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中韓崛起,全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇
盡管美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)在全球擁有的地位,但它仍面臨著相當(dāng)大的競(jìng)爭(zhēng)。終端市場(chǎng)(如智能手機(jī)、個(gè)人電腦和消費(fèi)電子產(chǎn)品)的快速產(chǎn)品周期占半導(dǎo)體總需求的一半以上,這意味著美國(guó)半導(dǎo)體公司必須每年展開激烈競(jìng)爭(zhēng),以贏得每一代新設(shè)備的供應(yīng)合同。
全球行業(yè)分類共有32條半導(dǎo)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(guó)公司的全球市場(chǎng)份額達(dá)到或超過(guò)10%,這些企業(yè)將有可能替代美國(guó)供應(yīng)商。
目前,在處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等產(chǎn)品領(lǐng)域,美國(guó)公司的總市場(chǎng)份額超過(guò)90%,但即便如此,美國(guó)也并不能在這些領(lǐng)域高枕無(wú)憂。因?yàn)槿虼罂蛻粼絹?lái)越多地為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)自己的定制芯片,他們?nèi)找鎯A向于優(yōu)化被稱為應(yīng)用集成電路(asic)的芯片,以便在自己的大型硬件設(shè)備中使用。
此外,美國(guó)半導(dǎo)體公司面臨著來(lái)自韓國(guó)和中國(guó)日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)。自2009年以來(lái),韓國(guó)和中國(guó)的市場(chǎng)份額分別增長(zhǎng)了12%和3%。與此同時(shí),美國(guó)公司在美國(guó)本土市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在加劇,歐洲和日本的主要半導(dǎo)體公司正在加大投資力度,通過(guò)重大收購(gòu)擴(kuò)大投資組合和業(yè)務(wù)。
韓國(guó)市場(chǎng)份額的增長(zhǎng),在一定程度上反映了市場(chǎng)對(duì)存儲(chǔ)產(chǎn)品需求的飆升。韓國(guó)兩家公司都是存儲(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動(dòng)、圖像傳感器和集成移動(dòng)處理器等一系列半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)擴(kuò)張,它既是公司不斷擴(kuò)大的消費(fèi)電子和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件產(chǎn)品組合的內(nèi)部供應(yīng)商,也是其他設(shè)備制造商的商業(yè)供應(yīng)商,這對(duì)韓國(guó)市場(chǎng)份額的增長(zhǎng)做出了貢獻(xiàn)。2019年3月,文在寅指示采取措施,提高該國(guó)在全球半導(dǎo)體行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,追趕存儲(chǔ)市場(chǎng)。
自本世紀(jì)初以來(lái),中國(guó)從初幾乎沒(méi)有任何半導(dǎo)體產(chǎn)品,到現(xiàn)在已經(jīng)在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)方面取得了穩(wěn)步進(jìn)展。幾十年來(lái),發(fā)展國(guó)家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),減輕對(duì)外國(guó)供應(yīng)商的依賴,一直是中國(guó)的政策重點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示,過(guò)去五年中,中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)報(bào)告的總營(yíng)收以每年20%以上的速度增長(zhǎng)。除去外國(guó)半導(dǎo)體公司在中國(guó)的活動(dòng),2018年中國(guó)企業(yè)在全球半導(dǎo)體銷售和半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的整體份額僅為3-4%。無(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)的進(jìn)步為顯著,近年來(lái),中國(guó)的無(wú)晶圓廠設(shè)計(jì)企業(yè)呈爆炸式增長(zhǎng)。CSIA報(bào)告稱,中國(guó)目前有1600多家本土企業(yè),占全球市場(chǎng)的份額總計(jì)13%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2010年的5%。
