近期,美國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(SIA)發(fā)布《2021年美國半導(dǎo)體行業(yè)報(bào)告》。SIA表示,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的研發(fā)占比超過其他任何國家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),但優(yōu)勢地帶主要集中在EDA和核心IP、芯片設(shè)計(jì)、制造設(shè)備等研發(fā)密集型領(lǐng)域。其在芯片制造的份額正在急劇下降,需要更大力度的投資和激勵(lì)措施。
SIA指出,2021年,全球仍然受到 COVID-19 的嚴(yán)重影響,半導(dǎo)體技術(shù)使人們能夠遠(yuǎn)程工作、學(xué)習(xí)、治療疾病、在線購物并保持社交聯(lián)系。隨著世界大部分地區(qū)進(jìn)入封鎖狀態(tài),半導(dǎo)體技術(shù)使全球經(jīng)濟(jì)、醫(yī)療保健和社會的齒輪繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并通過支撐世界上最先進(jìn)的超級計(jì)算機(jī)等方式,助力醫(yī)生和科學(xué)家開發(fā)治療方法和疫苗。
但是,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在 2021年取得巨大成功的同時(shí),也面臨著重大挑戰(zhàn)。首當(dāng)其沖的是全球范圍的半導(dǎo)體短缺。疫情防控期間,半導(dǎo)體需求不斷增長,疊加汽車半導(dǎo)體等其他芯片品類需求的大幅波動,引發(fā)了全球范圍內(nèi)的半導(dǎo)體供需失衡。在這種趨勢下,全球半導(dǎo)體企業(yè)致力于擴(kuò)充產(chǎn)能。到 2021 年年中,全球半導(dǎo)體月出貨量達(dá)到新高,但大多數(shù)行業(yè)分析師預(yù)計(jì)短缺將持續(xù)到 2022 年。
2020年,美國占據(jù)了全球半導(dǎo)體市場的47%。美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在研發(fā)密集型領(lǐng)域保持領(lǐng)先的市場份額,包括EDA和核心IP,芯片設(shè)計(jì)和制造設(shè)備。而資本密集度更高的材料和制造(包括封裝)高度集中在亞洲。約 75% 的全球半導(dǎo)體制造能力,包括全部的10納米以下先進(jìn)制程制造能力分布在亞洲。在子產(chǎn)品領(lǐng)域,美國在邏輯芯片、分立器件、模擬芯片、光學(xué)器件處于領(lǐng)先地位,而存儲器的優(yōu)勢地位則被其他國家占據(jù)。
在過去十年中,美國以外地區(qū)芯片產(chǎn)出的增長速度是美國的五倍。各國通過強(qiáng)有力的激勵(lì)計(jì)劃吸引半導(dǎo)體制造企業(yè),美國需要實(shí)施類似的激勵(lì)措施以保持競爭力。
雖然全球的半導(dǎo)體分工使芯片供應(yīng)鏈實(shí)現(xiàn)了巨大增長和行業(yè)創(chuàng)新,但半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的脆弱性的不容忽視。在 2019 年,10nm及以下的先進(jìn)制程半導(dǎo)體全部產(chǎn)自美國以外的地區(qū)。這也使美國政府意識到,強(qiáng)化半導(dǎo)體供應(yīng)鏈建設(shè)需要加大對芯片生產(chǎn)和創(chuàng)新的投資力度。2021 年 6 月,美國參議院通過了《美國創(chuàng)新與競爭法案》 (USICA),將劃撥520 億美元用于支持芯片制造、研究和設(shè)計(jì)。美國半導(dǎo)體行業(yè)已敦促美國眾議院通過該法案并交由總統(tǒng)拜登簽署生效。
2000 年到 2020 年期間,美國半導(dǎo)體行業(yè)研發(fā)支出的年復(fù)合增長率約為7.2%。2020 年,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入合計(jì)440 億美元。就研發(fā)占比(研發(fā)支出占銷售額的百分比)而言,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)達(dá)到18.6%,在美國僅次于制藥和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè),超過了任何其他國家的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)。高水平的研發(fā)再投資推動美國半導(dǎo)體創(chuàng)新行業(yè),進(jìn)而維持其全球銷售市場份額的領(lǐng)先地位并創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會。
美國在全球芯片制造的份額下降,加上聯(lián)邦對半導(dǎo)體研發(fā)的投資不足,將削弱美國持續(xù)生產(chǎn)先進(jìn)芯片以支持經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、降低清潔能源獲取成本以及在關(guān)鍵技術(shù)取得優(yōu)勢的能力。要使國家在未來取得成功,就必須在半導(dǎo)體技術(shù)取得領(lǐng)先。
SIA表示,要延續(xù)美國在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢地位,美國需要加強(qiáng)半導(dǎo)體領(lǐng)域投資。包括按照《美國創(chuàng)新與競爭法案》資助本土半導(dǎo)體制造、研究和設(shè)計(jì)業(yè),為半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和制造業(yè)制定投資稅收抵免政策,以促進(jìn)先進(jìn)半導(dǎo)體研究、設(shè)計(jì)和制造設(shè)施的建設(shè),以及本土芯片的市場推廣和創(chuàng)新。