揭秘美國(guó)半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)力:年研發(fā)投入502億美元,撐起全球市場(chǎng)半壁江山
2022年,全球半導(dǎo)體行業(yè)銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)超過(guò)6180億美元。
11月24日消息,上周,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(SIA)發(fā)布32頁(yè)半導(dǎo)體行業(yè)報(bào)告,重點(diǎn)解析了半導(dǎo)體行業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)與投資方向。
報(bào)告稱(chēng),2022年是具有歷史意義的一年,今年全球半導(dǎo)體出貨量有望超過(guò)歷史上任何一年,這有助于緩解持續(xù)的芯片短缺問(wèn)題。同時(shí),美國(guó)半導(dǎo)體公司將年收入的約1/5用于研發(fā)——2021年達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的502億美元。
但行業(yè)仍面臨重大挑戰(zhàn),例如全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售增長(zhǎng)在今年下半年大幅放緩,并預(yù)計(jì)到明年下半年才會(huì)反彈。此外,中國(guó)是全球最大的半導(dǎo)體市場(chǎng),中美緊張局勢(shì)繼續(xù)對(duì)全球供應(yīng)鏈產(chǎn)生影響。
01.
今年全球資本支出超1660億美元
晶圓廠產(chǎn)預(yù)計(jì)增長(zhǎng)30%
雖然芯片短缺和大流行的影響在2022年開(kāi)始緩解,但半導(dǎo)體需求的增加預(yù)計(jì)未來(lái)十年將持續(xù)。全球半導(dǎo)體行業(yè)正計(jì)劃在未來(lái)幾年通過(guò)創(chuàng)紀(jì)錄的制造和研發(fā)投資來(lái)滿足這一預(yù)期的市場(chǎng)增長(zhǎng)。
從2020年到2022年底,全球晶圓廠產(chǎn)能預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)30%,并預(yù)計(jì)在2023年增長(zhǎng)更高。全球半導(dǎo)體行業(yè)在2022年繼續(xù)大舉投資資本支出,支出超過(guò)1660億美元以滿足對(duì)芯片的長(zhǎng)期需求。
由于疫情導(dǎo)致的需求增加,2021年市場(chǎng)全年強(qiáng)勁增長(zhǎng)。繼2020年4404億美元的相對(duì)強(qiáng)勁銷(xiāo)售額之后,2021年,全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額創(chuàng)紀(jì)錄地增長(zhǎng)26.2%至5559億美元,晶圓廠利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于80%的正?!俺浞掷寐省?,年出貨量也達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的1.15萬(wàn)億。預(yù)計(jì)全球半導(dǎo)體行業(yè)銷(xiāo)售額將在2022年顯著增加到6180-6330億美元。
雖然晶圓廠通常無(wú)法在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持80%以上的利用率,但為了滿足不斷增長(zhǎng)的需求,半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入2022年仍將保持高于“充分利用率”的高水平生產(chǎn)。因此,預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)量將達(dá)到或超過(guò)去年的創(chuàng)紀(jì)錄水平。
終端用途驅(qū)動(dòng)因素反映了新冠疫情對(duì)需求沖擊的變化。2021年,業(yè)界不知疲倦地工作以滿足對(duì)半導(dǎo)體日益增長(zhǎng)的需求,包括電腦、汽車(chē)等幾乎所有類(lèi)別的半導(dǎo)體最終用途銷(xiāo)售都顯著增長(zhǎng)。
2021年,按最終用途分,全球半導(dǎo)體需求份額如下圖所示,電腦、通信類(lèi)所占份額最高,分別均超過(guò)了30%,汽車(chē)成為半導(dǎo)體的第三大終端使用市場(chǎng),占比達(dá)到約12.4%。
02.
