美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)處于領(lǐng)先地位,中國大陸為全球半導(dǎo)體需求第一大地區(qū)。本文帶你分析中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展差異。

中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展對比

1、美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供給對比

——全球半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)主要集中在美國

目前,全球大多數(shù)半導(dǎo)體龍頭企業(yè)集中在美國。2017-2021年第一季度,全球前十大半導(dǎo)體企業(yè)榜單均有6家美國企業(yè)的身影,而中國目前并未有任何一家企業(yè)上榜。并且,在2019-2021年第一季度,美國半導(dǎo)體企業(yè)英特爾位居榜首。

注:1)國家所屬地根據(jù)企業(yè)總部所在地來劃分。

2)標淺藍色的企業(yè)為美國企業(yè)。

——統(tǒng)計口徑不同,中美半導(dǎo)體供給全球占比不同

從半導(dǎo)體企業(yè)銷售額上看,根據(jù)WSTS發(fā)布的最新數(shù)據(jù)顯示,2020年美國的半導(dǎo)體企業(yè)銷售額占據(jù)全球半導(dǎo)體銷售額的47%,而中國大陸半導(dǎo)體企業(yè)銷售額僅占全球半導(dǎo)體銷售額的5%。

不過,根據(jù)統(tǒng)計口徑不同,中美半導(dǎo)體企業(yè)銷售額占全球的比重也略有不同。據(jù)BCG和SIA聯(lián)合發(fā)布的《在不確定的時代加強全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈(2021．04)》的報告顯示,若按電子設(shè)備制造商總部所在地統(tǒng)計,2019年美國半導(dǎo)體企業(yè)銷售額全球第一,占比為33%;中國大陸排名第二,占比為26%。

若按設(shè)備制造/組裝所在地統(tǒng)計,2019年中國大陸半導(dǎo)體企業(yè)銷售額全球排名第一,銷售額占比高達35%;美國則排名第二,銷售額占比為19%。

2、中美半導(dǎo)體需求對比:中國大陸是全球第一大需求地

但是,在需求方面,中國大陸人口多,工業(yè)體系完善,各類細分產(chǎn)品都能在中國大陸找到需求方,中國大陸是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)需求最大的地,2020年中國大陸半導(dǎo)體市場規(guī)模高達1509．7億美元,占據(jù)全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的34%。美國半導(dǎo)體市場規(guī)模僅為941億美元,占全球半導(dǎo)體市場規(guī)模的21%。

3、中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展對比總結(jié)

綜合來看,美國半導(dǎo)體企業(yè)競爭實力更強,前十大半導(dǎo)體領(lǐng)先企業(yè)中有六家美國企業(yè)。但是,在整體企業(yè)半導(dǎo)體銷售方面,若按電子設(shè)備制造商總部所在地統(tǒng)計,美國為全球第一大半導(dǎo)體供應(yīng)地;若按設(shè)備制造/組裝所在地統(tǒng)計,中國大陸半導(dǎo)體企業(yè)為全球半導(dǎo)體第一大供應(yīng)地。此外,中國在半導(dǎo)體需求上更大。

中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展差異剖析

首先,中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)企業(yè)銷售額因統(tǒng)計口徑出現(xiàn)占比不一的主要原因是中國大陸在晶圓制造具有競爭優(yōu)勢,目前大多數(shù)半導(dǎo)體制造和組裝廠商也因此主要集中在中國大陸。數(shù)據(jù)顯示,2019年中國大陸在全球晶圓制造-后道封裝、測試增加值占比高達38%。因此,若按設(shè)備制造/組裝所在地統(tǒng)計,中國半導(dǎo)體銷售額全球占比最高。

美國是在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的最前端EDA/IP、芯片設(shè)計等領(lǐng)域領(lǐng)先,這類企業(yè)大多數(shù)集中在美國。數(shù)據(jù)顯示,2019年,美國在EDA/IP貢獻了74%的增加值;在芯片設(shè)計-邏輯上貢獻了67%的增加值;在芯片設(shè)計-存儲貢獻了29%的增加值;在半導(dǎo)體制造設(shè)備貢獻了41%的增加值。因此,若按電子設(shè)備制造商總部所在地統(tǒng)計,美國半導(dǎo)體銷售額全球占比最高。

中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在差異的根本原因在于兩國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步、政策支持、研發(fā)創(chuàng)新、資金投入以及人才儲備資源等存在較大差異,具體分析如下:

1、發(fā)展歷程:美國半導(dǎo)體歷史積累厚,中國大陸起步晚

美國是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)源地。早在1947年,美國貝爾實驗室的Bardeen和Brattain便發(fā)明出點接觸晶體管。1948年,肖克利發(fā)明了結(jié)晶體管。1959年,美國德州儀器的基爾比和飛兆半導(dǎo)體公司的諾伊斯發(fā)明了雙極集成電路(IC)。自此,美國在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中處于領(lǐng)先地位,全球銷量最高半導(dǎo)體公司被美國所壟斷,包括國民半導(dǎo)體、德州儀器、摩托羅拉等。

并且,當美國發(fā)現(xiàn)在20世紀80年代國家在全球半導(dǎo)體的領(lǐng)先地位逐漸被日本替代后,美國聯(lián)邦政府便立即采取行動,在1985年與日本進行談判,以反傾銷名義令日本政府調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策,同時出臺相關(guān)立法及優(yōu)惠政策支持美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展,美國于20世紀90年代初又奪回在全球半導(dǎo)體的霸主地位。

