一组数据看清美国半导体的真正实力

来源：本文内容由 公众号 半导体行业观察（ID：icbank）翻译自「SIA」，谢谢。

编者按：日前，SIA发布了全球半导体产业去年发展的基本情况，并对美国本土半导体的全球影响力做了一个整体分析。在此，我们将其翻译，呈现到各位读者眼前，希望大家对世界半导体现状和美国半导体的真正实力有一个深入的了解。另外。想查看英文原文的，可以恢复“2018Factbook”下载相关文件。

在过去20年里，世界半导体的销售额从1997年的1372亿美元，增加到去年的4122亿美元。年复合增长率达到了6.65%。而根据WSTS的最新预测，2018年，全球半导体的销售额将会达到4370亿美元，明年更将达到4530亿美元。

全球半导体的销售额

美国作为整个半导体产业的发源地，在上世纪八十年代以前，一直领先于全球的半导体产业市场。但进入了八十年代，美国半导体产业经历了面世以来的第一次滑坡。数据显示，在20世纪80年代早期，美国半导体的销售额全球占比为50%，但在日本公司的步步紧逼、倾销政策和1985到1985的产业衰退的多重影响下，美国半导体销售额的市场份额在上世纪80年代后期下滑了19个百分点，整个产业在日本的攻击之下也几乎毫无还手之力。

不同国家和地区过去三十年的半导体营收占比

在接下来的十年，美国半导体产业开始复苏，到了1997年，美国重新将其半导体销售额全球占比提升到50%，并将其领先地位一直保持到现在。在接下来的一段时间里，美国保持了他们在微处理器、模拟和存储等领域的竞争力，而他们在研发、设计和制程技术方面，也走在世界的前头。数据显示，总部设在美国的半导体公司的销售额占了全球46%的份额。而其他国家和地区在这方面的数字都是在5%和22%之间。

据统计，总部位于美国的半导体公司的销售额在1997年的时候仅为709亿美元，到了2017年，这个数字已经飙升到18890亿美元，年平均符合增长率达到5.02%。我们从总部位于美国的半导体公司的销售额变化可以看到半导体产业的周期性波动特征。

总部位于美国的半导体公司销售额变化

2017年，总部位于美国的半导体公司的销售额占了全球46%的市场，在很多主要的半导体消耗低，美国公司产品的占有率也都在50%左右徘徊。但在全球最大半导体市场之一的日本，美国的市场份额只有40%，不过这与日本一贯以来不怎么接受国外企业产品的历史有关。

美国半导体公司在全球各个地区的影响力

在2017年，81%美国本土的半导体硅晶圆是被美国半导体公司消耗。而总部位于亚太地区的公司，只消耗了美国总晶圆的10%。

美国本土消耗的硅晶圆份额占比

在2017年，总部位于美国的半导体公司消耗了美国46%的前段半导体硅晶圆，而其他领先前段硅晶圆厂则位于新加坡、台湾、欧洲和日本。

美国公司在全球各地的前段硅晶圆份额

数据显示，2017年，美国的半导体出口总额达到440亿美元，位于美国出口产品第四的位置。排在前面的是飞机、成品油和汽车。半导体产品出口数据领先于美国的其他电子产品的出口。

美国2017年的出口产品排名

美国电子类产品的出口数据

从出口半导体种类上看，大部分的半导体产品都是被PC和智能手机等消费电子产品消耗掉，尤其是亚洲、拉丁美洲、东欧和非洲在这些产品方面的强烈需求，更是推动整个市场在增长。

不同终端消耗的半导体份额

半导体产品是开发先进产品的必备元件。随着近年来市场的发展推动，半导体市场消耗量最多的产品逐渐被存储、逻辑器件、模拟和MPU等产品所占领，这四个产品类型在刚过去的2017年全球半导体销售额占比为78%。

不同领域的半导体产品的销售额划分

随着电子产品制造的转移影响，亚太地区在2001年超越了其他国家和地区，成为全球最大的半导体消耗地。自那以后，该地区的市场份额在快速增长。在2001年，该地区的电子消耗总额为398亿美元，但到了2017年。总额高达2490亿美元。而中国更是这个地区电子产品的绝对主导国。在2017年，他们在亚洲地区的占比为53%，而全球占比也高达32%。这些数据最后也都反应到了相关的半导体产品的销售上面。

