美國(guó)半導(dǎo)體有多強(qiáng)?最新Factbook揭露真相
關(guān)鍵詞: 半導(dǎo)體 電子設(shè)備 芯片
2023年SIA概況中的數(shù)據(jù)有助于展示美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的實(shí)力和前景,以及為什么政策制定者制定促進(jìn)增長(zhǎng)和促進(jìn)創(chuàng)新的措施至關(guān)重要。
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是美國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國(guó)家安全、全球競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)領(lǐng)先地位的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。半導(dǎo)體使我們使用的系統(tǒng)和產(chǎn)品能夠工作,交流、旅行、娛樂(lè)、利用能源、治療疾病和做出新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。半導(dǎo)體是在美國(guó)發(fā)明的,美國(guó)公司仍然領(lǐng)導(dǎo)著全球市場(chǎng),占全球芯片銷(xiāo)售額的近一半。
為了幫助促進(jìn)創(chuàng)新并確保美國(guó)持續(xù)的技術(shù)領(lǐng)先地位,政策制定者應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):
1. 投資美國(guó)半導(dǎo)體的領(lǐng)導(dǎo)者:有效、迅速、透明地實(shí)施《芯片和科學(xué)法案》中的政策和計(jì)劃。在芯片法案中制定先進(jìn)制造業(yè)投資信貸法規(guī),以涵蓋對(duì)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)的全部投資。制定促進(jìn)創(chuàng)新和美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的政策,例如制定半導(dǎo)體設(shè)計(jì)投資稅收抵免和加強(qiáng)研發(fā)稅收抵免。通過(guò)投資芯片和科學(xué)法案授權(quán)的研究和科學(xué)項(xiàng)目,保持美國(guó)的技術(shù)領(lǐng)先地位。
2. 加強(qiáng)美國(guó)的技術(shù)勞動(dòng)力:實(shí)施一項(xiàng)國(guó)家戰(zhàn)略,在適當(dāng)投資的支持下,與教育領(lǐng)導(dǎo)人和私營(yíng)部門(mén)協(xié)商,改善教育體系,增加在STEM領(lǐng)域畢業(yè)的美國(guó)人的數(shù)量,支持那些追求微電子事業(yè)的人,并確保培訓(xùn)和教育機(jī)會(huì)來(lái)填補(bǔ)空缺職位。改革美國(guó)的高技能移民制度,使世界上最優(yōu)秀、最聰明的人能夠進(jìn)入美國(guó),包括在美國(guó)大學(xué)獲得STEM領(lǐng)域研究生學(xué)位的外國(guó)學(xué)生。確保資金以加強(qiáng)各級(jí)半導(dǎo)體勞動(dòng)力,并確保所有教育水平和技能需求的強(qiáng)大管道。
3.促進(jìn)自由貿(mào)易和保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán):批準(zhǔn)和更新自由貿(mào)易協(xié)定,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)。擴(kuò)大《信息技術(shù)協(xié)定》,這是世界貿(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)體密切合作: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。
第一節(jié):行業(yè)概述
全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是全球經(jīng)濟(jì)的一個(gè)關(guān)鍵增長(zhǎng)部門(mén)
全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額從2001年的1390億美元增加到2022年的5740億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率為6.67%。根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)(WSTS) 2022年秋季半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)測(cè),全球半導(dǎo)體行業(yè)銷(xiāo)售額預(yù)計(jì)將在2023年減少到5560億美元,并在2024年增加到6020億美元。
WSTS 2022年秋季半導(dǎo)體行業(yè)預(yù)測(cè)
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)占據(jù)了全球近一半的市場(chǎng)份額
20世紀(jì)80年代,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在全球市場(chǎng)份額上遭受了重大損失。在20世紀(jì)80年代初,美國(guó)制造商占據(jù)了全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售額的50%以上。由于來(lái)自日本公司的激烈競(jìng)爭(zhēng),非法“傾銷(xiāo)”的影響,以及1985年至1986年的嚴(yán)重工業(yè)衰退,美國(guó)工業(yè)總共失去了19個(gè)全球市場(chǎng)份額點(diǎn),并且已經(jīng)將全球工業(yè)市場(chǎng)份額的領(lǐng)導(dǎo)地位讓給了日本半導(dǎo)體工業(yè)。
