SIA 最新报告：未来十年，中国将成全球“芯片工厂”

4 月 27 日报导，本月稍早，美国半导体产业协会（SIA）与波士顿咨询集团公司（BCG）协同公布了一份调查报告，根据 20 好几张数据图表，详细地剖析和展现全世界半导体供应链管理的遍布特点。

这一份 53 页的《在不确定性的时期提升全世界半导体供应链管理》汇报提及，在未来 10 年，全部半导体供应链管理需项目投资约 3 亿美元的产品研发和资本性支出，半导体企业每一年需不断研发投入逾 900 亿美金，等同于全世界半导体销售总额的 20% 上下，以开发设计愈来愈繁杂的集成ic。

▲2019 年全世界各地区半导体供应链管理核心理念遍布状况

依据这一份汇报，日本、韩、台湾和中国内地现阶段集中化了全世界大概 75% 的半导体生产制造生产能力；假如依照如今的发展趋向，中国内地有希望在未来 10 年发展趋势成世界最大的半导体生产制造产业基地。

其分析数据表明，要基本建设彻底自力更生的半导体供应链管理，最少需提升 1 亿美元上下的早期资金投入，最后会导致半导体价钱总体增涨 35%~65%；倘若中国台湾芯片加工永久性终断，最少必须花 3 年、项目投资 3500 亿美金，才可以在全球别的地区基本建设充足取代的生产能力。

除此之外，汇报还呈现了全世界半导体供应链管理产品研发及优秀人才现况。当今在半导体科学研究行业，中国与美国相互之间较大的科学研究合作方，我国每一年递交的毕业论文数和专利权最多，美国半导体专利权均值被引入频次最大，而很多美国半导体技术性提升均为国外优秀人才奉献。

▲2019 年全世界各地区晶圆制造工作能力遍布

一、将来 10 年，我国有希望成世界最大半导体生产制造产业基地

该汇报表明，美国在全世界半导体生产制造生产能力中的市场份额已从 1990 年的 37% 降至当今的 12%，假如按现阶段发展趋势发展趋势下来，这一占比很有可能降至 6%。

比较之下，将来 10 年，我国有希望提升约 40% 的新生产能力，变成世界最大半导体生产制造产业基地。

这身后一大首要条件是经济发展要素，在美国基本建设一个新集成ic加工厂的 10 年总有着成本费（TCO）大概比东亚地区高 25%~50%。

而总有着成本费大约 40-70% 立即归功于政府部门鼓励对策，现阶段美国的政府部门鼓励对策比别的地区低得多。

▲各地区参照芯片加工 10 年总有着成本费（TCO）预计

该汇报觉得，美国美国联邦政府对当地半导体加工制造业的 500 亿美金项目投资，有希望扭曲美国集成ic生产量降低的发展趋势，并在未来 10 年在美国创建高达 19 家优秀的逻辑性、储存和仿真模拟半导体生产制造加工厂或芯片加工。

这将立即造就 7 万只高薪职业职位，并在全部经济发展中间接性造就大概附加的 35 万只就业问题，即一共超出 40 万只立即和间接性就业问题。

▲2019 年美国半导体消費遍布

二、基本建设彻底自力更生的半导体供应链管理，最少需提升早期项目投资 1 亿美元

该汇报觉得，当今沒有一家企业乃至全部我国能完成彻底的竖直融合。

半导体供应链管理是真真正正经济全球化的，2019 年，六大地域（美国、韩、日本、中国内地、台湾、欧洲地区）对半导体领域总增长值的奉献均做到或超出 8%。

▲2019 年各地区在不一样半导体供应链管理阶段的开支及奉献遍布

在全世界半导体供应链管理中，各地区呈现着不一样的优点，并相互之间依靠。半导体的典型性过程牵涉到大部分这种地域。

▲实例：一个智能机运用CPU的全世界过程

美国在产品研发密集式产业链，如电子设计自动化技术（EDA）、关键 IP、ic设计和智能制造层面处在领先水平，这归功于其全球一流的高校、巨大的工程项目人才储备、销售市场驱动器的自主创新生态体系。

