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? 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(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)工具和制造設(shè)備,與中國(guó)客戶(hù)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)。總體而言,12個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類(lèi)別(國(guó)需求的45%)屬于這一類(lèi)。
? 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(lèi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)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)。

SMT設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程
自1985年開(kāi)始引進(jìn)SMT生產(chǎn)線批量生產(chǎn)彩電調(diào)諧器以來(lái),中國(guó)電子制造業(yè)應(yīng)用SMT技術(shù)已近30年。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)SMT生產(chǎn)線大約5萬(wàn)條,貼片機(jī)總保有量超過(guò)10萬(wàn)臺(tái),自動(dòng)貼片機(jī)市場(chǎng)已占全球40%,成為全球大、重要的SMT市場(chǎng)。
焊接、檢測(cè)和印刷設(shè)備已經(jīng)接近國(guó)際水平。
2005年以來(lái),國(guó)內(nèi)SMT設(shè)備企業(yè)在印刷機(jī)、焊接、檢測(cè)等SMT設(shè)備方面已基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,并憑借市場(chǎng)價(jià)格優(yōu)勢(shì)占據(jù)70%~80%的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額。
錫膏印刷機(jī)方面,國(guó)內(nèi)早由日東研制成功。近年眾多民營(yíng)企業(yè)參與研制,已有多個(gè)品種問(wèn)世,達(dá)到世界中上等水平。2006年?yáng)|莞凱格精密機(jī)械公司推出全自動(dòng)印刷機(jī),很快成為國(guó)內(nèi)。
焊接設(shè)備方面,國(guó)內(nèi)研發(fā)與制造起步很早,無(wú)鉛焊接設(shè)備已達(dá)到國(guó)際水平,成為我國(guó)表面貼裝設(shè)備市場(chǎng)中具競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。目前,低端市場(chǎng)都由國(guó)產(chǎn)占領(lǐng),市場(chǎng)仍為國(guó)外所壟斷(在穩(wěn)定性方面,與國(guó)外水平存在一定差距。比如,某國(guó)外回流爐廠商橫向溫差僅為0.5度,而國(guó)內(nèi)高水平高達(dá)2度)。
AOI設(shè)備方面,2010年之前國(guó)內(nèi)AOI市場(chǎng)幾乎由國(guó)外20多種設(shè)備壟斷,東莞神州視覺(jué)率先研發(fā)成功國(guó)內(nèi)款A(yù)OI設(shè)備Aleader系列,至今已累計(jì)銷(xiāo)售4000多臺(tái),年銷(xiāo)售達(dá)到600~700臺(tái)的水平。
X-Ray檢測(cè)設(shè)備方面,國(guó)內(nèi)起步較晚,日聯(lián)科技自2006年進(jìn)入該領(lǐng)域以來(lái),已于2008年實(shí)現(xiàn)核心部件的,達(dá)到水平。目前,公司產(chǎn)品年出貨量達(dá)到400多臺(tái)。
貼片機(jī)仍依賴(lài)進(jìn)口,其中六成以上來(lái)自日本。
貼片機(jī)是SMT生產(chǎn)線為關(guān)鍵、技術(shù)和穩(wěn)定性要求高的設(shè)備。十多年來(lái),中國(guó)企業(yè)仍處于摸索階段和樣機(jī)試制階段,一直未推出通過(guò)中試的成熟產(chǎn)品,幾乎依靠進(jìn)口(除小型的LED貼片機(jī));在華國(guó)外企業(yè)將核心貼片機(jī)的生產(chǎn)放
在國(guó)外,在華工廠主要負(fù)責(zé)周邊設(shè)備生產(chǎn)及貼片機(jī)維護(hù)、調(diào)試等服務(wù)。
圖2 2001~2013年中國(guó)自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)口情況
2013年,國(guó)內(nèi)自動(dòng)貼片機(jī)進(jìn)口金額達(dá)到13.01億美元,進(jìn)口來(lái)源國(guó)主要為日本,占比達(dá)到65.2%;從韓國(guó)、德國(guó)、新加坡、美國(guó)、荷蘭進(jìn)口占別為17.9%、6.1%、3.7%、1.3%、0.8%。
圖3 2013年中國(guó)進(jìn)口自動(dòng)貼片機(jī)國(guó)別和地區(qū)分布

BCG預(yù)測(cè),如果以上兩種假設(shè)中的情況發(fā)生,未來(lái)三到五年,對(duì)美國(guó)將產(chǎn)生如下影響:
? 如果美國(guó)維持現(xiàn)行實(shí)體清單中規(guī)定的限制,將損失8個(gè)百分點(diǎn)的全球份額和16%的收入。
? 如果美國(guó)完全禁止半導(dǎo)體公司向中國(guó)客戶(hù)銷(xiāo)售,實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致技術(shù)與中國(guó)脫鉤,那么將損失18個(gè)百分點(diǎn)的全球份額和37%的收入。
? 這些收入下降將不可避免地導(dǎo)致研發(fā)和資本支出的大幅削減,以及美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)15000至40000個(gè)高技能直接工作崗位的流失。
圖:中美摩擦將顛覆美國(guó)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的地位
4、若中美產(chǎn)業(yè)技術(shù)完全脫鉤,韓國(guó)和中國(guó)將繼續(xù)崛起,甚至取得地位。
如果中美貿(mào)易摩擦升級(jí),產(chǎn)業(yè)技術(shù)完全脫鉤,韓國(guó)很可能在幾年內(nèi)取代美國(guó)成為世界半導(dǎo)體的領(lǐng)頭羊;從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,中國(guó)可能獲得地位。
美國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵——良性循環(huán)
美國(guó)半導(dǎo)體公司主要包括在自己工廠設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的集成設(shè)備制造商(IDM)和依靠第三方晶圓制造代工廠的芯片設(shè)計(jì)公司(Fabless),Gartner數(shù)據(jù)顯示,這兩類(lèi)公司在2018年提供了約48%的全球半導(dǎo)體市場(chǎng)。事實(shí)上,在32個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)品類(lèi)別中,美國(guó)不僅在23個(gè)類(lèi)別中處于地位,還在從個(gè)人電腦、IT基礎(chǔ)設(shè)施到消費(fèi)電子產(chǎn)品所有終端應(yīng)用市場(chǎng)中處于地位。

良性創(chuàng)新周期加強(qiáng)了美國(guó)的市場(chǎng)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(guó)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(guó)半導(dǎo)體公司的研發(fā)強(qiáng)度在美國(guó)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(guó)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(guò)其他競(jìng)爭(zhēng)地區(qū)的同行。這個(gè)規(guī)模是韓國(guó)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(guó)的15倍。
由于美國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占全球半導(dǎo)體需求的比例不到25%,因此,開(kāi)放進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)是美國(guó)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(guó)工業(yè)收入來(lái)自出口市場(chǎng),這個(gè)出口市場(chǎng)中包括了約占全球需求23%的中國(guó)。根據(jù)美國(guó)國(guó)際貿(mào)易會(huì)的數(shù)據(jù),半導(dǎo)體是美國(guó)2018年第出口產(chǎn)品,僅次于飛機(jī)、成品油和。
圖:美國(guó)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(chǎng),使美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)能夠利用高度化的資源來(lái)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(guó)公司在產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)和設(shè)備層可以廣泛依賴(lài)美國(guó)國(guó)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(cè)試方面也依賴(lài)外國(guó)合作伙伴。沒(méi)有任何一個(gè)公司或國(guó)家有技術(shù)能力控制整個(gè)供應(yīng)鏈。
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