美國(guó)工業(yè)在接下來(lái)的10年里反彈,到1997年,它以超過(guò)50%的全球市場(chǎng)份額重新獲得了領(lǐng)導(dǎo)地位,這個(gè)地位一直保持到今天。美國(guó)半導(dǎo)體公司在微處理器和其他尖端設(shè)備方面保持了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),并在其他一系列產(chǎn)品領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。此外,美國(guó)半導(dǎo)體公司在研發(fā)、設(shè)計(jì)和工藝技術(shù)方面保持領(lǐng)先地位。如今,總部設(shè)在美國(guó)的公司擁有最大的市場(chǎng)份額,達(dá)到48%。其他國(guó)家的工業(yè)占全球市場(chǎng)份額的7%至20%。
美國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)的銷(xiāo)售額呈現(xiàn)出逐年穩(wěn)定增長(zhǎng)的趨勢(shì)
總部設(shè)在美國(guó)的半導(dǎo)體公司的銷(xiāo)售額從2001年的711億美元增長(zhǎng)到2022年的2750億美元,復(fù)合年增長(zhǎng)率為6.7%??偛吭O(shè)在美國(guó)的公司的銷(xiāo)售增長(zhǎng)顯示出整個(gè)行業(yè)同樣的周期性波動(dòng)特征。
美國(guó)半導(dǎo)體公司在主要地區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)上保持著市場(chǎng)份額的領(lǐng)先地位
2022年,總部設(shè)在美國(guó)的半導(dǎo)體公司占據(jù)了半導(dǎo)體總市場(chǎng)份額的48.0%,是所有半導(dǎo)體行業(yè)中最高的。在所有主要國(guó)家和地區(qū)半導(dǎo)體市場(chǎng)中,總部位于美國(guó)的公司也占據(jù)了銷(xiāo)售市場(chǎng)份額的領(lǐng)先地位。
半導(dǎo)體是美國(guó)最大的出口產(chǎn)品之一
2022年,美國(guó)半導(dǎo)體出口額為611億美元,僅次于成品油、飛機(jī)、原油、天然氣,排在第五位。半導(dǎo)體在美國(guó)所有電子產(chǎn)品出口中所占的比重最大。
第二部分:多元化和消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的全球市場(chǎng)
絕大多數(shù)半導(dǎo)體需求是由消費(fèi)者最終購(gòu)買(mǎi)的產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的,如筆記本電腦或智能手機(jī)。消費(fèi)需求日益受到新興市場(chǎng)的推動(dòng),包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲。
全球半導(dǎo)體銷(xiāo)售按產(chǎn)品類型不同而呈現(xiàn)多樣化
隨著半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)發(fā)出更先進(jìn)的產(chǎn)品和工藝技術(shù),應(yīng)用于最終用途行業(yè)的半導(dǎo)體技術(shù)迅速發(fā)展。近年來(lái),全球半導(dǎo)體行業(yè)中最大的部分是存儲(chǔ)器,邏輯,模擬和MPU。到2022年,這些產(chǎn)品占半導(dǎo)體行業(yè)銷(xiāo)售額的78%。
亞太地區(qū)是最大的區(qū)域性半導(dǎo)體市場(chǎng),中國(guó)是最大的單一國(guó)家市場(chǎng)
2001年,隨著電子設(shè)備生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到亞太地區(qū),亞太市場(chǎng)的銷(xiāo)售額超過(guò)了所有其他區(qū)域市場(chǎng)。從那以后,它的規(guī)模翻了一番,從398億美元增加到2022年的3309.4億美元。到目前為止,亞太地區(qū)最大的國(guó)家市場(chǎng)是中國(guó),占亞太市場(chǎng)的55%,占全球市場(chǎng)的31%。這一數(shù)據(jù)僅反映了向電子設(shè)備制造商銷(xiāo)售半導(dǎo)體的情況——含有半導(dǎo)體的最終電子產(chǎn)品隨后被運(yùn)往世界各地消費(fèi)。
第三節(jié):資本和研發(fā)投入
保持美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的驅(qū)動(dòng)力
該行業(yè)每年在資本和研發(fā)方面的總投資水平很高
2022年,包括無(wú)晶圓廠公司在內(nèi)的美國(guó)半導(dǎo)體公司的研發(fā)和資本支出總額為1096億美元。從2001年到2022年,復(fù)合年增長(zhǎng)率約為6.3%。按銷(xiāo)售份額計(jì)算的投資水平一般不受市場(chǎng)周期性波動(dòng)的影響。
資本和研發(fā)投資對(duì)于保持美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要
為了在半導(dǎo)體行業(yè)保持競(jìng)爭(zhēng)力,公司必須不斷地將收入的很大一部分投資于研發(fā)和新工廠和設(shè)備。行業(yè)技術(shù)變革的步伐要求公司開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的設(shè)計(jì)和工藝技術(shù),以及引入能夠制造更小特征尺寸部件的生產(chǎn)機(jī)械。設(shè)計(jì)和生產(chǎn)最先進(jìn)的半導(dǎo)體元件的能力,只能通過(guò)持續(xù)的承諾來(lái)保持與整個(gè)行業(yè)約30%的銷(xiāo)售額投資率保持同步。保持技術(shù)領(lǐng)先地位的需要導(dǎo)致了2001年和2002年等年份的一些極端波動(dòng),當(dāng)時(shí)銷(xiāo)售額急劇下降,而研發(fā)和資本設(shè)備支出卻沒(méi)有以同樣的速度下降。
2022年,人均資本支出和研發(fā)投資降至20.1萬(wàn)美元
從2001年到2022年,每個(gè)員工的總投資(以綜合研發(fā)和新工廠和設(shè)備總量衡量)以每年約4.2%的速度增長(zhǎng)。這些支出在2001年超過(guò)10萬(wàn)美元,但在2001年經(jīng)濟(jì)衰退后,2003年下降到大約9.1萬(wàn)美元。2006年,每位員工的投資額增加到10萬(wàn)美元以上。2008-2009年的經(jīng)濟(jì)衰退導(dǎo)致人均投資在2009年和2010年下降,但在2012年回升,并在2022年增長(zhǎng)到20.1萬(wàn)美元。
