——2021年达到创纪录的502亿美元。

但行业仍面临重大挑战,例如全球半导体销售增长在今年下半年大幅放缓,并预计到明年下半年才会反弹。此外,中国是全球最大的半导体市场,中美紧张局势继续对全球供应链产生影响。

01 .

今年全球资本支出超1660亿美元

晶圆厂产预计增长30%

虽然芯片短缺和大流行的影响在2022年开始缓解,但半导体需求的增加预计未来十年将持续。全球半导体行业正计划在未来几年通过创纪录的制造和研发投资来满足这一预期的市场增长。

从2020年到2022年底,全球晶圆厂产能预计将增长30%,并预计在2023年增长更高。全球半导体行业在2022年继续大举投资资本支出,支出超过1660亿美元以满足对芯片的长期需求。

由于疫情导致的需求增加,2021年市场全年强劲增长。继2020年4404亿美元的相对强劲销售额之后,2021年,全球半导体销售额创纪录地增长26.2%至5559亿美元,晶圆厂利用率远远高于80%的正常“充分利用率”,年出货量也达到创纪录的1.15万亿。预计全球半导体行业销售额将在2022年显著增加到6180-6330亿美元。

虽然晶圆厂通常无法在较长一段时间内保持80%以上的利用率,但为了满足不断增长的需求,半导体行业进入2022年仍将保持高于“充分利用率”的高水平生产。因此,预计半导体行业的产量将达到或超过去年的创纪录水平。

终端用途驱动因素反映了新冠疫情对需求冲击的变化。2021年,业界不知疲倦地工作以满足对半导体日益增长的需求,包括电脑、汽车等几乎所有类别的半导体最终用途销售都显著增长。

2021年,按最终用途分,全球半导体需求份额如下图所示,电脑、通信类所占份额最高,分别均超过了30%,汽车成为半导体的第三大终端使用市场,占比达到约12.4%。

02 .

美国半导体竞争力:

全球半数芯片设计工程师都在美国

2021年,美国半导体出口总额为620亿美元,在美国出口中仅次于飞机、成品油、原油,排第四位。这一持续高水平的原因是,目前销售给客户的半导体有80%以上是在美国市场以外销售的。

2021年,美国半导体产业对GDP的总影响为2769亿美元。就对收入的影响而言,该行业在2021年为美国创造了1651亿美元的收入。

自20世纪90年代以来,美国半导体产业一直是全球芯片销售的领头羊,每年占据全球市场近50%的份额,在研发、设计、制造工艺技术、EDA及IP、半导体设备等方面都保持着领先地位。

设计方面,美国在逻辑半导体、半导体分立器件、模拟半导体、光子芯片等细分领域处于领先地位,但在存储半导体领域落后于韩国。

制造方面,全球75%的7nm先进芯片制造能力,包括晶圆制造、组装、封测,主要集中在亚洲。2021年,总部位于美国的公司大约46%的前端半导体晶圆产能位于美国,这一比例从2013年的57%持续下降。过去十年,海外芯片制造业产出的平均增速是美国的5倍。

从研发来看,美国半导体行业的研发占销售额的比例是美国所有行业中最高的之一,仅次于制药和生物技术产业。美国公司在研发投入占销售额的比例也超过了其他任何国家的半导体产业。

从2000年到2020年,美国半导体行业的研发支出以大约7.2%的复合年增长率增长。2021年,美国半导体行业的研发投资总额为502亿美元。

销售领先地位使美国行业能在研发方面投入更多资金,这有助于确保美国销售领先地位的持续:只要美国半导体行业保持全球市场份额的领先地位,它就将继续从这种创新的良性循环中受益。

2021年,美国半导体产业总共提供了184万个就业岗位。在美国49个州,当前有近27.7万人从事半导体行业的设计、制造、测试和研发工作。

美国半导体公司在全球芯片设计行业处于领先地位,在全球芯片设计劳动力中所占份额最大:2021年全球约有18.7万名半导体设计工程师,其中9.4万名为总部位于美国的半导体公司工作。

该报告认为,美国研发税收抵免的支持落后于全球竞争对手,如果不采取行动确保美国在设计和研发方面的竞争力,美国在全球半导体销售收入中的市场份额预计将从2021年的46%下降到2030年的36%,而同期中国大陆的市场份额预计将从9%飙升至 23% 。

因此该报告建议美国国会在3个方面采取行动:

1、对先进芯片设计提供25%的投资税收抵免。

2、高技能移民改革,确保顶尖科学和工程人才的进入。

3、将研发支出恢复完全可抵减。

03 .

