一份智库报告透露的秘密：美国半导体产业的下一步措施……

工情报 Author 黄鑫

机工情报

装备制造业竞争力情报和贸易风险问题研究

2月18日，美国信息技术和创新基金会（ITIF）发布《摩尔定律被破坏：中国政策对全球半导体创新的影响》报告（以下简称“报告”）。报告概述了全球半导体行业的 发展情况 ；分析了半导体行业 持续创新的动力和条件 ；探讨了 中国的半导体行业 政策及其影响。

紧接着，美国总统拜登签署 美国供应链行政令 （Executive Order on America’s Supply Chains），指示对 半导体、医疗用品、关键矿产及高容量电池 的供应链进行广泛评估。

由此可见，半导体行业对美国制造业、经济和国家安全的重要性不可言喻。

当前全球半导体行业的竞争格局

1. 美国企业销售额占全球近50%，但生产能力较弱

2019年，总部位于 美国的半导体企业 在全球半导体行业的 销售额中占据了47%的市场份额 (与2012年的51.8%相比下降了约5%)，紧随其后的是韩国(19%)、日本和欧洲(各占10%)、中国台湾(6%)及中国大陆(5%)。

然而，截至2019年，美国仅占全球半导体制造市场的11％，而 韩国 该比例为28％，中国台湾为22％ ，日本为16％，中国大陆为12％，欧洲为3％。 2015 2019年，中国大陆在全球半导体制造市场的占比几乎翻了一番 。直到2020年底，美国只有20家半导体制造厂（FAB）在运营。

2. 美、欧、韩在半导体行业的不同领域处于领先地位

逻辑芯片（logic chips）、存储器（memory chips）、模拟芯片（analog chips）和分立器件（discrete chips）是半导体行业的四大领域。从全球半导体行业每个主要细分领域的市场份额来看，2019年，美国在逻辑芯片和模拟芯片方面明显领先；韩国在存储器方面领先(美国紧随其后)；欧洲在分立器件方面领先。总部位于 中国的企业在逻辑芯片市场的占有率为9% ， 在分立器件市场的占有率为5%。

就具体企业而言，英特尔是全球逻辑芯片的领导者；截至2020年第一季度，德州仪器(Texas Instruments)、ADI和英飞凌(Infineon)是模拟芯片的领导者，其市场份额分别为19%、10%和7%；三星(Samsung)、SK海力士(SK Hynix)和美光(Micron)在动态随机存取存储器（DRAM）领域处于领先地位，分别占全球市场份额的44%、29%和21%。

3. 全球半导体产业链参与程度高，各国均有不同的价值优势

半导体行业高度全球化，大量国家/地区的企业在半导体生产的多个方面展开竞争，从半导体设计到制造，再到ATP(组装、测试和封装)。在半导体价值链（value chain）的每个环节上，平均有来自25个国家的企业参与直接供应链（direct supply chain），23个国家的企业参与支撑工作（support function）。超过12个国家拥有直接从事半导体芯片设计的企业，39个国家至少拥有1家半导体制造工厂，超过25个国家拥有从事ATP的企业。

半导体生产过程中的每个环节都创造了相当大的价值。据美国国际贸易委员会(ITC)的估计，半导体芯片90%的价值存在于设计和制造阶段，10%的价值来自ATP。

全球半导体行业的一个关键驱动力是专业化 ，因为企业——甚至国家内部的整个产业生态集群——都选择将精力集中在掌握半导体生产过程的关键环节上。例如，荷兰在极紫外(EUV)光刻方面的优势；日本在化学品和生产设备方面的优势；韩国在存储芯片方面的优势；中国台湾在代工厂上的优势；马来西亚和越南在ATP方面的优势。

4. 美国半导体专利申请全球领先

根据美国专利商标局（USPTO）追踪其授予的半导体专利数据可知，虽然美国在全球半导体专利中的份额从1998年的43%下降到2018年的29%，但仍然领先；日本的份额下降了大约1/3，从33%下降到23%；随后是中国台湾和韩国；欧盟排在第五位；中国大陆排名第六，约占全球专利的6%。如果 计算每10亿美元GDP中的专利数，中国的滞后就更为严重 。每10亿美元的GDP中，有310项专利授予美国半导体企业，仅有 77项专利授予中国半导体企业 。

