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23張圖表揭秘全球半導體戰(zhàn)況:美國公司拿下49.9%中國市場

發(fā)布人:旺材芯片 時間:2022-05-10 來源:工程師 發(fā)布文章

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23張圖表揭秘全球半導體戰(zhàn)況。編譯 |  ZeR0
編輯 |  漠影
芯東西5月9日報道,上周四,美國半導體行業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布了最新報告《2022 SIA Factbook》,以展示美國半導體行業(yè)的實力和前景。同時,該報告也展示了許多與中國半導體市場相關的數(shù)據(jù)。

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目前,美國公司仍然領導著全球市場,占世界芯片銷量的近1/2,但美國在現(xiàn)代半導體制造能力中所占的份額已經(jīng)從1990年的37%下降到如今的12%。報告寫道,美國半導體產(chǎn)業(yè)仍面臨重大挑戰(zhàn)。根據(jù)這份報告,2021年,總部位于美國的半導體公司,占據(jù)了全球半導體市場的46.3%,并在中國市場占據(jù)了高達49.9%的市場份額。在制造方面,2021年,美國大約80%的半導體晶圓制造能力來自總部位于美國的公司,美國半導體公司的前端半導體晶圓產(chǎn)能中約有43%位于美國。目前,亞太地區(qū)是最大的區(qū)域半導體市場,而亞太地區(qū)最大的國家市場是中國,占亞太市場的56%,占全球市場的35%。在研發(fā)支出方面,2021年美國半導體行業(yè)的研發(fā)支出占銷售額的百分比達到18.0%,而中國大陸這一數(shù)值僅為7.6%。為了確保美國的技術領先地位,該報告向美國政策制定者提出4項建議:1)投資美國半導體行業(yè);2)增加美國的技術勞動力;3)促進自由貿(mào)易和保護知識產(chǎn)權(quán);4)與志同道合的經(jīng)濟體緊密合作。

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01.美國半導體公司撐起半邊天拿下近半數(shù)中國市場


根據(jù)世界半導體貿(mào)易統(tǒng)計(WSTS)發(fā)布的2021年秋半導體行業(yè)預測,全球半導體銷售額從2001年的1390億美元增長至2021年的5559億美元,年均復合增長率為7.18%。該機構(gòu)估計,全球半導體行業(yè)銷售額將在2022年達到6010億美元,在2023年達到6330億美元。

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▲2001~2021年全球半導體銷售額變化及預測(來源:WSTS、SIA)

在20世紀80年代早期,以美國為基地的生產(chǎn)商占據(jù)了全球半導體銷售額的50%以上,但隨后其市場份額大幅下降。由于來自日本公司的激烈競爭、非法“傾銷”的影響,以及1985年至1986年嚴重的行業(yè)衰退,美國半導體產(chǎn)業(yè)總共失去了19個全球市場份額點,將全球行業(yè)市場份額的領導地位讓給日本半導體產(chǎn)業(yè)。在接下來的10年里,美國半導體產(chǎn)業(yè)開始反彈,到1997年重新獲得了超過50%的全球市場份額,并一直保持到今天。

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▲1983年~2021年全球各地區(qū)半導體市場占比變化(來源:WSTS、Omdia和SIA)

在微處理器、一些前沿設備領域,美國公司均長期保持領先優(yōu)勢。此外,美國半導體公司在研發(fā)、設計和工藝技術方面保持著領先地位。總部位于美國的半導體企業(yè)的銷售額從2001年的711億美元增長到2021年的2575億美元,復合年增長率為6.65%,其銷售增長顯示出與整個行業(yè)相同的周期性波動。

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▲2001~2021年美國半導體企業(yè)銷售額變化(來源:WSTS、SIA)

2021年,美國半導體企業(yè)的全球市占率為46.3%,居世界首位。其他國家及地區(qū)的工業(yè)擁有7%~20%的全球市場份額,中國臺灣及大陸地區(qū)的市場份額為15%。

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▲美國半導體企業(yè)在各地區(qū)半導體市場的占比(來源:WSTS、SIA)

總部位于美國的公司,也在所有主要國家和地區(qū)的半導體市場中占據(jù)了市場份額的領導地位。在中國市場,去年美國半導體公司的市占率高達49.9%。2021年,總部位于美國的公司占美國半導體晶圓制造產(chǎn)能的80%左右??偛课挥趤喬貐^(qū)的半導體企業(yè)占據(jù)了美國大部分剩余產(chǎn)能的10%。