中國大陸方面,中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可追溯到解放初期的1953年,半導(dǎo)體已經(jīng)被列入第一次和第二次5年計劃的重點科技公關(guān)項目,但是當時受到國內(nèi)和國際形勢的劇烈變化,國家?guī)缀跬Ｖ沽藢Π雽?dǎo)體行業(yè)的投入。1978年,國家再次意識到半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的重要性,1984年在廈門設(shè)立華聯(lián)電子有限公司,但是成果卻不盡人意。

直到2000年,國家首次制定了振興半導(dǎo)體行業(yè)的產(chǎn)業(yè)政策,發(fā)表了“鼓勵軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干政策”,從國家層次把半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)提升到國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)才真正開始。

同時,伴隨著全球半導(dǎo)體制造的第三次轉(zhuǎn)移,我國迎來了半導(dǎo)體發(fā)展的機遇期,2014-2018年,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)為半導(dǎo)體行業(yè)點火,2019年國產(chǎn)化替代是國內(nèi)半導(dǎo)體市場增長的主要推動力。2020年疫情進一步倒逼半導(dǎo)體國產(chǎn)化替代再上一個高度,中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重視程度進一步提升。

整體來看,美國半導(dǎo)體歷史積累厚,中國大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)真正起步較晚,并且較美國晚了50多年。

2、政策支持:美國政策支持更加全面,中國立法欠缺

長期以來,美國政府對當?shù)匕雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予極大的支持。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,半導(dǎo)體技術(shù)研發(fā)投入大,美國政府通過直接采購和研發(fā)資助的方式助力美國半導(dǎo)體公司完成初步積累。

在20世紀80年代,為了重回全球半導(dǎo)體領(lǐng)先地位,美國政府出臺了《研究與開發(fā)法案》、《經(jīng)濟復(fù)興稅收法》、《國內(nèi)稅收法》、《半導(dǎo)體芯片保護法》等一系列的法律法規(guī)以及優(yōu)惠政策推動國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。并且,美國還對日本采取加征關(guān)稅等措施抑制日本半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2021年,美國提出“半導(dǎo)體制造回歸美國”口號,先后通過了《美國芯片法案》、《創(chuàng)新和競爭法案》等,助力半導(dǎo)體制造回流國內(nèi)。

而中國大陸是在2000年才將半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提升至國家層面,隨后才出臺一系列稅收優(yōu)惠、補貼政策、研發(fā)獎勵等政策措施支持當?shù)匕雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但是與美國相比,中國大陸在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)方面的立法有所欠缺。

3、研發(fā)創(chuàng)新:美國研發(fā)費用支出高,創(chuàng)新能力強

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)前端技術(shù)需要持續(xù)投入才能確保技術(shù)處于領(lǐng)先地位。美國長期以來高度重視科技研發(fā),除了國家在企業(yè)技術(shù)研發(fā)上給予相應(yīng)支持外,企業(yè)自身每年也積極投入研發(fā)。根據(jù)SIA數(shù)據(jù)顯示,美國是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研發(fā)支出占半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)收入比重最多的國家,2019年美國約拿出16．4%的半導(dǎo)體營收作為半導(dǎo)體研發(fā)支出,而中國大陸這一比例僅是美國的一半左右。

此外,美國半導(dǎo)體企業(yè)更重視產(chǎn)品創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新指數(shù)更高。2010-2019年,美國每個半導(dǎo)體專利的平均引用次數(shù)達到3-6次,轉(zhuǎn)換為三方專利的比重在30%-40%之間。而中國大陸每個半導(dǎo)體專利的平均引用次數(shù)不到2次,轉(zhuǎn)換為三方專利的比重不到10%。

4、資金投入:美國在產(chǎn)業(yè)資金投入上更大

在資金投入方面,隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的演進,資本投入的要求越來越高。在這一方面,美國較中國大陸更愿意在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投入資金。美國大量的資金投入帶動了整個國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。2019年,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資金投入占全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)資金投入的28%;而中國大陸僅為10%。

5、人才儲備資源:美國半導(dǎo)體人才眾多,中國人才短缺

迄今為止,半導(dǎo)體領(lǐng)域的諾貝爾物理學獎絕大部分來自美國。美國半導(dǎo)體研發(fā)的特點是自下而上,從半導(dǎo)體物理、材料、結(jié)構(gòu)、器件逐步上升到應(yīng)用層面,專業(yè)設(shè)置和人才隊伍完整。而我國恰恰相反,我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在應(yīng)用層發(fā)展較好,但是底層薄弱,人才短缺。

以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)“皇冠上的明珠”EDA行業(yè)為例,2020年,我國EDA企業(yè)人才僅有4400人,其中外資企業(yè)人才數(shù)量還較本土EDA企業(yè)人數(shù)多,本土EDA企業(yè)人數(shù)僅有2000人,而外資企業(yè)人數(shù)達到2400人。

6、中美半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展差異剖析總結(jié)

綜上所述,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)綜合實力較中國強的主要原因是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)歷史積累厚、國家在政策支持較為全面、企業(yè)重視研發(fā)創(chuàng)新及資金投入、國家人才儲備充足等。