美國(guó)半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)力:
全球半數(shù)芯片設(shè)計(jì)工程師都在美國(guó)
2021年,美國(guó)半導(dǎo)體出口總額為620億美元,在美國(guó)出口中僅次于飛機(jī)、成品油、原油,排第四位。這一持續(xù)高水平的原因是,目前銷(xiāo)售給客戶的半導(dǎo)體有80%以上是在美國(guó)市場(chǎng)以外銷(xiāo)售的。
2021年,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)對(duì)GDP的總影響為2769億美元。就對(duì)收入的影響而言,該行業(yè)在2021年為美國(guó)創(chuàng)造了1651億美元的收入。
自20世紀(jì)90年代以來(lái),美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直是全球芯片銷(xiāo)售的領(lǐng)頭羊,每年占據(jù)全球市場(chǎng)近50%的份額,在研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)、EDA及IP、半導(dǎo)體設(shè)備等方面都保持著領(lǐng)先地位。
設(shè)計(jì)方面,美國(guó)在邏輯半導(dǎo)體、半導(dǎo)體分立器件、模擬半導(dǎo)體、光子芯片等細(xì)分領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,但在存儲(chǔ)半導(dǎo)體領(lǐng)域落后于韓國(guó)。
制造方面,全球75%的7nm先進(jìn)芯片制造能力,包括晶圓制造、組裝、封測(cè),主要集中在亞洲。2021年,總部位于美國(guó)的公司大約46%的前端半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)能位于美國(guó),這一比例從2013年的57%持續(xù)下降。過(guò)去十年,海外芯片制造業(yè)產(chǎn)出的平均增速是美國(guó)的5倍。
從研發(fā)來(lái)看,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)占銷(xiāo)售額的比例是美國(guó)所有行業(yè)中最高的之一,僅次于制藥和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。美國(guó)公司在研發(fā)投入占銷(xiāo)售額的比例也超過(guò)了其他任何國(guó)家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。
從2000年到2020年,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)支出以大約7.2%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。2021年,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)投資總額為502億美元。
銷(xiāo)售領(lǐng)先地位使美國(guó)行業(yè)能在研發(fā)方面投入更多資金,這有助于確保美國(guó)銷(xiāo)售領(lǐng)先地位的持續(xù):只要美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)保持全球市場(chǎng)份額的領(lǐng)先地位,它就將繼續(xù)從這種創(chuàng)新的良性循環(huán)中受益。
2021年,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)總共提供了184萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。在美國(guó)49個(gè)州,當(dāng)前有近27.7萬(wàn)人從事半導(dǎo)體行業(yè)的設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和研發(fā)工作。
美國(guó)半導(dǎo)體公司在全球芯片設(shè)計(jì)行業(yè)處于領(lǐng)先地位,在全球芯片設(shè)計(jì)勞動(dòng)力中所占份額最大:2021年全球約有18.7萬(wàn)名半導(dǎo)體設(shè)計(jì)工程師,其中9.4萬(wàn)名為總部位于美國(guó)的半導(dǎo)體公司工作。
該報(bào)告認(rèn)為,美國(guó)研發(fā)稅收抵免的支持落后于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,如果不采取行動(dòng)確保美國(guó)在設(shè)計(jì)和研發(fā)方面的競(jìng)爭(zhēng)力,美國(guó)在全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售收入中的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將從2021年的46%下降到2030年的36%,而同期中國(guó)大陸的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將從9%飆升至23%。
因此該報(bào)告建議美國(guó)國(guó)會(huì)在3個(gè)方面采取行動(dòng):
1、對(duì)先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)提供25%的投資稅收抵免。
2、高技能移民改革,確保頂尖科學(xué)和工程人才的進(jìn)入。
3、將研發(fā)支出恢復(fù)完全可抵減。
03.
美國(guó)半導(dǎo)體創(chuàng)新政策:
加大激勵(lì)措施,留住國(guó)際人才
為了確保美國(guó)在全球半導(dǎo)體行業(yè)繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位,該報(bào)告建議美國(guó)推進(jìn)如下提高競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新能力的進(jìn)程。
1、投資美國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)先地位:高效、及時(shí)、透明地執(zhí)行《芯片和科學(xué)法案》中的政策和計(jì)劃,包括加大投資、采取稅收抵免等激勵(lì)措施。
2、加強(qiáng)美國(guó)技術(shù)勞動(dòng)力:實(shí)施國(guó)家戰(zhàn)略以改善教育體系,增加STEM領(lǐng)域畢業(yè)的美國(guó)人數(shù)量支持追求微電子事業(yè)的人;改良美國(guó)的高技能移民制度,招募和留住國(guó)際優(yōu)秀人才;確保對(duì)加強(qiáng)各類(lèi)半導(dǎo)體勞動(dòng)力的資金支持。
3、促進(jìn)自由貿(mào)易和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán):允許自由貿(mào)易協(xié)定并使之現(xiàn)代化,以消除市場(chǎng)壁壘,保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán),促進(jìn)公平競(jìng)爭(zhēng)。《信息技術(shù)協(xié)定》是世界貿(mào)易組織最成功的自由貿(mào)易協(xié)定之一。
4、與志同道合的經(jīng)濟(jì)體緊密合作:與志同道合的盟友協(xié)調(diào)政策和法規(guī),以加強(qiáng)國(guó)家安全,促進(jìn)增長(zhǎng)、創(chuàng)新和供應(yīng)鏈彈性。
自2020年6月美國(guó)《芯片法案》被公布后,半導(dǎo)體企業(yè)宣布了46個(gè)項(xiàng)目,包括新建晶圓廠、擴(kuò)大現(xiàn)有場(chǎng)地、增加用于供應(yīng)制造材料及設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)施等。在美國(guó)的公司投資合計(jì)超過(guò)1800億美元,預(yù)計(jì)創(chuàng)造20萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
這些項(xiàng)目包括在美國(guó)的12個(gè)州新建15個(gè)晶圓廠和擴(kuò)建9個(gè)晶圓廠,以及在半導(dǎo)體材料、化學(xué)品、氣體、原晶圓等方面的大量投資。隨著法案全面實(shí)施,未來(lái)幾年預(yù)計(jì)還有更多項(xiàng)目出現(xiàn)。
04.