亚洲地区（韩、日本、台湾）在晶圆制造层面优点显著，有政府部门鼓励对策适用的规模性资产投资，及其强劲的基础设施建设和娴熟的人力资本。

中国内地在武器装备、封裝、检测等行业处在领先水平，并已经积极主动增加项目投资。

假定在每一个地域基本建设彻底自力更生的当地供应链管理的假定取代计划方案，将必须最少 1 亿美元（9000 亿～1.225 亿美金）的增加量早期项目投资，并造成 半导体价钱总体增涨 35％至 65％，最后造成 顾客电子产品成本增加。

▲完成彻底“自力更生”的本土化半导体供应链管理需提升的产品研发及资本性支出

实际看来，按地域遍布，倘若要达到半导体自力更生，美国需开展 3500~4200 亿美金的早期项目投资，中国内地需开展 1750~2500 亿美金的早期项目投资。

▲完成彻底“自力更生”的本土化半导体供应链管理，各地区所需提升的开支成本费遍布

三、假定替代中国台湾芯片加工，最少需项目投资三年、3500 亿美金

全部半导体供应链管理上面有超出 50 个地域，在其中一个地域有着超出 65% 的全世界市场占有率。

▲一个地域占全世界市场份额的 65% 之上

比如，大约 75％的全世界半导体生产制造工作能力，及其硅晶片、光刻技术等很多重要原材料的经销商，均集中化在中国内地及亚洲地区。这种地域易遭到高地震灾害主题活动和地缘政治学局势紧张的危害。

此外，全世界最优秀的半导体生产量（即 10nm 下列）现阶段 100% 坐落于台湾（占 92％）和韩（占 8％）。

▲一个巨大的全世界貿易流互联网适用半导体供应链管理的自然地理系统化

这种地域存有很有可能因洪涝灾害、基础设施建设关掉或国际性矛盾而终断的潜在性风险性，并很有可能造成 基本上集成ic供货比较严重终断。

在极端化假定的状况下，假如中国台湾代工企业彻底终断一年，中国台湾代工企业将丧失 420 亿美金的收益，这很有可能会造成 全世界电子器件供应链管理暂停，甚至危害到不一样电子产品应用商店 4900 亿美金的收益，进而导致比较严重的世界经济终断。

假如要使这类假定的终断越来越永久化，则很有可能最少必须 3 年時间、3500 亿美金的项目投资，才可以在全球别的地区基本建设充足的生产能力来替代中国台湾芯片加工。

四、美国和中国是世界最大的半导体销售市场

半导体可分成三类，分别是逻辑性（收益占有率 42%），运行内存（收益占有率 26%），及其离散变量、仿真模拟和别的（DAO，收益占有率 32%）。

在手机行业，仿真模拟半导体占有率最大；在消费电子产品、PC、ICT 基础设施建设行业，逻辑性半导体占有率较高；在工业生产和车辆主要用途，DAO 占有率高些。

▲各种半导体销售总额在不一样主要用途的销售总额遍布

在其中，选用 10nm 下列优秀制造的均为逻辑性半导体，而 DAO 在完善制造生产能力中占有率较高。

▲2019 年全世界各种半导体在不一样集成ic制造连接点的生产能力遍布

从地域分布看来，有三种不一样的方法来考量半导体要求的来源于，一是电子产品生产商总公司所在城市，二是设备制造、拼装地址，三是选购电子产品的终端用户所在城市。

▲全世界半导体要求的地域分布

能够见到，英国和中国是世界最大的半导体销售市场。

该汇报可能，2019 年中国顾客和公司选购的机器设备中包括半导体的使用价值约占全世界半导体收益的 24%。基本上与英国（25%）差不多，高过欧洲地区（20%）。

因为在大部分电子产品类型中，中国中国销售市场的提高将比全球别的地域均值高于 4%~5%，因而投资分析师预估，中国在全世界半导体消費中常占的市场份额预估将在未来 5 年再次提高。