全球地区的半导体市场

从研发开支上看，包括Fabless在内，美国半导体公司在2017年的整体研发支出为608亿美元，在1997年到2017年间，美国公司的研发投入的年复合增长率也达到5.7%。值得注意的一点，随着时间的迁移，美国公司的研发投资占销售额比逐渐摆脱周期性波动的影响。

美国半导体的研发和资本支出

为了保持在产业中的竞争力，半导体公司必须将其营收的大部分投入到研发和设备上去。半导体产业的特殊性，也要求这些公司去推进更复杂的设计和制程技术。如果要追上全球领先的技术步伐，就要求厂商每年将其营收的30%投入到研发中去。即使在销售下滑的年份，这笔投资也不能减少。

美国公司研发占销售的比例

从1997到2017年，每一个员工的总投资（统计了研发、工厂和设备）上涨了5.8%。这个数字在2001年的时候是10万美金，2003年则降到了85000美金，到2006年，又回到了100000美金。2008到2009的不景气，又导致了每个员工的总投资有所下滑，但到2012年又恢复过来了。在去年，这个数字达到了前所未有的160000美金。

每个雇员的投资额

从1997到2017年，美国半导体产业的研发支出过的年平均复合增长率接近7.4%，美国公司的研发支出一直也处在比较高的水平。忽略销售波动的影响，我们可以看到投入对半导体产业的影响。在刚过去的2017年，美国半导体企业的研发投入高达359亿美元。

研发支出

在过去的20年，企业每年投入到研发中的资金均超过10%。对比美国制造业的经济表现，这是超乎预期的。但正如我们前面所说，研发投入是维持一个半导体企业的核心竞争力的根本。因为半导体领域是一个更新比较快的产业，需要持续投入到先进技术和制程的研发，才能跟上终端需求。尽管2001和2002年产业衰退了，但这些半导体公司恪守他们对未来技术投入的承诺，依然增加了在研发方面的支出。虽然接下来这几年，研发投入方面有些许下滑，但过了没多久，投入也开始逐渐增强。

研发支出占销售比例

美国半导体工业研发支出位于高科技领域投入中比较领先的位置。根据2017年的研发投资数据显示，美国半导体产业的投入仅落后于药物和深刻领域。

不同领域的研发支出占销售比排名

美国半导体产业的研发支出在过去那么多年内，一直处在全球领先的位置，资金也没有被任何国家超越，这也是他们产业能够一直能位于全球领先的原因。从下图我们也可以看出，中国在这方面的投入，是落后于其他国家和地区的。

全球不同国家和地区的研发/销售比

2017年，半导体产业的总资本支出达到历史新高的248亿美元，较之2016年的212亿美元，同比提升了17%。而在2001年到2003年，资本支出有了明显的下滑，这主要是因为晶圆厂所需要的主要设施更新在1999年到2001年已经完成了。到了2004年和2005年，整个半导体的资本支出又有了一个反弹。在2009年的暴跌之后，半导体支出重新站上了一个新高位。

半导体产业的资本支出

半导体产业也为美国的就业做了不少的贡献。

根据数据显示，美国本土的半导体产业直接产生了238969个工作岗位。

与1997年相比，现在美国半导体的劳动生产率有了不止一倍的增长。而这主要是通过资本和研发的投入来实现的。在2017年，美国半导体产业的人均销售总额达到了创历史新高的551000美金。

美国半导体人员的人均销售总额

全球5大半导体设备巨头4家在中国营收超40%，美国四成靠中国

7月13日，据《日经亚洲》报道，“美国芯片设备制造商40%的销售额依赖中国”。 而在《日经亚洲》6月12日的一份报道中，日本50%的芯片制造设备出口到中国。

（图源：VCG）

美国半导体对华的出口限制丝毫没有放松的迹象。美国仍在通过各种补贴（《芯片和科学法案》）和建立半导体联盟来限制中国半导体产业的发展。

但是芯片设备出口数据似乎与美国对中国的半导体政策背道而驰。

尽管美国在不断地努力使得半导体制造业回流，并限制中国半导体产业的发展，但设备制造商仍未能摆脱对最大市场中国的依赖。本期《掌链》带你来看中美半导体设备供应链。

一、四成美国半导体设备卖到中国

据《日经新闻》援引应用材料和泛林集团等公司的财务数据称，中国市场销售额占比已超过40%。

今年2-4月中国占应用材料公司总销售额的43%，同比增长22%；泛林集团财报显示1-3月，中国市场占泛林集团总销售额的42%，同比增长20%。

与此同时一家大型设备制造商的高管表示：“如果没有限制，我们的中国业务占比会更高。”