5. 中国占全球半导体行业增加值的份额不断攀升

就全球半导体行业增加值的份额而言， 2001 2016年，中国大陆的增长率几乎增长了四倍，从8％增长到31％ ；美国的份额从28%下降到22%；日本的份额下降了2/3以上，从30%下降到8%；中国台湾的份额从8%增长到15%；韩国的份额从5%增长到10%；德国和马来西亚各占2%的份额。

6. 除日本和美国外，全球主要国家（地区）半导体行业出口均有所增长

2005 2019年，中国大陆半导体行业出口从278亿美元增长到1380亿美元；中国台湾从359亿美元增长到1110亿美元；韩国从309亿美元增长到924亿美元；欧盟27国+英国从694亿美元增长到816亿美元。与此同时，美国的出口大致保持不变，2005年为531亿美元，2019年为529亿美元；日本的出口略有下降，从479亿美元降至469亿美元。

7. 半导体是全球研发最密集的行业之一

半导体与生物制药是全球研发最密集的行业。在2019年欧盟工业研发投资记分牌（2019 EU Industrial R&D Investment Scoreboard）上，排名前13位的半导体企业在研发方面的投入占销售额的18.4%，超过了生物制药行业。其中，前三名分别是美国的高通、中国台湾的联发科和美国的AMD。而在实际投入（actual investment）方面，三星以148亿欧元(约合176亿美元)领先，华为以127亿欧元(约合150亿美元)紧随其后，英特尔(Intel)以118亿欧元(约合137亿美元)排名第三。

截至2018年，总部位于美国企业的半导体研发投入占销售额的比重为17.4%，欧洲为13.9%，中国台湾为9.9%，日本为8.8%，中国大陆为8.4%，韩国为7.3%。欧洲半导体行业的研发强度已从2010年的16.5%下降到如今的13.9%。相反，中国半导体企业的研发强度从2012年的6.3%上升到2018年的8.4%。

8. 半导体行业资本投入高

半导体也属于资本密集型行业。2019年，美国半导体行业的全球资本支出(CapEx)总计319亿美元，占销售额的比例达到12.5%，仅次于美国的替代能源行业（alternative-energy sector）。在全球资本支出方面，2019年，总部位于韩国的企业对半导体行业的资本支出占全球该行业资本支出的31%，其次是美国(28%)、中国台湾(17%)、中国大陆(10%)、日本(5%)和欧洲(4%)。

开发新的半导体设计或建立新的半导体晶圆厂所需的专业知识、资金和规模非常高，而且还在不断增加。例如，将芯片设计从10 nm推进到7nm的成本增加了1亿美元以上，而从7 nm推进到5 nm的成本可能又翻了一番，从3亿美元增加到近5.5亿美元。但这仅是设计芯片的成本。据估计，截至2020年，新建14 16nm晶圆厂的平均成本为130亿美元；10nm晶圆厂的建造成本为150亿美元；7nm晶圆厂的建造成本为180亿美元；5nm晶圆厂的建造成本为200亿美元。

中国在全球半导体行业中举足轻重

1. 中国半导体实力不断增强

无论从芯片设计还是制造的角度来看，中国的半导体实力都在迅速增长。例如，2010 2015年，中国IC设计企业的数量就从485家增加到715家。2005 2015年，中国半导体行业复合年增长率为18.7%，半导体消费增长率为14.3%，全球半导体市场复合年增长率仅为4.0%。

目前，全球约有20％的无晶圆厂IC设计公司位于中国。正如德勤(Deloitte)的一份报告所述，“在集成电路设计方面，中国大陆的能力在过去5年里激增，并开始赶上中国台湾和韩国，成为亚太地区IC设计的主要参与者。”

2. 中国市场对美国半导体企业而言十分重要

中国市场相当重要，在许多美国半导体企业的收入中占据了相当大的比例。例如，2018年前四个月，中国市场占高通收入的60%以上，美光的50%以上，博通的45%左右，德州仪器的40%以上。2018年，美国半导体企业约36%的收入，即750亿美元，来自对中国的销售。

3. 中国半导体行业收入快速增长，但净利润率低

截至2019年底，全球136家最大的半导体企业创造的收入总计5718亿美元。其中，总部位于中国的企业为413亿美元，占全球收入的7.2%以上。中国企业占全球封装测试服务(OSAT)收入的21%(60亿美元)；占代工收入的8%(45亿美元)；占芯片设计和制造收入的7%(296亿美元)。2015年，中国企业占全球半导体行业收入的4%。由此可见，2015 2019年，中国企业的收入占比几乎翻了一番。