五、半导体供应链管理 7 大阶段产品研发 & 资本性支出遍布

半导体造就和生产制造所涉及到的产业链供应链管理是比较复杂和经济全球化的，由科学研究、设计方案、前面生产制造、后端开发测封、EDA & 关键 IP、机器设备 & 专用工具、原材料等 7 个阶段所构成的生态体系来适用。

▲半导体供应链管理包括 7 类不一样阶段

该汇报可能，2019 年全世界半导体产业链产品研发项目投资约为 900 亿美金，资本性支出约为 1100 亿美金，2个数据的总数基本上占同一年全世界半导体销售总额（4190 亿美金）的 50%。

▲2019 年半导体产业链产品研发和资本性支出状况

1、市场竞争前科学研究：占全部领域研发费用的 15-20%

从一项新技术应用方式在一篇科学研究毕业论文中被引进，到规模性商业服务生产制造中，预估均值需 10-15 年的時间。

比如，极紫外光（EUV）技术性是最优秀的半导体生产制造连接点的基本，从初期的定义演试到在芯片加工的商业服务完成，花了近 40 年的時间。

在大部分领跑我国，基础研究一般占总研发投入的 15-20%。比如在国外，基础研究一直平稳在总产品研发的 16-19%，中国现阶段仅有约 5-6% 的研发费用用以基础研究，但以往 20 年中国一直在变小市场竞争前科学研究和总研发费用中间的差别。

2、ic设计：占全部领域研发费用的 65%

ic设计是专业知识专业技能密集式业务流程，占全部领域产品研发的 65%。致力于ic设计的企业，一般会将年薪的 12%~20% 用以产品研发。

伴随着集成ic愈来愈繁杂，项目成本快速升高。比如一款旗舰级智能机的最新系统集成ic的开发设计固定成本，很有可能超出 10 亿美金。

而假如衍生产品很多多次重复使用以前的设计方案，或是在完善连接点上生产制造新的更简易的集成ic，项目成本仅为 2000 万至 2 亿美金。

3、芯片制造：占全部领域资本性支出的 65%

晶圆制造约占全部领域资本性支出的 65%。致力于半导体生产制造的企业的资本性支出一般等同于其年薪的 30~40%。

一个最优秀的、规范生产能力的半导体加工厂必须大概 50 亿美金（用以优秀仿真模拟芯片加工）到 200 亿美金（用以优秀逻辑性和储存芯片加工）的资本性支出。

这比新一代航母（130 亿美金）或一座新核电厂（40 亿～80 亿美金）的预计成本费要高得多。

依据特殊商品的不一样，半导体圆晶的全部生产制造全过程有 400 到 1400 个流程。生产制造进行半导体圆晶的均值時间（即周期）大概是 12 周，但针对先进工艺，很有可能必须高达 14-20 周的時间来进行。

▲晶圆制造全过程概述

4、后端开发测封：占全部领域资本性支出的 13%

主要从事封裝和检测的企业，一般在设备及机器设备上的项目投资超出其年薪的 15%。

总体来说，该阶段占 2019 年领域资本性支出总金额的 13%，关键集中化在中国台湾和大陆，近期也在东南亚国家基本建设新的设备。

5、EDA & 关键 IP：占全部领域研发费用的 3%

在设计，电子设计自动化技术（EDA）企业出示繁杂的手机软件和服务项目来适用半导体设计方案。关键 IP 经销商出示可器重的部件设计方案的受权批准。

EDA 和关键 IP 经销商的研发投入约占全部领域研发费用的 3%，约占其收益的 30 %~40%。

6、机器设备 & 专用工具：占全部领域研发费用的 9%

总体看来，半导体机器设备生产商经销商占 2019 年领域产品研发的 9%，占其收益的 10%~15%。

半导体生产制造应用 50 各种不同种类的高精密圆晶生产加工和检测设备，由技术专业经销商出示，用以生产制造全过程中的每一步。

▲全世界关键半导体机器设备种类遍布

在其中光刻技术专用工具意味着较大的生产商资本性支出，能够决策集成ic芯片加工生产制造的优秀水平。在 7nm 及下列的芯片制造中，一台 EUV 设备可消耗 1.5 亿美金。

