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2013年成立的中國公司大陸在為加密和區(qū)塊鏈應用設計定制芯片,已成為全球。
在人工智能領域,百度、阿里巴巴和騰訊等一批擁有深厚軟件知識的大型中國新品種設計公司、企業(yè)硬件供應商和互聯(lián)網(wǎng)巨頭,正在投資開發(fā)自己的集成硬件和軟件的ASIC芯片。
在內(nèi)存方面,清華大學集團旗下子公司長江存儲成立于2016年,其目標是在新興的3D NAND閃存領域取得突破,擁有自己的架構。
在制造業(yè),中國計劃在未來五年內(nèi)將裝機容量翻一番,占全球預計新增總?cè)萘康?5%以上。加上中國大陸目前在組裝和測試服務業(yè)的強勢地位,這種制造能力的大幅擴張可能會使中國大陸在2023年成為世界上大的半導體產(chǎn)出地區(qū)。預計中國企業(yè)將占國內(nèi)新增產(chǎn)能的60%左右,其余產(chǎn)能將由外國企業(yè)在中國建設。因此,預計中國企業(yè)在半導體制造業(yè)(包括鑄造廠和IDM)的全球份額將從2018年的3%提高到2023年的7%。
中國在一個國家量子計算實驗室上投入4億美元,申請的量子幾乎是美國近年來的兩倍。
鑒于以上這些發(fā)展,分析人士預計,到2025年,中國將用本土設計的半導體滿足25%至40%的國內(nèi)需求,這一比例將是目前水平的兩倍多。雖然這仍低于中國自己設置的70%自給率的目標,但將使美國在全球的份額下降2至5個百分點。

在過去的30年里,半導體行業(yè)一直處于技術進步的核心,這些技術進步為美國經(jīng)濟、美國國防能力以及全球消費者和企業(yè)帶來了巨大的利益。這也為中國帶來了好處,中國的科技行業(yè)一直能夠利用外國半導體元件來開發(fā)越來越有競爭力的電子設備,這些設備在全球市場上的份額越來越大。半導體領域的這些進步是創(chuàng)新良性循環(huán)的結(jié)果,這種良性循環(huán)依賴于對知識產(chǎn)權的充分保護、對全球市場(包括核心技術和工具)的自由和公平準入,以及將這些創(chuàng)新帶給終端客戶的高度化的供應鏈。
從美國的角度來看,我們的分析表明,對美國半導體企業(yè)施加廣泛的單邊限制,阻止它們?yōu)橹袊蛻舴眨赡軙m得其反,并危及美國長期以來在半導體領域的全球地位。終,這可能導致美國嚴重依賴外國半導體供應商,以滿足美國科技行業(yè)的需求。
過去30年,美國科技行業(yè)一直是生產(chǎn)率提高和經(jīng)濟增長的核心引擎。同樣,如果美國半導體行業(yè)規(guī)模大幅縮小,不再發(fā)揮全球的作用,就無法為研發(fā)投資提供資金,以滿足關鍵國防和能力對半導體的需求。
保持獲取技術的渠道也符合中國的利益,特別是在中國尋求加快經(jīng)濟向新的增長模式轉(zhuǎn)型的過程中,這種增長模式更多地依賴于高附加值產(chǎn)品和以技術為基礎的生產(chǎn)率提高。
找到建設性的方式來解決美國表達的一些關切,例如加強知識產(chǎn)權保護,確保外國半導體公司享有公平的競爭環(huán)境,也可能有利于中國自身的技術發(fā)展愿望。這些措施可以進一步鼓勵外國投資在中國的研發(fā)活動,有利于中國需要的技術和人才的流入,以提升其國內(nèi)產(chǎn)業(yè)的能力,并終創(chuàng)新和質(zhì)量方面的健康競爭。
一個強大的美國半導體行業(yè),充分融入全球技術供應鏈,對于繼續(xù)提供技術至關重要,這些技術將使數(shù)字轉(zhuǎn)型和人工智能的新時代成為可能。與移動革命一樣,此類突破的巨大利益將惠及所有國家的消費者和企業(yè),而不僅僅是美國。因此,美國和中國迫切需要找到一種新的平衡,即在維護各自利益的同時,允許美國半導體公司繼續(xù)大舉投資于研發(fā),并向全球各地的創(chuàng)新設備制造商廣泛提供其*產(chǎn)品。
為了避免這些后果,政策制定者必須設計出同時解決美國問題和保護美國半導體公司全球市場準入的解決方案。