尽管中国半导体行业的收入发展迅速，但其净利润率只有英特尔(Intel)、三星(Samsung)、台积电(TSMC)、SK海力士(SK Hynix)和美光(Micron)等企业的一小部分。平均而言，2019年，非中国半导体企业的净利润率为19.4%，而 中国半导体企业的净利润率为12.1% 。

智库提议未来应采取哪些针对中国的措施

报告称，中国通过“重商主义”政策扭曲全球市场，阻碍创新型企业发展和研发投入，破坏半导体行业的“摩尔定律”。报告为应对“中国挑战”提出了国际层面和美国国内层面（落实《为芯片生产创造有益的激励措施法案》（CHIPS）、增加半导体研发的联邦投资）的建议。其中，国际层面的建议包括：

1. 扩大世贸组织有关补贴的内容

根据世贸组织的规定，将财政援助确定为补贴需要具备三个要素：1）财政捐款；2）由政府或公共机构给予；3）给予这种捐助的收益。

因此， 美国应与志同道合的国家和世贸组织合作，更新其规则，对激进的工业补贴施加更严厉的条件和惩罚。 首先 澄清“公共机构”的定义 ，将其扩大到包括国有企业和私营企业等受国家影响的实体。同时，要求给予国有企业的补贴不会对其他国家造成伤害。

志同道合的国家应专注于大幅 提高全球补贴的透明度 ，包括坚持及时、完整地通告补贴行为，并 对未及时通报的补贴建立损害推定 。各国还应召开世贸组织成员和世贸组织上诉机构之间的年度会议，讨论与过度使用补贴相关的模式和挑战。

2. 盟国应在半导体出口管制方面进行合作

对于全球半导体行业，中国既是一个重要的市场，也是一个重要的生产地。对支撑中国经济和军事崛起的核心技术的出口管制无疑将成为政策制定者认真考虑的工具。然而，正如ITIF曾经提出的，美国应尽最大可能与志同道合的国家合作， 协调出口管制措施 ，“因为出口管制制度在国际协调的情况下最为成功。”正如《出口管制改革法案》（Export Control Reform Act）第4811(5)条所述，“ 出口管制应与多边出口管制制度相协调。多边的出口管制是最有效的 ，应该将重点放在那些能够用来对美国及其盟友构成严重国家安全威胁的核心技术和其他物项上。”

报告提出，之前美国为了寻求实现经济或贸易政策目标，不断推行单边出口管制。其与代表特定半导体(包括半导体制造设备)行业和更广泛先进技术的传统瓦森纳协定（瓦协）之间需要形成一种新的管制方式。因此， 美国应避免实施单边出口管制，并寻求制定更雄心勃勃和更有效的诸边（plurilateral）办法，与德国、日本、韩国、中国台湾、荷兰和英国等具有本土半导体产能的国家（地区）共同实施出口管制。

这些国家应共同努力，就非市场经济国家的企业对全球半导体行业构成的威胁以及半导体技术的发展速度和进展达成共识。然后，这些国家 应在“瓦协”之外建立工作组，即“小瓦协”，对半导体技术和相关管制物项（现有管制物项范围之外）进行定义，并制定共同的许可政策。

3. 统一外商直接投资审查程序

《2018年外国投资风险审查现代化法案》（FIRRMA）指示美国海外投资委员会（CFIUS）建立一个正式程序，与盟国政府分享信息，并在投资安全问题上进行协调与合作。因此，美国应继续与志同道合的国家合作， 协调投资审查程序，并考虑扩大其例外国（excepted foreign states）名单， 将法国、德国、荷兰、意大利、日本和韩国等国包括在内。

4. 加强信息共享，打击对外经济间谍活动以及知识产权、技术或商业秘密盗窃

美国应该带领更多志同道合的国家建立一个更广泛的“五眼联盟”，专门致力于合作打击由国家资助的先进技术领域中的间谍活动。该组织可以 编制一份企图进行知识产权盗窃的企业及个人名单，同时制定机制，限制这些企业和个人在盟国市场上竞争。

5. 在半导体研发中实现盟国间合作

半导体创新的广泛性和复杂性意味着有机会招募来自志同道合的国家参与长期、高潜力的研发计划，如“semiconductor moon shots”（半导体登月计划）。这实际上是美国两党《芯片法案》（CHIPS for America Act）所预期的，它呼吁 设立一个7.5亿美元的多边安全基金 ，以支持安全微电子技术的发展和采用。在这方面， 确保微电子供应链的安全将是第一步 ，国会将在今年秋天审查《国防授权法案》(National Defense Authorization Act)的重新授权时，为这一条款拨出资金。