美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)支出一直很高,這反映了研發(fā)對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)的內(nèi)在重要性
從2001年到2022年,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的R&D支出以年均7%左右的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。不管年銷(xiāo)售周期如何,美國(guó)半導(dǎo)體公司的研發(fā)支出往往一直很高,這反映了研發(fā)投資對(duì)半導(dǎo)體生產(chǎn)的重要性。2022年,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的研發(fā)投資總額為588億美元。
在過(guò)去的20年里,美國(guó)的年度研發(fā)支出占銷(xiāo)售額的比例超過(guò)了15%,是美國(guó)所有行業(yè)中最高的
在過(guò)去的20年里,年度研發(fā)支出占銷(xiāo)售額的比例超過(guò)了15%。這一速度在美國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要制造業(yè)中是前所未有的。研發(fā)支出對(duì)半導(dǎo)體企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)地位至關(guān)重要。技術(shù)變革的快速步伐要求工藝技術(shù)和設(shè)備能力不斷進(jìn)步。2001年和2002年研發(fā)投入的增加是由于盡管經(jīng)濟(jì)低迷,但該行業(yè)對(duì)技術(shù)未來(lái)的承諾。2003-2004年的下降,以及2020-2021年的下降,不是由于研發(fā)預(yù)算的削減,而是由于行業(yè)增長(zhǎng)強(qiáng)于預(yù)期,這使得收入增長(zhǎng)快于預(yù)期。
在美國(guó)主要產(chǎn)業(yè)中,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷(xiāo)售額的百分比處于領(lǐng)先地位
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出率在主要高科技產(chǎn)業(yè)部門(mén)中名列前茅。根據(jù)《2022年歐盟產(chǎn)業(yè)R&D投資記分牌》,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的R&D支出占銷(xiāo)售額的比例僅次于美國(guó)制藥和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上的支出占銷(xiāo)售額的百分比比其他任何國(guó)家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)都要高
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷(xiāo)售額的百分比是其他任何國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)無(wú)法超越的。
美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)是高度資本密集型的行業(yè),每年在資本設(shè)備上的支出占銷(xiāo)售額的比例往往很高
2022年,美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的總資本支出為507億美元。由于1999-2001年期間完成了主要的新設(shè)施以及更多地使用鑄造廠,資本支出從2001-2003年有所下降。2004年出現(xiàn)了反彈,2005年該行業(yè)在資本支出占銷(xiāo)售額的百分比方面處于平衡狀態(tài)。2011年,在2009年因全球經(jīng)濟(jì)衰退而大幅下降之后,資本支出反彈至237億美元。2022年,隨著芯片制造商提高產(chǎn)能以滿足對(duì)半導(dǎo)體需求的激增,資本支出超過(guò)了500億美元。
在過(guò)去的20年里,年資本支出占銷(xiāo)售額的比例平均在10%到15%之間,并在2022年首次超過(guò)15%
在過(guò)去的20年里,年度資本支出占銷(xiāo)售額的比例除了2年以外都超過(guò)了10%。這一比率在美國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要制造業(yè)中是非常高的。對(duì)于半導(dǎo)體制造商來(lái)說(shuō),資本支出對(duì)其競(jìng)爭(zhēng)地位至關(guān)重要。行業(yè)創(chuàng)新的快速步伐需要大量的資本支出來(lái)繼續(xù)生產(chǎn)更先進(jìn)的設(shè)備。
第四部分:美國(guó)就業(yè)
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)為美國(guó)提供了25萬(wàn)個(gè)直接就業(yè)崗位和100多萬(wàn)個(gè)間接就業(yè)崗位。其中,為美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)創(chuàng)造了30.7萬(wàn)個(gè)直接就業(yè)崗位,而一個(gè)美國(guó)半導(dǎo)體工作帶動(dòng)美國(guó)經(jīng)濟(jì)其他領(lǐng)域新增5.7個(gè)就業(yè)崗位,這意味著美國(guó)將增加170多萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
第五節(jié):美國(guó)生產(chǎn)力
在過(guò)去的20年里,美國(guó)半導(dǎo)體公司的生產(chǎn)率得到了快速提高
自2001年以來(lái),美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率增加了一倍以上。這些生產(chǎn)率的提高是通過(guò)保持較高的資本投資水平和研發(fā)支出率而實(shí)現(xiàn)的。2022年,美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的人均銷(xiāo)售額超過(guò)了60.7萬(wàn)美元。