美国半导体创新政策:

加大激励措施,留住国际人才

为了确保美国在全球半导体行业继续保持领导地位,该报告建议美国推进如下提高竞争力和创新能力的进程。

1、投资美国半导体领先地位:高效、及时、透明地执行《芯片和科学法案》中的政策和计划,包括加大投资、采取税收抵免等激励措施。

2、加强美国技术劳动力:实施国家战略以改善教育体系,增加STEM领域毕业的美国人数量支持追求微电子事业的人;改良美国的高技能移民制度,招募和留住国际优秀人才;确保对加强各类半导体劳动力的资金支持。

3、促进自由贸易和保护知识产权:允许自由贸易协定并使之现代化,以消除市场壁垒,保护知识产权,促进公平竞争。《信息技术协定》是世界贸易组织最成功的自由贸易协定之一。

4、与志同道合的经济体紧密合作:与志同道合的盟友协调政策和法规,以加强国家安全,促进增长、创新和供应链弹性。

自2020年6月美国《芯片法案》被公布后,半导体企业宣布了46个项目,包括新建晶圆厂、扩大现有场地、增加用于供应制造材料及设备的基础设施等。在美国的公司投资合计超过1800亿美元,预计创造20万个就业岗位。

这些项目包括在美国的12个州新建15个晶圆厂和扩建9个晶圆厂,以及在半导体材料、化学品、气体、原晶圆等方面的大量投资。随着法案全面实施,未来几年预计还有更多项目出现。

04 .

全球八个地区的芯片激励政策汇总

欧盟:2022年2月,欧盟委员会开始正式考虑“欧盟芯片法案”,其中包括高达430亿美元的针对欧洲半导体行业的支持,涉及支持欧洲先进制造业的“首创”技术的激励措施、对前沿研发的投资。

欧盟:2022年2月,欧盟委员会开始正式考虑“欧盟芯片法案”,其中包括高达430亿美元的针对欧洲半导体行业的支持,涉及支持欧洲先进制造业的“首创”技术的激励措施、对前沿研发的投资。

韩国:2021年5月,韩国公布了“韩国半导体带”战略,旨在到2030年建成世界上最大的半导体供应链。该计划为半导体研发提供投资税收抵免,以吸引更多私营部门投资。

日本:2021年11月,日本批准68亿美元的国内半导体投资资金,作为其到2030年实现国内芯片收入翻番目标的一部分。2022年11月,日本提议追加80亿美元资金,用于与美国建立包括先进半导体生产线和半导体材料在内的联合研究中心。

中国台湾:2022年10月,中国台湾省将考虑为半导体产业提供额外的税收优惠。新的激励措施可能包括吸引海外半导体人才以及半导体材料和设备供应商的建议。

东南亚:泰国于2021年11月批准了对半导体投资的税收优惠政策。越南最近宣布了针对半导体的激励措施,比如对芯片公司免征收企业所得税。

印度:2021年12月,印度政府推出了100亿美元的半导体激励计划,以吸引在芯片制造、组装测试、封装和芯片设计等领域的投资。

墨西哥:2022年9月,墨西哥联邦政府开始起草新的激励方案,以吸引半导体投资,特别是集中在组装、测试和封装方面。墨西哥的几个州也开始在地方层面制定类似的激励措施。

加拿大:2022年,加拿大宣布希望为芯片设计、制造和相关关键材料的新投资提供激励措施。此外,加拿大的目标是通过大学和设计或制造公司之间的教育合作关系来增加其人才开发。

与此同时,包括美国在内的所有政府都必须确保他们的努力改善而不是损害全球半导体生态系统的健康。这意味着确保它们的政策和激励措施符合世界贸易组织(WTO)和世界半导体理事会(WSC)规定的国际贸易义务和承诺。这样做将确保政府的激励措施不会造成人为的竞争或导致严重的市场混乱。

05 .