小结

根据宾夕法尼亚大学发布的2020年《全球智库指数报告》，ITIF排在当年美国顶级智库（Top Think Tanks）第39位，全球顶级 科技 政策智库（Top Science and Technology Policy Think Tanks）第4位。其主席阿特金森（Rob Atkinson）具有丰富的政府部门工作经历，其观点在政界具有一定的影响力。此前，ITIF的很多建议和倡导均被美国政府采纳。

ITIF一直对我国的 科技 创新政策持批评态度，并主张对我国采取强硬的反制措施。此份报告在半导体领域的建议与拜登政府联合盟国，发展国内制造业，遏制中国的思路不谋而合，因此很有可能被美国政府采纳。

美国布下大网？解禁了高通对华为的芯片供应，长达两年的制裁就这么停止了？一向对美国言听计从的台积电为何惨遭"拉黑"，满怀欣喜赴美建厂的台积电究竟发生了什么？美国向华为示好却对台积电举起大棒，难道在精心编织一张大网？今天我们就来一起聊聊华为、芯片。

华为被列入美国实体清单已经不是一天两天了，早在2019年特朗普执政时期就挥起制裁大棒，先是将华为名下的68家企业列入实体名单，而后在贸易、经济上同我们大动干戈。

好在我们不仅在经济、贸易领域挺了过来，华为也创造了一个又一个奇迹，虽说受到了一定影响，但是在手机业务方面反而实现了利润增长，更是在6月份送给了我们一个大惊喜，鸿蒙系统问世。

我们先来看看美国解禁华为，葫芦里究竟卖的什么药，随着Mate Pad Pro发布，我们不难发现这次华为新发布的平板，搭载了一颗高通骁龙870芯片，这说明有关之前高通向华为供货的消息得到了证实。

那么疑问来了，这好像并不是美国的一贯作风，对此有人也表现得十分惊喜，美国松绑华为说明美国玩不起了，华为赢了。其实这么早下定论还为时过早，当然，有一点可以肯定的是美国的确玩不起了，至于华为赢没赢，还不能妄下定论，得从今后来看。

我们先说说美国为什么玩不起了？半导体行业不仅属于 科技 基础，更是每个国家经济重要组成部分，为 社会 创造出更多工作岗位。不仅手机行业、 汽车 行业都要用到芯片，就连啤酒酿造行业也要用到所需芯片。

可以说是大到祖国的航天事业，小到老百姓平日里听收音机，小小芯片充斥着我们的生活，无处不在。

在特朗普实施制裁后，表面看似华为缺少了芯片供应，其实在全球经济一体化的今天，各国经贸合作往来频繁，世界经济连为一体，没有哪个国家，更没有哪个跨国企业可以置身事外。

所以说华为受到打压，也就意味着半导体产业布局受到影响，产业链需要被迫做出调整，作为全球最大的芯片设计公司，高通、英特尔等企业都受到了冲击。

这次美国松绑华为，其实就是因为高通实在损失惨重，才向美国政府提出申请，原因就在于华为作为高通的第一大客户，每年都要从高通采购数百亿美元的芯片。可以说正是有了华为这个大客户，高通才赚得盆满钵满。

不过，这次高通主动提出向华为供货，并不是出于仁慈，而是在失去华为这个大客户后，营收状况一路下跌，最高估计有可能损失达80亿美元，于是便向拜登政府提出申请。

对于高通为美国创下的经济效益，提供了数万个工作岗位，拜登政府是有目共睹的。同时高通作为美国半导体行业的标杆，为了促进整个美国半导体行业良性循环，拜登政府只能作出让步。

从另一方面来看，疫情当下的美国着实不好过，特朗普留给了拜登一堆烂摊子要处理，国内通货膨胀居高不下，仅在5月份通胀率就达到了5%，美国大放水令自己的美元霸权地位受到挑战，同时高达28.4万亿的美债着实令美国政府束手无策。

这些都在向世界释放着同一个信号，美国扛不住了！必须要调整国内自身情况，毕竟没有再像以前那般有底气，顺势减缓自己高举的大棒也算是一举两得。

其实细心的朋友就会发现，高通虽然向华为提供芯片了，但是也仅限于4G，根据华为产业链传来的最新消息，在即将发布的P50以及P50系列新机，将会有一部分应用到高通骁龙888处理器。