在需求方面,盡管行業(yè)報(bào)告和媒體經(jīng)常采用各種更高的數(shù)字來(lái)衡量中國(guó)市場(chǎng)的規(guī)模,我們相信,中國(guó)原始設(shè)備制造商(oem)生產(chǎn)的器件中所包含的半導(dǎo)體元件的價(jià)值,是衡量全球半導(dǎo)體需求中真正由中國(guó)驅(qū)動(dòng)部分的佳指標(biāo)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)目前占全球半導(dǎo)體需求的23%。這意味著,國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)僅國(guó)終端設(shè)備制造商總需求的14%。

? 有成熟的非美國(guó)供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi),中國(guó)設(shè)備制造商將把采購(gòu)轉(zhuǎn)向或歐洲其他地區(qū)的現(xiàn)有供應(yīng)商。當(dāng)然前提是假設(shè)這些海外供應(yīng)商繼續(xù)不受限制地使用美國(guó)開發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,與中國(guó)客戶做生意也不受限制。中長(zhǎng)期看來(lái),中國(guó)可能會(huì)尋求完全或部分地用國(guó)應(yīng)商取代第三國(guó)供應(yīng)商,以實(shí)現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)??傮w而言,12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國(guó)需求的45%)屬于這一類。
? 沒(méi)有非美國(guó)供應(yīng)商可替代的半導(dǎo)體元件。
國(guó)需求27%的9個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國(guó)將不得不加快本土替代供應(yīng)商的開發(fā)。在某些情況下,中國(guó)消費(fèi)者可以用其它芯片替代美國(guó)的處理器。例如,中國(guó)公司可以設(shè)計(jì)自己的集成電路,來(lái)代替美國(guó)的CPU、GPU和FPGA。事實(shí)上,一些的中國(guó)公司已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國(guó)出口管制的架構(gòu)的處理器,例如RISC-V開源架構(gòu)。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要的設(shè)計(jì)工具,而目前只有美國(guó)的供應(yīng)商可以提供這些工具,因此中國(guó)必須自行開發(fā)一套設(shè)計(jì)工具,或者從第三國(guó)尋找能夠設(shè)計(jì)這些關(guān)鍵替代元件的新供應(yīng)商。
在技術(shù)脫鉤的情況下,中國(guó)的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈將呈現(xiàn)出截然不同的面貌。(見(jiàn)表9)中國(guó)可以繼續(xù)接觸和歐洲的半導(dǎo)體供應(yīng)商和代工廠,這些供應(yīng)商和代工廠將繼續(xù)使用美國(guó)供應(yīng)商的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,從某種程度上說(shuō),中國(guó)設(shè)備制造商預(yù)計(jì)受到的干擾,在中長(zhǎng)期內(nèi)將在一定程度上受到限制。
除了轉(zhuǎn)換到需要快速提高產(chǎn)能以應(yīng)對(duì)需求激增的新供應(yīng)商的短期動(dòng)蕩之外,中國(guó)面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計(jì)算密集型應(yīng)用開發(fā)可行的替代高性能處理器,與或歐洲其他地區(qū)的新供應(yīng)商密切合作,這些供應(yīng)商可以使用美國(guó)供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)工具。
中國(guó)已經(jīng)在這方面取得了進(jìn)展,使用了非美國(guó)的架構(gòu)來(lái)建造神威超級(jí)計(jì)算機(jī)處理器。歐洲的歐洲處理器計(jì)劃和富士通的K和Post-K超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃表明,歐洲和國(guó)家自己也在積努力擺脫美國(guó)的CPU供應(yīng)商和架構(gòu)。

中國(guó)的“中國(guó)制造2025”計(jì)劃設(shè)定了半導(dǎo)體自給自足的宏偉目標(biāo)。目標(biāo)是到2025年使國(guó)應(yīng)商滿足全國(guó)70%的半導(dǎo)體需求。為了支持這一目標(biāo),中國(guó)正在利用各種政策手段,包括國(guó)家支持的投資基金,為國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體開發(fā)和制造業(yè)提供資金。到目前為止,和地方已經(jīng)為該計(jì)劃承諾了1200億美元。中國(guó)也在積尋求海外人才和并購(gòu)機(jī)會(huì)。
盡管現(xiàn)在中國(guó)還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)自給自足的目標(biāo),但它似乎在半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展:
2004年成立的華為全資半導(dǎo)體子公司海思(HiSilicon)設(shè)計(jì)的芯片,正在為華為大部分智能手機(jī)和越來(lái)越多的5G基站供貨。2018年2月,海思推出了5G芯片組——巴龍5G01,并宣稱這是全球符合5G標(biāo)準(zhǔn)的商用芯片組。近,在2019年10月,華為宣布已經(jīng)開始生產(chǎn)沒(méi)有美國(guó)組件的5G基站。
自2018年年中以來(lái),至少有9家中國(guó)大型消費(fèi)電子公司追隨華為的腳步,宣布計(jì)劃在內(nèi)部開發(fā)芯片,為其數(shù)據(jù)中心、智能手機(jī)或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供貨。
數(shù)家中國(guó)公司正在生產(chǎn)基于替代體系結(jié)構(gòu)的服務(wù)器,這是中國(guó)開發(fā)替代本土數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)作出的嘗試和努力。

我們預(yù)計(jì),維持現(xiàn)狀將產(chǎn)生四個(gè)關(guān)鍵的直接影響。
1、全球科技公司可能會(huì)將部分供應(yīng)鏈從中國(guó)轉(zhuǎn)移出去,這樣它們就可以繼續(xù)為美國(guó)市場(chǎng)服務(wù),而不必對(duì)從中國(guó)運(yùn)出的產(chǎn)品征收關(guān)稅和受到其他潛在限制。
2、由于擔(dān)心美國(guó)的限制會(huì)損害產(chǎn)品功能和質(zhì)量,中國(guó)以外的消費(fèi)者和企業(yè)將不愿意購(gòu)買中國(guó)技術(shù)產(chǎn)品。因此,中國(guó)科技公司在美國(guó)乃至其他發(fā)達(dá)地區(qū)的市場(chǎng)份額將受到侵蝕。相反,美國(guó)科技公司將失去在中國(guó)的市場(chǎng)份額。買家會(huì)因?yàn)殛P(guān)稅、行動(dòng)、消費(fèi)者情緒等,或者只是因?yàn)閲?guó)內(nèi)在海外市場(chǎng)遭遇逆風(fēng)而增加的競(jìng)爭(zhēng)壓力而回避美國(guó)產(chǎn)品。2019年5月美國(guó)對(duì)華為實(shí)施限制后,西歐、加拿大和中國(guó)等市場(chǎng)的智能手機(jī)份額不斷變化,這一格局的初跡象已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)。
3、被列入實(shí)體名單的中國(guó)公司將使用來(lái)自中國(guó)、歐洲和其他供應(yīng)商的組件替換基于美國(guó)技術(shù)的組件。
4、未被列入實(shí)體名單的中國(guó)設(shè)備制造商將主動(dòng)使半導(dǎo)體供應(yīng)商多樣化,以減少對(duì)美國(guó)技術(shù)的依賴,因?yàn)樗麄冋J(rèn)為美國(guó)限制措施可能會(huì)升級(jí)。這將加速中國(guó)幾大智能手機(jī)公司、消費(fèi)電子產(chǎn)品公司和互聯(lián)網(wǎng)公司正進(jìn)行的自研芯片進(jìn)度。
上述前兩種效應(yīng)對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的影響微乎其微。全球科技公司將部分技術(shù)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)移到其他國(guó)家,以繞過(guò)美國(guó)對(duì)中國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品的限制,不會(huì)引發(fā)半導(dǎo)體供應(yīng)商的變化。對(duì)于消費(fèi)者和企業(yè)購(gòu)買決策的變化,我們的市場(chǎng)模型預(yù)測(cè),這將使中國(guó)設(shè)備制造商的半導(dǎo)體需求規(guī)模僅增加約1%,而其他地區(qū)的需求也受到影響,終將轉(zhuǎn)化為美國(guó)半導(dǎo)體公司收入的小幅下降。
上述后兩個(gè)影響意味著中國(guó)客戶將離開美國(guó)組件,這將對(duì)美國(guó)半導(dǎo)體公司產(chǎn)生重大影響。先,目前在實(shí)體名單上的華為和其他中國(guó)公司購(gòu)買的所有美國(guó)半導(dǎo)體都必須轉(zhuǎn)移到非美國(guó)供應(yīng)商手中。我們估計(jì),沒(méi)有美國(guó)半導(dǎo)體直接替代方案的僅約占實(shí)體清單公司半導(dǎo)體總需求的10-15%,這意味著這些公司將能夠迅速找到幾乎所有組件的替代品。例如,2019年9月,華為發(fā)布的Mate 30旗艦機(jī),美國(guó)制造只占比15%,其他的都已找到替代。
對(duì)于不在實(shí)體名單上的中國(guó)企業(yè),更換美國(guó)供應(yīng)商的力度可能會(huì)有所不同,這取決于美國(guó)進(jìn)一步限制的潛在風(fēng)險(xiǎn),以及特定部件是否有可行的替代供應(yīng)商。我們預(yù)計(jì),只有中國(guó)企業(yè)看到一個(gè)清晰、低風(fēng)險(xiǎn)的機(jī)會(huì),使其供應(yīng)商基礎(chǔ)多樣化,美國(guó)供應(yīng)商的全部或部分替代才會(huì)出現(xiàn)。我們估計(jì),中國(guó)客戶目前已在國(guó)內(nèi)或其他地區(qū)建立了替代性非美國(guó)供應(yīng)商,約占2018年半導(dǎo)體需求的73%。
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