7、原材料：占全部领域资本性支出的 6%

从业半导体生产制造的企业也取决于技术专业的原材料经销商。总而言之，2019 年原材料经销商奉献了总资本性支出的 6%，占领域增加值的 5%。

全世界领跑的硅晶片、光敏二极管或汽体经销商的本年度资本性支出一般占其收益的 13% 至 20%。

半导体加工制造业应用高达 300 种不一样的原材料资金投入，在其中很多也必须优秀的技术性来生产制造。

▲2019 年在前端和后端生产制造中，重要半导体生产制造原材料的全世界市场销售状况

六、全世界前三一般占各行业全年收入的 50%~90%

依据其集成化水准和运营模式，半导体企业可分成 4 种种类，分别是集成化元器件生产商（IDM）、无芯片加工工程设计公司（Fabless）、代工企业（Foundry）和外包裹测企业（OSAT）。

▲技术性的多元性和对经营规模的要求造成 了致力于供应链管理特殊层级的运营模式发生

在加工制造业，基本建设新生产能力需要的早期投资总额过大是一个关键阻碍。

举例来说，2015 年至 2019 年，五大晶圆代工厂的年资本性支出累计约为 750 亿美金，均值各家企业每一年 30 亿美金，等同于其年薪的 35% 之上。

半导体设计方案尽管不用很多的资本性支出，但其高产品研发抗压强度也造就了明显的经营规模优点和准入条件堡垒。2015 年至 2019 年，前 5 大无芯片加工设计方案公司研发投入达约 680 亿美金，均值各家公司每一年资金投入 28 亿美金，等同于其收益的 22%。

按收益测算，全世界 10 家较大的 OSAT 企业中有 9 家的总公司坐落于中国内地、中国中国台湾和马来西亚，在其中中国内地和中国台湾占全世界的 60% 之上。

仅有经营规模十分大的企业，才可以从规模性项目投资中得到比较满意的收益。这是为什么在半导体供应链管理的不一样阶段中，世界排名前三的企业一般占分别所属行业收益的 50%~90%。

七、中国与美国相互之间较大的科学研究合作方

半导体领域的产品研发项目投资中，非常大一部分被用以科学研究提升的基础研究上，这种项目投资要比其潜在性的商业服务运用以前好多年。

在这类市场竞争前协作层面，半导体企业与科学研究组织 一般会开展协作，来平摊科学研究成本费和防止可重复性工作中。

以往 10 年，中国和英国是在半导体行业发布有关高新科技毕业论文数最多的2个我国。

依据该汇报对科学研究出版发行的剖析表明，基本半导体科学研究通常涉及到海外界协作，中国和美国相互之间较大的科学研究合作方。

中国研究组织 发布的与半导体有关的科技论文中，36% 是与其他国家的科学研究组织 一同编写的。在美国组织 的出版发行中，60% 是与其他国家的组织 协作编写的，中国是较大的合作方，次之是法国和韩。

一些最重要的半导体技术性进度归功于几十年来全球产品研发协作的結果。例如当今最优秀的 EUV 光刻技术机器设备包括约 10 万只构件，由遍及全球的 5000 好几家经销商出示。