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▲2021年美國半導體晶圓制造產(chǎn)能分布情況(來源:IC Insights全球晶圓數(shù)據(jù)庫、SIA)

美國半導體行業(yè)在美國的制造基地,比在其他任何國家都多。2021年,美國總部公司的前端半導體晶圓廠產(chǎn)能的43.3%在美國。這些美國公司其他的前端半導體晶圓廠產(chǎn)能主要集中在新加坡、歐洲、中國臺灣、日本等地。

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▲總部位于美國的半導體公司晶圓廠產(chǎn)能分布情況(來源:IC Insights全球晶圓數(shù)據(jù)庫、SIA)

與此同時,美國半導體制造能力在美國所占的份額在過去8年下降了超過10%。

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▲2013~2021年全球各地區(qū)半導體制造能力市占率變化(來源:IC Insights全球晶圓數(shù)據(jù)庫、SIA)

半導體是美國的主要出口產(chǎn)品之一。2021年,美國半導體出口額為620億美元,在美國出口額中排名第五,僅次于成品油、飛機、原油、天然氣。

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▲2021年美國產(chǎn)品出口TOP5(來源:美國國際貿(mào)易委員會)

半導體在美國電子產(chǎn)品出口中所占比重最大。

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▲2021年美國電子產(chǎn)品出口TOP5(來源:美國國際貿(mào)易委員會)
02.中國是最大的單一國家市場


絕大多數(shù)半導體需求是由消費者購買的筆記本電腦、智能手機等產(chǎn)品驅(qū)動的。

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▲2021年全球半導體市場總額達到5560億美元,按終端用途的半導體需求分布情況(來源:WSTS)

全球半導體銷售因產(chǎn)品類型而呈現(xiàn)多樣化。近年來,全球半導體行業(yè)中最大的部分是存儲器、邏輯、模擬和微處理器。2021年,這些產(chǎn)品占半導體行業(yè)銷售額的79%。

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▲2021年全球各產(chǎn)品類別半導體銷售額分布(來源:WSTS、SIA)

2001年,隨著電子設備生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到亞太地區(qū),亞太市場的銷售額超過了所有其他地區(qū)市場。從那以后,其規(guī)模翻了一番,從398億美元增加到2021年的3430多億美元。截至目前,亞太地區(qū)是最大的區(qū)域性半導體市場,而亞太地區(qū)最大的國家市場是中國,占亞太市場的56%,全球市場的35%。這一數(shù)據(jù)只反映了半導體對電子設備制造商的銷售——含有半導體的最終電子產(chǎn)品隨后被運往世界各地消費。

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▲2001~2021年全球各地區(qū)半導體市場規(guī)模變化(來源:WSTS、SIA)


03.2021年,美國半導體公司研發(fā)支出占比遠超中國公司


2021年,美國半導體公司的研發(fā)和資本支出總額為906億美元。從2001年到2021年,其復合年增長率約為5.9%。按銷售份額計算的投資等級,一般不受與市場周期相關的波動的影響。


▲2001~2021年美國半導體公司研發(fā)和資本支出變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

該報告認為,為了保持在半導體行業(yè)的競爭力,半導體公司必須持續(xù)將收入的很大一部分投入到研發(fā)和新工廠及設備上。設計和生產(chǎn)最先進的半導體元件的能力,只能通過持續(xù)保持行業(yè)投資率(約占銷售額的30%)來維持。由于需要保持技術領先,2001年和2002年等年份出現(xiàn)了一些極端波動,當時銷售額急劇下降,而研發(fā)和資本設備支出沒有以同樣的速度下降。

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▲2001~2021年美國半導體公司資本和研發(fā)投入占銷售額的百分比變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

從2001年到2021年,每位員工的總投資(通過研發(fā)和新工廠及設備總投資衡量)以每年約3.4%的速度增長。這些支出在2001年超過10萬美元,但自2001年經(jīng)濟衰退后,2003年下降到約9.1萬美元。2006年,每位員工的投資增加到10萬美元以上。2008-2009年的經(jīng)濟衰退導致2009年和2010年每位員工的投資下降,但該數(shù)值在2012年恢復,并于2021年增長到創(chuàng)紀錄的20.6萬美元。

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▲2001~2021年美國半導體公司每位員工總投資變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