全球八個(gè)地區(qū)的芯片激勵(lì)政策匯總
歐盟:2022年2月,歐盟委員會(huì)開(kāi)始正式考慮“歐盟芯片法案”,其中包括高達(dá)430億美元的針對(duì)歐洲半導(dǎo)體行業(yè)的支持,涉及支持歐洲先進(jìn)制造業(yè)的“首創(chuàng)”技術(shù)的激勵(lì)措施、對(duì)前沿研發(fā)的投資。
韓國(guó):2021年5月,韓國(guó)公布了“韓國(guó)半導(dǎo)體帶”戰(zhàn)略,旨在到2030年建成世界上最大的半導(dǎo)體供應(yīng)鏈。該計(jì)劃為半導(dǎo)體研發(fā)提供投資稅收抵免,以吸引更多私營(yíng)部門(mén)投資。
日本:2021年11月,日本批準(zhǔn)68億美元的國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體投資資金,作為其到2030年實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)芯片收入翻番目標(biāo)的一部分。2022年11月,日本提議追加80億美元資金,用于與美國(guó)建立包括先進(jìn)半導(dǎo)體生產(chǎn)線和半導(dǎo)體材料在內(nèi)的聯(lián)合研究中心。
中國(guó)臺(tái)灣:2022年10月,中國(guó)臺(tái)灣省將考慮為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提供額外的稅收優(yōu)惠。新的激勵(lì)措施可能包括吸引海外半導(dǎo)體人才以及半導(dǎo)體材料和設(shè)備供應(yīng)商的建議。
東南亞:泰國(guó)于2021年11月批準(zhǔn)了對(duì)半導(dǎo)體投資的稅收優(yōu)惠政策。越南最近宣布了針對(duì)半導(dǎo)體的激勵(lì)措施,比如對(duì)芯片公司免征收企業(yè)所得稅。
印度:2021年12月,印度政府推出了100億美元的半導(dǎo)體激勵(lì)計(jì)劃,以吸引在芯片制造、組裝測(cè)試、封裝和芯片設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的投資。
墨西哥:2022年9月,墨西哥聯(lián)邦政府開(kāi)始起草新的激勵(lì)方案,以吸引半導(dǎo)體投資,特別是集中在組裝、測(cè)試和封裝方面。墨西哥的幾個(gè)州也開(kāi)始在地方層面制定類(lèi)似的激勵(lì)措施。
加拿大:2022年,加拿大宣布希望為芯片設(shè)計(jì)、制造和相關(guān)關(guān)鍵材料的新投資提供激勵(lì)措施。此外,加拿大的目標(biāo)是通過(guò)大學(xué)和設(shè)計(jì)或制造公司之間的教育合作關(guān)系來(lái)增加其人才開(kāi)發(fā)。
與此同時(shí),包括美國(guó)在內(nèi)的所有政府都必須確保他們的努力改善而不是損害全球半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的健康。這意味著確保它們的政策和激勵(lì)措施符合世界貿(mào)易組織(WTO)和世界半導(dǎo)體理事會(huì)(WSC)規(guī)定的國(guó)際貿(mào)易義務(wù)和承諾。這樣做將確保政府的激勵(lì)措施不會(huì)造成人為的競(jìng)爭(zhēng)或?qū)е聡?yán)重的市場(chǎng)混亂。
05.
結(jié)語(yǔ):全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈走向重新平衡
作為向現(xiàn)代電子產(chǎn)品提供動(dòng)力的算力基石,今天的半導(dǎo)體已經(jīng)非常先進(jìn),一塊硅基芯片上能容納超過(guò)1000億個(gè)晶體管,對(duì)現(xiàn)代信息社會(huì)的持續(xù)發(fā)展正產(chǎn)生越來(lái)越多積極的影響。
總體而言,2022年對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)是至為關(guān)鍵的一年,通過(guò)未來(lái)幾年有效的政企合作,半導(dǎo)體行業(yè)將得以繼續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新。新一波全球半導(dǎo)體政策激勵(lì)措施也將牽動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)供應(yīng)鏈和勞動(dòng)力分布的重新平衡。