▲EUV 机器设备集成化了来源于全球 5000 好几家经销商的部件

虽然我国每一年递交的半导体科学研究毕业论文和专利权总数是数最多的，但美国仍是该领域最有关自主创新的根源：每一项美国半导体专利权的均值被引入频次是全世界一切别的国家发明专利的 3~6 倍。

▲2010-2019 年全球各地区半导体申请专利数遍布

八、国外人才对美国半导体发展趋势奉献大

现阶段大部分当代半导体中应用的一些最基本上的半导体技术性提升，包含 MOSFET、CMOS 生产制造加工工艺等，均是由香港移民到美国的人开发设计的。

依据安全性和新起研究中心（CSET）近期的一项科学研究，现阶段美国大概 40% 的高技能人才半导体职工出世在美国以外。

国际性学员占电气专业和电子信息科学硕士研究生的 2/3 上下，超出 80% 的学员在进行学士学位后会留到美国。

九、半导体领域吸引住人才遭遇猛烈市场竞争

人才早已变成半导体领域的关键侧重点，人才紧缺的风险性很有可能会限定将来两年的自主创新脚步。

2017 年一项全部供应链管理半导体管理层开展的数据调查报告，约 80% 的企业遭遇着技术性岗位侯选人的比较严重紧缺。在 2018 年的另一项调研中，64% 的被访者将人才列入威协其发展能力的三大风险之一，而且是最大的风险因素。

薪酬数据统计还强调了人才供货层面的限定：自 2001 年至今，美国半导体领域的薪酬增长速度均值为 4.4%，显著快于全部经济发展的薪酬增长速度。

半导体领域还遭遇着人力资本人口老龄化的挑戰，很多目前技术性职位的职工很有可能在未来 10-15 年离休。

除此之外，该领域还必须吸引住不一样专业技能的人才，尤其是开发软件和人工智能技术层面的人才。

从理工科专业大学毕业生全球人才库的历史时间提高看来，好像无法达到半导体领域对人才的要求。

▲全球理工科专业大学毕业生人才库总产量的历史时间提高看上去不能达到领域对人才的要求

该汇报对美国我国科学研究和工程项目管理中心（NCSES）统计分析的全球数据信息开展剖析，数据显示，在半导体供应链管理领跑的六大地域，从 2000 年到 2015 年（近期有详细数据信息的年代），增长率为 4.5%。

科学研究和工程博士的总数表明了类似的年增长率。这类提高在不一样地域也是有非常大差别：我国的人才库每一年提高 10% 之上，在美国的年增长率小于 3%。

这一全球性人才库也遭遇着猛烈的市场竞争，尤其是手机软件和消費技术性企业总数的爆发式提高，提升了半导体领域吸引住吸引高技能人才技术性人才的挑戰。

总结：处理供应链管理风险性必须政府部门刺激性对策

依据这一份汇报的剖析，尽管自然地理系统化推动了自主创新，并减少了顾客的成本费，但它也导致了供应链管理风险性，应根据政府部门刺激性对策来提升当地芯片加工，进而处理供应链管理风险性。

该汇报号召政府部门采用下列行動，以提升供应链管理的长期性延展性：

1、保证 世界各国企业都具有公平的全球市场竞争自然环境，并强大地维护专利权；

2、推动产品研发和标准规范层面的全球貿易和国际交流；

3、项目投资于基础研究、STEM 文化教育和人力资本发展趋势；

4、制订优秀的移民新政策，使领跑的全球半导体群集可以吸引住全球一流的人才；

5、创建确立、平稳的架构，而有目的性地操纵半导体貿易，防止对技术性和经销商的普遍单方限定。

总而言之，为了更好地减少全球关键供货终断的风险性，该汇报觉得美国政府部门应制订以销售市场为导向性的激励计划，以完成更为多样化的地区遮盖。

这种鼓励对策应致力于扩张美国的半导体生产制造工作能力并扩张一些重要原材料的供货，比如能达到美国当地对国防安全、航天航空和重要基础设施建设常用优秀逻辑性集成ic的要求。