结语:全球半导体供应链走向重新平衡

作为向现代电子产品提供动力的算力基石,今天的半导体已经非常先进,一块硅基芯片上能容纳超过1000亿个晶体管,对现代信息社会的持续发展正产生越来越多积极的影响。

总体而言,2022年对半导体行业来说是至为关键的一年,通过未来几年有效的政企合作,半导体行业将得以继续发展、创新。新一波全球半导体政策激励措施也将牵动整个半导体行业供应链和劳动力分布的重新平衡。

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jeffinvade
1 楼
2020年,按照产值计算,中国芯片自给率仅5.9%。 “2020年中国境内(不含中国台湾)共制造了价值227亿美元的集成电路,中国企业只制造了83亿美元,这个数值仅占中国芯片市场的5.9%,其它产值由中外合资、或中国代工厂帮国外企业生产的。”
今日雨果
2 楼
▲ (沉思). Re: 从某芯片大厂的独特视角,看中国为什么不受国际社会待见 https://HugoAujourdhui.org/ —-> blogs/ —-> hugoaujourdhui/ —-> hugo-creaders-archive-index/ —-> 芯片x 20 , 半导体 x 1 , 待见 x 8
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yoursfather
3 楼
这共匪二逼写的鸡巴玩意,又故意白痴猪脑的把台湾说成台湾省 [1评]
w
wangppp
4 楼
把台巴子的护国神山搬到了美国,当然是半壁江山。台巴子没有了护国神山,如丧考妣呀。
燕然勒石
5 楼
很正常嘛,有问题吗?九十年代初华夏有一公里高速公路,高铁吗?现在呢?所谓的三十年河东,三十年河西,很期待到下一个三十年。
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qxa-la
6 楼
不知道晶圆需要的石英矿九成来自米国?
s
slzcmu
7 楼
最后的结局就是,全球半导体供应过剩,美国人的半导体成本过高,死的很难看
s
slzcmu
8 楼
你以为你是个什么东西?
楚涅
9 楼
最简单直观 听这些文章扯淡没什么意义。 直接过个半年看谁离不开谁。 -------------- 说 一旦某国停止供应油气,让全球能源进口国崩溃,让某些国家冬天冻死饿死。 然后呢? ------- 说 不进口某国的农产品,不给某国留学生签证,让某国的第三产业直接破产 然后呢? ------ 说 减少给某国出口,让某国的物价飞涨,通货膨胀,经济崩溃。 然后呢? ------ 说 离开某国的 冶金煤 铁矿一样进口别国,让某国破产。 然后呢?
楚涅
10 楼
说 一旦某国头号人物之一敢踏足 某(国?),一定让丫的 拭目以待 然后呢? -------- 说 一旦某国军机停靠某(国?)领土 就意味领土侵犯必然以牙还牙 然后呢?
j
juewangle
11 楼
除非芯片发生一次彻底的技术革新, 就好像螺旋桨飞机变成喷气式飞机那种的。 否则中国在这个领域很难翻身。先不说人才储备和各种材料和工程科学方面的不足,就是这么多年积累的资金投入,也是一堵难以逾越的墙。这的确是现实。 不太可能不求回报的投入多少万亿去试图追上,而且还有投入几万亿甚至几十万亿也追不上,甚至有全打水漂的风险。 总之,确实是个难题。比一穷二白的时候搞两弹一星难多了。
楚涅
12 楼
完全不一样。两弹一星。 说心里话。缺技术吗? 主要还是缺钱而已。 首先苏联专家是帮了很多的。其次就是当时在美国名校毕业留学生回国 那时候的留学生可不必现在,那时候大学生教育比例只有5%,留学生那就是顶尖的。基本上外国大学培养出来的,都是让他们留在本国的。 ------ 而且时代在发展,人类科技领域现在是全球化的合作模式。 美国只是综合实力是顶尖。就好比你让他生产芯片,他短时间供应链在本国也不可能建立起来。 ----- 机床,光刻机也是一样。即使只有这个核心技术,生产工艺,设计工艺,全球化推广,每一环都不是一个国家说了算的。 [1评]