与此同时美国不断加速半导体供应链本土化

美国商务部部长雷蒙多表示：“我们需要在美国建立一个充满活力的国内半导体生态系统，而先进封装是其中的重要组成部分。”

（图源：美联社）

7月10日，美国商务部发布新的意向通知（NOI）启动一项新的计划，以建立和加速美国本土半导体先进封装产能。CHIPS for America计划预计将在五个研发领域投入高达16亿美元的创新资金。

美国商务部标准与技术部副部长表示：“十年内，通过CHIPS for America资助的研发，我们将创建一个国内封装行业，在美国和国外生产的先进节点芯片可以在美国境内封装，并通过尖端封装能力实现创新设计和架构。”

二、美国限制中国半导体发展为何又卖设备给中国？

因为中国半导体市场非常大。并且越来越多的国产半导体设备开始替代国外半导体设备，如果不抢占中国市场那么随着时间发展就会被中国市场所抛弃。

1.中国将占全球半导体设备市场30%以上

7月10日，国际半导体产业协会（SEMI）发布的年中报告中预测，2024年全球芯片设备销售额预计将增长3.4%至1090亿美元，而中国预计将达到历史最高的350亿美元，占全球市场的30%以上。

而由于美国的限制，还带动了中国从日本进口半导体设备。根据日本财务省贸易统计数据显示，2024年第一季度日本一半的半导体制造设备出口到中国。

2024年第一季度，日本对华半导体制造设备、零部件和平板显示器制造设备出口总额为33.2亿美元，同比增长82%，创下2007年以来的新高。值得注意的是，日本半导体制造设备出口到中国的份额已连续三个季度超过50%。

但日本和美国的半导体设备供应商面对中国市场销售的都是非先进设备。

2.中国半导体供应链存在欠缺但在不断补足

根据DIGITIME SAsia报道，中国目前所需的半导体设备有85%以上依赖进口，14%则由本土生产。

但是虽然目前中国的半导体供应链依赖进口，但是在半导体供应链的不足之处中国也在飞速补足。

在目前日本设备制造商尼康正密切关注中国同行北方华创科技集团的崛起，国外的半导体设备厂商已经开始对中国竞争对手感到担忧了。

而根据日本富士经济报道，中国碳化硅（SiC）衬底材料公司SICC在2023年击败美国Coherent，成为全球第二大SiC衬底供应商。

而在单晶硅方面，根据中国海关数据显示，2023年印度从中国进口硅片价值3.18亿美元，较2022年增长91.2%。

半导体、光学及电子行业领域的国际权威研究机构YoleGroup的研究员也表示：“中国正在弥补空白，并迅速建立起完整的供应链。在半导体臭氧气体发生器领域中国在近期已经从无到拥有多家本土供应商。”

此外中国已成立第三个国家支持的投资基金，以促进半导体产业发展，该基金注册资本为3440亿元人民币（475亿美元） 。

三、半导体设备5巨头在中国的营收

2023年全球半导体设备厂商中排名前5的为荷兰公司阿斯麦（ASML），美国公司应用材料（AMAT），日本公司TokyoElectron（TEL），美国公司泛林（LAM）和科磊（KLA）。

在全球半导体设备厂商中，除了阿斯麦之外中国均是他们最大的市场，且市场份额均超过40%，而阿斯麦中国之所以没能成为最大的市场很大程度上也是因为美国的禁令不得向中国出售先进光刻机。

在前五半导体厂家中，美国半导体设备厂商数量最多，同时应用材料市场份额上升最快，从2022年的17%上升至45%，而在2023年应用材料在美国的营收占比仅有15%。

参考资料：

1. U.S. chip equipment makers rely on China for 40% of sales. NIKKEI Asia

2. China accounts for half of Japan's chipmaking equipment exports. NIKKEI Asia

3. Weekly news roundup: Foreign suppliers concerned about China's chip equipment industry scaling through import substitution. DIGTIMES ASIA

编辑：冰河

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