從2001年到2021年,美國半導體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出以大約6.9%的復合年增長率增長。美國半導體企業(yè)的研發(fā)支出與年銷售周期無關,一直都很高。2021年,美國半導體行業(yè)的研發(fā)投資總額為502億美元。

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▲2001~2021年美國半導體公司研發(fā)支出變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

在過去的20年里,每年美國半導體公司的研究開發(fā)費用占銷售額的比率超過了10%,這一速度在美國主要制造業(yè)中是前所未有的。由于技術變革的快速步伐要求工藝技術和設備能力的不斷進步,研發(fā)費用對半導體企業(yè)保持競爭力至關重要。2001年和2002年的研發(fā)支出增加,是因為在經(jīng)濟不景氣的情況下,半導體行業(yè)仍致力于押注技術的未來。2003-2004年以及2020-2021年的下降,并非由于研發(fā)預算的削減,而是由于行業(yè)增長強于預期,收入增長快于預期。

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▲2001~2021年美國半導體公司研發(fā)支出占銷售額的比例變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

美國半導體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出比率在主要高科技產(chǎn)業(yè)部門中名列前茅。根據(jù)《2021年歐盟產(chǎn)業(yè)研發(fā)投資記分板》(EU industry R&D Investment Scoreboard),美國半導體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)支出占銷售額的比重僅次于美國制****&生物產(chǎn)業(yè)。


▲美國各行業(yè)研發(fā)支出占銷售額的百分比,注:*不包括半導體;由于方法和來源數(shù)據(jù)的不同,半導體行業(yè)的份額與此前圖表略有差異(來源:EU industry R&D Investment Scoreboard)

2021年美國半導體行業(yè)的研發(fā)支出占銷售額的比例為18.0%,高于其他任何國家的半導體行業(yè),而中國大陸的這一數(shù)值僅為7.6%。

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▲各地區(qū)半導體行業(yè)研發(fā)支出占銷售額的百分比,注:由于方法和來源數(shù)據(jù)的不同,半導體行業(yè)的份額與此前圖表略有差異(來源:EU industry R&D Investment Scoreboard)

美國半導體行業(yè)是高度資本密集的行業(yè),在2021年的資本支出總額為405億美元。其資本支出從2001-2003年下降,因為在1999-2001年期間完成了主要的新設施和晶圓廠的使用增加;2004年出現(xiàn)了反彈;2005年,從資本支出占銷售額的比例來看,該行業(yè)處于平衡地位;在2009年全球經(jīng)濟衰退導致資本支出大幅下降后,2011年資本支出反彈至237億美元。

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▲2001~2021年美國半導體公司資本支出變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

2021年,隨著芯片制造商提高產(chǎn)能以滿足半導體需求的激增,其資本支出超過了400億美元。在過去20年里,美國半導體公司每年資本支出占銷售額的比例平均在10%到15%之間,是美國所有行業(yè)中最高的。


▲2001~2021年美國半導體公司資本支出占銷售額的比例變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

除了2009年、2010年,其余18年其每年的資本支出占銷售額的比例都超過了10%。在美國經(jīng)濟的主要制造業(yè)中,這一比率非常高。對于半導體制造商來說,資本支出對他們的競爭地位至關重要。工業(yè)創(chuàng)新的快速發(fā)展需要大量的資本支出,來繼續(xù)生產(chǎn)更先進的設備。
04.結(jié)語:美國半導體領導地位不穩(wěn)SIA呼吁力促投資與創(chuàng)新


總體而言,SIA報告認為,美國半導體行業(yè)是美國經(jīng)濟實力、國家安全、全球競爭力和技術領先地位的關鍵驅(qū)動力。美國半導體行業(yè)直接創(chuàng)造了超過27萬個就業(yè)機會,間接創(chuàng)造了160多萬個就業(yè)機會。

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過去20年,美國半導體公司的生產(chǎn)率迅速提高,比2001年增加了1倍以上。這些生產(chǎn)率的提高是通過保持較高的資本投資級別和研發(fā)支出比例而實現(xiàn)的。2021年,美國半導體行業(yè)的人均銷售額比率超過了67萬美元。

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▲2001~2021年美國半導體公司人均銷售額變化(來源:美國證券交易委員會、SIA)

SIA報告希望通過這些關鍵數(shù)據(jù)的呈現(xiàn),使美國半導體行業(yè)決策者意識到促進增長和創(chuàng)新相關措施的重要性,保持美國的技術領先地位,并贏得未來技術的全球競爭。來源:SIA


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