罗马军团
13 楼
你正好说反了。。。 如果没有技术革命,中国还可能追上,因为技术总会逐渐扩散,新技术进步幅度越来越小,大家都是用成熟技术,拼制造能力对于中国来说难度最低。 但是技术革命一发生,整个产业就会被颠覆,又得重新追,因为科技基础差,中国难以自己突破,只能跟在后面想办法抄。 [1评]
j
juewangle
14 楼
你根本不理解。 如果保持现有的产品技术线,那中国必须把这几十年一群西方国家走过的路都走一遍。而且这一路人家是边走边有利润,逐步积累。中国一路走下来前面大半程都没有利润。 如果出现一次彻底的革新,就是一次弯道超车的机会。 就好像中国没生产螺旋桨飞机,不影响生产喷气式飞机。 没研制过高爆,大容量炸弹,不影响研制原子弹。 火车远远落后西方国家不知道多少年,但是高铁领先了。 信用卡落后了几十年,但是手机支付领先了。 [1评]
j
juewangle
15 楼
我说的就是这种积累和投入,差的太多了。除非出现技术革新的机会,否则按部就班的追赶不现实。无论是人才技术还是资金都不现实。
楚涅
16 楼
你高铁技术领先什么了? 你领先的是制造成本而已。 核心技术中国高铁在某些方面还是不如欧美。 -------- 你不要以为科学是靠积累就能做出东西的。 中国历史几千年,积累的东西叫 技术。那个不是科学。 科技 = 科学 + 技术。 -------- 高铁就是这个例子,你高铁目前材料到制作工艺本质没有变化,但是你可以通过调整供应链和生产管理,实现低成本。这是技术。 但是,高铁的核心 科学理论,依然没有改变。 ------- 举个更近的例子,基本上 智能手机,智能手机软件 中国和欧美也就是不到5年的时间差。可以说没有所谓的技术积累了吧。 你看看国产手机,和苹果核心CPU GPU的代差,人家一套完整的体系。你现在连手机软件还处在初级BETA阶段。 [1评]
j
juewangle
17 楼
: 起码是不需要把100多年火车的发展再走一遍。 你举例的手机恰好支持了我的观点。手机的差距在于芯片和操作系统,这都是几十年在pc机行业就留下的差距。 但是像比如触摸屏技术(苹果第一代的时候横空出世),比如手机摄像头技术,这些方面中国几乎已经接近不怎么落后了,起码产品具备竞争力。手机软件特别是很多应用方面,甚至还能领先了,比如人脸识别。这些都是新出现的,不依赖之前的底蕴和积累。 所以我说,如果芯片发生一次大革新,彻底摈弃之前的产品模式,中国就有机会弯道超车。否则只能顺着该走的路都必须走一遍,太难了。 [1评]
o
oldoldcandy
18 楼
哈....哈....
楚涅
19 楼
你的观点本身就是问题。 你说的,摄像头之类的这些东西本身科技含量就不高(相对来说) 更谈不上什么积累科技这种说法了。 而芯片和操作系统,这些东西的迭代并不是时间能够弥补的。 核心构架设计是与底层基础理论有关系的。 ------------ 好比说, 给你一本书,我从头看到结尾,我知道过程是怎样,主角死之前发生了什么。我能重新修改主角的整套故事流程,让他最终选择 不死。 而你只看了最后几页,知道主角怎么死的,大概原因是什么。 你修改了主角最后那几页的故事,最后主角之前发生的东西还是会导致他死亡。 ------------ 最后,你所期待的大革命。 如果中国真有你说的那种超越欧美的能力, 那么,毫无疑问,中国才应该是革命的发源者了。 很可惜,中国科技企业的创新力,我认为没有可能的事。 这个条件就很广义了,不仅仅是体制的问题,和 中国市场,竞争市场 以及企业的发展周期等等 都有关系。 ------------- 说心里话,中国能做的最好的,应该也就是比联想好一些。在部分领域多一些开发。这不是否认中国企业,而是我说的。现在的科技领域,已经是全球合作的关系了。中国企业有钱,也只能选择做市场,兼顾部分科技开发。 [1评]
j
juewangle
20 楼
: 我从一开始就说了螺旋桨飞机和喷气式飞机。 我说的就是这种大的变革。 比如不需要芯片了,彻底换成另一种东西取代芯片。 就好像印第安人不需要研制诸葛努之类的东西,直接学习制造和使用枪支就好。我们不需要学习古文的之乎者也,也能应付日常生活听说读写的需要。
