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良性創(chuàng)新周期加強(qiáng)了美國的市場地位
這一良性循環(huán)有兩個(gè)核心因素：研發(fā)強(qiáng)度和規(guī)模。歷史上，美國半導(dǎo)體公司一直將收入的17%至20%投資于研發(fā)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)的半導(dǎo)體公司14%的投資比例。事實(shí)上，2018年美國半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度在美國經(jīng)濟(jì)所有行業(yè)中排名第二，僅次于制藥/生物技術(shù)行業(yè)。
規(guī)模是創(chuàng)新良性循環(huán)的第二支柱。2018年，美國半導(dǎo)體行業(yè)的全球產(chǎn)品收入約為2260億美元，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他競爭地區(qū)的同行。這個(gè)規(guī)模是韓國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的兩倍，是日本的五倍，是歐洲的六倍，是中國的15倍。
由于美國國內(nèi)市場占全球半導(dǎo)體需求的比例不到25%，因此，開放進(jìn)入國際市場是美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)擴(kuò)大規(guī)模的關(guān)鍵要求。約80%的美國工業(yè)收入來自出口市場，這個(gè)出口市場中包括了約占全球需求23%的中國。根據(jù)美國國際貿(mào)易會(huì)的數(shù)據(jù)，半導(dǎo)體是美國2018年第出口產(chǎn)品，僅次于飛機(jī)、成品油和。
圖：美國在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵層面處于地位
得以進(jìn)入全球市場，使美國半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度化的資源來制造日益復(fù)雜的產(chǎn)品。例如，在一家價(jià)值150億美元的晶圓制造廠中，使用高精度設(shè)備制造一個(gè)的7納米芯片，需要大約1500步。雖然美國公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)和設(shè)備層可以廣泛依賴美國國內(nèi)的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)，但在材料、設(shè)備及芯片的制造、組裝和測試方面也依賴外國合作伙伴。沒有任何一個(gè)公司或國家有技術(shù)能力控制整個(gè)供應(yīng)鏈。

美國目前是全球半導(dǎo)體行業(yè)的
美國半導(dǎo)體公司將這一市場地位成功轉(zhuǎn)化為強(qiáng)勁的財(cái)務(wù)業(yè)績。在過去五年中，它們的年平均股東回報(bào)率接近14%，比標(biāo)準(zhǔn)普爾500指數(shù)高出4個(gè)百分點(diǎn)以上，截至2019年11月，它們的總市值已達(dá)到約1萬億美元。這種持續(xù)的財(cái)務(wù)實(shí)力對于該行業(yè)在未來繼續(xù)大力投資研發(fā)至關(guān)重要。
事實(shí)上，美國半導(dǎo)體行業(yè)之所以在全球處于地位，主要有賴于大量研發(fā)投資所帶來的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高度的制造工藝生產(chǎn)的高度復(fù)雜的產(chǎn)品，其改進(jìn)往往需要在硬科學(xué)上取得突破，這往往需要多年才能實(shí)現(xiàn)。
在過去的十年里，美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在研發(fā)上投入了3120億美元，僅在2018年就投入了390億美元——幾乎是世界其他國家半導(dǎo)體研發(fā)投資總和的兩倍。美國在基礎(chǔ)研究上投入了大量資金，這有助于填補(bǔ)學(xué)術(shù)突破和新商業(yè)產(chǎn)品之間的鴻溝。然而與其它國家相比，美國投資多年來一直持平或下降。
技術(shù)使美國企業(yè)建立了創(chuàng)新的良性循環(huán)，從大規(guī)模的研發(fā)工作中產(chǎn)生了的技術(shù)和產(chǎn)品，進(jìn)而帶來更高的市場份額，通常也會(huì)帶來更高的利潤率，這將繼續(xù)為良性循環(huán)提供動(dòng)力。