中韓崛起,全球半導體產(chǎn)業(yè)競爭加劇
盡管美國半導體行業(yè)在全球擁有的地位,但它仍面臨著相當大的競爭。終端市場(如智能手機、個人電腦和消費電子產(chǎn)品)的快速產(chǎn)品周期占半導體總需求的一半以上,這意味著美國半導體公司必須每年展開激烈競爭,以贏得每一代新設備的供應合同。
全球行業(yè)分類共有32條半導體產(chǎn)品線,在占全球總需求的61%的其中18條產(chǎn)品線中,每條產(chǎn)品線都至少有一家非美國公司的全球市場份額達到或超過10%,這些企業(yè)將有可能替代美國供應商。
目前,在處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等產(chǎn)品領域,美國公司的總市場份額超過90%,但即便如此,美國也并不能在這些領域高枕無憂。因為全球大客戶越來越多地為數(shù)據(jù)中心設計自己的定制芯片,他們?nèi)找鎯A向于優(yōu)化被稱為應用集成電路(asic)的芯片,以便在自己的大型硬件設備中使用。
此外,美國半導體公司面臨著來自韓國和中國日益激烈的競爭。自2009年以來,韓國和中國的市場份額分別增長了12%和3%。與此同時,美國公司在美國本土市場的競爭也在加劇,歐洲和日本的主要半導體公司正在加大投資力度,通過重大收購擴大投資組合和業(yè)務。
韓國市場份額的增長,在一定程度上反映了市場對存儲產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲產(chǎn)品領域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動、圖像傳感器和集成移動處理器等一系列半導體產(chǎn)品領域的強勢擴張,它既是公司不斷擴大的消費電子和網(wǎng)絡設備硬件產(chǎn)品組合的內(nèi)部供應商,也是其他設備制造商的商業(yè)供應商,這對韓國市場份額的增長做出了貢獻。2019年3月,文在寅指示采取措施,提高該國在全球半導體行業(yè)的競爭力,追趕存儲市場。
自本世紀初以來,中國從初幾乎沒有任何半導體產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)在半導體設計方面取得了穩(wěn)步進展。幾十年來,發(fā)展國家半導體產(chǎn)業(yè),減輕對外國供應商的依賴,一直是中國的政策重點。根據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示,過去五年中,中國半導體企業(yè)報告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導體公司在中國的活動,2018年中國企業(yè)在全球半導體銷售和半導體制造領域的整體份額僅為3-4%。無晶圓廠設計的進步為顯著,近年來,中國的無晶圓廠設計企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報告稱,中國目前有1600多家本土企業(yè),占全球市場的份額總計13%,遠遠高于2010年的5%。
在需求方面,盡管行業(yè)報告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來衡量中國市場的規(guī)模,我們相信,中國原始設備制造商(oem)生產(chǎn)的器件中所包含的半導體元件的價值,是衡量全球半導體需求中真正由中國驅(qū)動部分的佳指標。按照這個標準,中國目前占全球半導體需求的23%。這意味著,國內(nèi)半導體企業(yè)僅國終端設備制造商總需求的14%。

SMT設備的國產(chǎn)化路徑
經(jīng)過十多年的探索,貼片機基礎技術在國內(nèi)已經(jīng)成熟,隨著SMT技術在計算機、網(wǎng)絡通信、消費電子以及汽車電子等的廣泛應用,實施貼片機國產(chǎn)化戰(zhàn)略時機已經(jīng)成熟。
一是引進與培育相結(jié)合,通過產(chǎn)業(yè)投資基金等方式,鼓勵國內(nèi)企業(yè)并購國外二流貼片機企業(yè)。
采用三星貼片機產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式,通過產(chǎn)業(yè)投資基金等多方式并購國外二流貼片機企業(yè),在此基礎上實施自主創(chuàng)新戰(zhàn)略,集中力量研發(fā)貼片機視覺技術、運動控制、軟件等關鍵技術。定位中低速、高精度、高靈活性貼片機市場,在當前經(jīng)濟環(huán)境不景氣的背景下,通過并購、入股等方式收購具備技術優(yōu)勢但市場銷售不佳的廠商(比如荷蘭安比昂等),綜合集成現(xiàn)有技術基礎,降低研發(fā)成本,大大縮短產(chǎn)業(yè)化進程。
二是集中國家優(yōu)勢力量,聯(lián)合成立專項研發(fā)團隊,并加強技術研發(fā)與市場對接。
貼片機生產(chǎn)涉及多學科領域,單個企業(yè)很難完成,必須考慮上下游各環(huán)節(jié)協(xié)作、聯(lián)合發(fā)展。建議以機電自動化程度高的大型國企為主體,組織國內(nèi)分散研發(fā)力量,聯(lián)合成立研發(fā)機構,同時配套專項基金并積引導社會資金進入,多渠道保證持續(xù)研發(fā)能力。同時,技術研發(fā)與市場對接同步進行、相互促進,加快產(chǎn)業(yè)化進程。
三是優(yōu)化市場環(huán)境,加快制定中國SMT產(chǎn)業(yè)標準體系。
一方面,應積參與IPC新SMT相關標準的制定,對已有的中國SMT產(chǎn)業(yè)標準,應從國家層面加強力度。另一方面,應順應中國SMT市場產(chǎn)品、技術發(fā)展趨勢,積引導制定國內(nèi)電子制造組裝工藝質(zhì)量技術標準,溝通分享國內(nèi)SMT企業(yè)成功規(guī)范,推動其發(fā)展成為新的行業(yè)標準。
四是成立SMT研發(fā)基地,加強人才培養(yǎng)和國際合作力度。
國家應結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展優(yōu)勢,圍繞SMT相關技術和工藝基礎較好的研究院所、高校、企業(yè),設立以SMT為核心的電子制造技能實訓基地,培養(yǎng)大批技能型SMT人才。同時,加強國際交流合作,積參與國際學術交流會、課題研討會。
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