w
wilburwang
21 楼
为啥要全走一遍?北斗上天就已经优于GPS军用版,天宫起步就超过俄国太空站,中芯起步就是40nm,后发的人本来就少走很多弯路,当然技术突破的初期暴利也赚不到就是了。 ASML的光刻机做了几十年,你要说20年前中国连个图纸都画不出来,现在直接瞄着tier2 DUV。 至于技术突破,那更是直接超车的机会,3G中国1%专利都没,4G也不到5%,5G呢?6G呢?作为华人,别妄自菲薄,盎撒也就暴富了300年,日子长着呢 [1评]
楚涅
22 楼
呵呵 你瞄准有个屁用。 吹牛逼谁不会? 就你那北斗的水准,麻烦中国国内别用GPS,人家30年前的技术,你干嘛给别人后门啊?国家安全呢?知道卫星轨道早就让GPS占完最好的覆盖角度了吗?星链完成后,你就别谈航电军事了。基本全领域静默。 你龙芯当年,不对,是多少年了?现在什么水准? 光刻机人家几十年,十几个国家1900多篇论文做出来的。你搞一个我看看? 日子还长,可惜中国的发展到头了。 —— 送你一句不客气的,昂撒敲开你国门,算是给你上课了。
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tosefun
23 楼
弯道超车很容易出车祸的
j
juewangle
24 楼
: 我说的全都走一遍当然是关键步骤,已知是错误的方向当然不需要再去试错。 但是即使如此,把这些关键步骤都走一遍的道理也是难以想象的漫长。我已经重复多次了,且不说人才储备和各个相关领域的科技水平,就是这个资金投入不能见响,就这一条就很难付诸于现实。 如果发生一次重大变革,那就是另一回事儿了。就比如螺旋桨飞机设计发展到极致的技术水平和工艺可能非常高,可能今天都很难复制和达到。但是是我们根本不需要知道,随便造个喷气式飞机,在性能上就能超越。 诸葛弩无论多精妙,在机关枪面前还不是跟垃圾一样? [1评]
t
tosefun
25 楼
合资和代工也是中国的,台湾也是中国的,都应该一起算 [2评]
j
jeffinvade
26 楼
: 中国的芯片工厂,如果遇到西方禁运就啥都造不出来了
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jeffinvade
27 楼
: 我在amd工作过的,还去过富士康,也去过applied materials 的工厂 中国的FAB,比如中芯国际在上海14纳米FAB SN1工厂,如果没有applied materials, KLA,asml这些公司提供从圆晶到etching 溶液,从镜头到光源这些设备,都会停业。 [1评]
j
jeffinvade
28 楼
我在amd工作过的,还去过富士康,也去过applied materials 的工厂 中国的FAB,比如中芯国际在上海14纳米FAB SN1工厂,如果没有applied materials, KLA,asml这些公司提供从圆晶到etching 溶液,从镜头到光源这些设备,都会停业。 [1评]
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tosefun
29 楼
不管那些,反正算中国产 [1评]
j
jeffinvade
30 楼
: 唉 台湾产的算中国?不算进口?这话你去和中国海关说吧
j
juewangle
31 楼
: 所以啊,如果芯片一直都是现有的模式, 那产业链上这些无法逃避的步骤就必须都走一遍,而且是没有利润的走一遍。 这才是难点。 具体技术我不懂,但是这种基本的常识性的直觉认识很显然的。 如果发生重大变革,芯片的制造工艺乃至原理都彻底变了,用不着什么圆晶什么光刻机。 那变革的早期,工艺上制造上相对追赶的难度就小很多。就好像最早期的枪支,设计是很糙的,有了设计方向研发就很容易。但是要凭空设计制造诸葛弩那就难度更大了。 [1评]
j
jeffinvade
32 楼
: "具体技术我不懂" 啥都不懂,继续大放厥词,指点江山,唉