若營收大幅下降，美國企業(yè)的研發(fā)投資將大幅削減——如果它們保持目前的研發(fā)強(qiáng)度，至少會(huì)削減120億美元，即30%。如果美國半導(dǎo)體公司的目標(biāo)是獲得與該行業(yè)資本成本估計(jì)相等的股東總回報(bào)(盡管收入大幅縮水)，那么研發(fā)支出的削減幅度可能必須達(dá)到60%。除了研發(fā)支出削減，資本支出還將減少130億美元，導(dǎo)致美國損失12.4萬個(gè)就業(yè)崗位，其中3.7萬個(gè)在半導(dǎo)體行業(yè)。
假以時(shí)日，美國半導(dǎo)體企業(yè)可能會(huì)失去相對于全球競爭對手的技術(shù)和產(chǎn)品優(yōu)勢，從而不可避免地導(dǎo)致市場份額進(jìn)一步下降。據(jù)估計(jì)，從中長期來看，美國半導(dǎo)體公司的全球份額將從48%下降到30%左右。美國還將失去其在該行業(yè)長期以來的全球地位。
哪些競爭對手能從美國半導(dǎo)體公司放棄的中國客戶那里獲得收入，將取決于中國開發(fā)替代國應(yīng)商的能力。這種能力因產(chǎn)品和時(shí)間的不同而不同。
考慮到中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，短期內(nèi)大部分收入將流向第三國。中國的半導(dǎo)體公司將積發(fā)展，以滿足國內(nèi)40%的需求——幾乎是目前自給自足水平的3倍，并且達(dá)到分析師對2025年的預(yù)測上限。此外，我們的模型顯示，由于韓國在內(nèi)存、顯示器、圖像處理和移動(dòng)處理器等關(guān)鍵產(chǎn)品方面的強(qiáng)大能力，以及它擴(kuò)大生產(chǎn)能力的能力，韓國可能會(huì)取代美國，成為全球半導(dǎo)體行業(yè)的。
從中期到長期來看，在第二種情景下，中國可能會(huì)成功地發(fā)展出一個(gè)有競爭力的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計(jì)行業(yè)，能夠滿足大部分國內(nèi)需求。然而，這需要時(shí)間，也需要持續(xù)的高水平投資。盡管中國在太陽能電池板、液晶顯示器和智能手機(jī)等科技產(chǎn)品上僅用了5到7年的時(shí)間就迎頭趕上，但它是在獲得外國技術(shù)和零部件的情況下做到這一點(diǎn)的。就半導(dǎo)體而言，技術(shù)壁壘要高得多。舉例來說，韓國和閩臺(tái)分別花了大約15到20年的時(shí)間，才成為全球記憶體和晶圓制造的。
此外，正如我們先前所指出的，半導(dǎo)體的技術(shù)復(fù)雜性是如此之高，以至于沒有一個(gè)國家有一個(gè)完全自主的生產(chǎn)過程，并在整個(gè)價(jià)值鏈上完全自給自足。中國可能仍需要依賴外國設(shè)計(jì)公司來制造高度復(fù)雜的芯片，這些芯片需要美國供應(yīng)商提供的設(shè)計(jì)工具，同時(shí)還需要其它地區(qū)的芯片代工廠來制造一些本土設(shè)計(jì)的芯片，尤其是那些需要制造節(jié)點(diǎn)的芯片。
即使中國不得不進(jìn)口替代高性能處理器來取代基于美國技術(shù)的CPU、GPU和FPGA，隨著時(shí)間的推移，中國的半導(dǎo)體公司可能終能夠滿足國內(nèi)對幾乎所有其他半導(dǎo)體產(chǎn)品的需求。這樣做將使中國的自給自足率達(dá)到約85%。在這種情況下，中國半導(dǎo)體行業(yè)的全球份額將從3%增長到30%以上，取代美國成為全球者。
美國半導(dǎo)體行業(yè)下行風(fēng)險(xiǎn)不容小覷

中韓崛起，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競爭加劇
盡管美國半導(dǎo)體行業(yè)在全球擁有的地位，但它仍面臨著相當(dāng)大的競爭。終端市場（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，這意味著美國半導(dǎo)體公司必須每年展開激烈競爭，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公司的全球市場份額達(dá)到或超過10%，這些企業(yè)將有可能替代美國供應(yīng)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(lǐng)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(lǐng)域高枕無憂。因?yàn)槿虼罂蛻粼絹碓蕉嗟貫閿?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，美國半導(dǎo)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(shí)，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(dǎo)體公司正在加大投資力度，通過重大收購擴(kuò)大投資組合和業(yè)務(wù)。
韓國市場份額的增長，在一定程度上反映了市場對存儲(chǔ)產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲(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，這對韓國市場份額的增長做出了貢獻(xiàn)。2019年3月，文在寅指示采取措施，提高該國在全球半導(dǎo)體行業(yè)的競爭力，追趕存儲(chǔ)市場。
自本世紀(jì)初以來，中國從初幾乎沒有任何半導(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，發(fā)展國家半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，減輕對外國供應(yīng)商的依賴，一直是中國的政策重點(diǎn)。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示，過去五年中，中國半導(dǎo)體企業(yè)報(bào)告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導(dǎo)體公司在中國的活動(dòng)，2018年中國企業(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%。無晶圓廠設(shè)計(jì)的進(jìn)步為顯著，近年來，中國的無晶圓廠設(shè)計(jì)企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報(bào)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(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)字來衡量中國市場的規(guī)模，我們相信，中國原始設(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驅(qū)動(dòng)部分的佳指標(biāo)。按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，中國目前占全球半導(dǎo)體需求的23%。這意味著，國內(nèi)半導(dǎo)體企業(yè)僅國終端設(shè)備制造商總需求的14%。
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