单从这方面来看，一切自然不言而喻了，美国其实一直在高举着制裁大棒，恰恰也可以看出美国一直忌惮华为海外5G部署工作。如果高通向华为提供了5G芯片，华为手机消费业务一定会得到上升，那么美国本土手机商在全球的市场份额将会下降，比如苹果公司。

早在华为受到制裁后，苹果同小米、OPPO等手机商共同分享了华为所留下的市场，其中无疑苹果是最大受益者。

现如今华为已经发布了鸿蒙系统，如果高通向华为供应5G芯片，芯片紧缺问题得到稍微缓解，那么华为真就可以有更大作为。

当然我们也不能完全依靠美国偷来的"馅饼"，关键在于立足自己掌握核心技术，不过我们要坚信，虽然现在遭受芯片"卡脖"，但是华为在奋斗多年后不照样研发出了鸿蒙系统？同时海思作为华为的"杀手锏"，关键时候一定会有意想不到的结果。

如同我国航天事业一样，我们能将人送上天上，那么就一定会攻克小小的芯片问题，只不过我们暂时被光刻机所束缚到了，毕竟由10万个精密零件所组成的光刻机，除了造价昂贵外，荷兰ASML公司也不过在一年内仅仅生产300多台。

同样放在美国企业身上，它们也并不能完全独立制造，说白了美国虽然掌握着先进技术，掌握着工艺设计技术，但是面对实际制造与生产它们也得依靠外部力量。

现如今的半导体行业在全球有着明确分工，美国掌握着设计技术，欧美拥有设备生产能力，而日韩则负责生产材料供应，最终台湾、大陆完成代工制造，同时也做着简单封册工作。

咋一听，看似我们从事着毫无技术含量，最后一层的工作，其实不然。代工制造也需要强大的技术。台积电作为全球最大的芯片代工厂，牢牢掌握着先进晶圆加工制造技术。

这也是为什么早在2020年，美国就热心邀请台积电赴美建厂，毫无疑问，美国十分眼红台积电所掌握的先进制程工艺，希望美国本土企业也可以掌握。

但同时美国早已布下一张大网，就在台积电与亚利桑那州达成协议，并获得凤凰城市60亿美元补贴后。时间来到了2021年，没想到美国却反手"拉黑"了台积电，在同意高通向华为供货后，却没有将台积电考虑进去，其实这一切也在预料之中。

毕竟美国处处奉行"美国优先"政策，并不想外资企业得到发展，无论在经济领域还是在科研等领域，始终将自己的利益放在首位。隔绝外资企业，增设贸易壁垒，就是为了确保美国本土企业利益不受侵犯。

就连作为美国的小弟三星都没有分得一杯羹，可以看出美国是抱着怎么样的心理。事实上不仅高通获得了向华为供货的资格，英特尔、AMD等公司都取得了资格，可以试想下，台积电与三星此刻心里是多么不甘。

早在美国制裁华为后，台积电可是首当其冲，毫不犹豫地与华为取消了合作，不再向华为供应芯片，那么对于美国言听计从的台积电为何还会被拉黑呢？

简单四个字概括"树大招风"，要知道台积电可是掌握着全球50%的芯片代工市场，而美国仅占12%。面对如此庞大诱人的市场，美国早就垂涎三尺，大家还记得法国"阿尔斯通事件"吗？

阿尔斯通企业是法国最著名的公司，也是全球500强企业，主要涉营电气、轨道交通领域，业务范围遍布全球。可是在2013年，时任阿尔斯通的高管皮耶鲁齐却被美国联邦调查局逮捕，罪名是涉嫌商业贿赂。

于是美国根据《反海外腐败法》要求阿尔斯通支付7.7亿赔偿金，同时将70%的公司业务卖给了美国通用电气公司。

看到这里，相信大家就明白了，美国所谓的法律、法案其实是用来打压美国企业竞争对手的武器。美国甚至允许情报人员活动在工业、商业领域，就为了收集所谓的"证据"用来针对外国企业，既然正面竞争不过，就用法律作为"经济战"的武器。

那么台积电接下来也很有可能是这种境遇，美国撒下的大网就是这样，先掌握先进纳米制程工艺，再找出一个个理由慢慢将台积电产业链据为己有，最终在所谓的"法案"面前令台积电伏手。

不论美国布下什么样的大网，我们既要视而不见同时也要保持警惕，作为 科技 企业，只有创新技术，提升自己实力才是根本，一旦攻克了一个个难题，各种限制枷锁也将不复存在。

---