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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、個人電腦和消費電子產(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。因為全球大客戶越來越多地為數(shù)據(jù)中心設(shè)計自己的定制芯片，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，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產(chǎn)品需求的飆升。韓國兩家公司都是存儲產(chǎn)品領(lǐng)域的全球企業(yè)。三星在顯示驅(qū)動、圖像傳感器和集成移動處理器等一系列半導(dǎo)體產(chǎn)品領(lǐng)域的強勢擴張，它既是公司不斷擴大的消費電子和網(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。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(CSIA)的數(shù)據(jù)顯示，過去五年中，中國半導(dǎo)體企業(yè)報告的總營收以每年20%以上的速度增長。除去外國半導(dǎo)體公司在中國的活動，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)計的進(jìn)步為顯著，近年來，中國的無晶圓廠設(shè)計企業(yè)呈爆炸式增長。CSIA報告稱，中國目前有1600多家本土企業(yè)，占全球市場的份額總計13%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于2010年的5%。
在需求方面，盡管行業(yè)報告和媒體經(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)體元件的價值，是衡量全球半導(dǎo)體需求中真正由中國驅(qū)動部分的佳指標(biāo)。按照這個標(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%。

這種影響要嚴(yán)重得多，而且發(fā)生的速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于僅中國制造2025計劃的預(yù)期效果。分析人士目前預(yù)測，包括IDM和無晶圓廠設(shè)計公司在內(nèi)的中國半導(dǎo)體公司的收入可能以每年10%至15%的速度增長，到2025年，其國內(nèi)需求覆蓋率將從2018年的14%提高到25%至40%。這種增長將轉(zhuǎn)化為中國半導(dǎo)體行業(yè)在全球市場份額中的增長4至7個百分點，這與我們在情景1和情景2模型中的預(yù)測一致。
在沒有限制美國技術(shù)來源的情況下，根據(jù)“中國制造2025”計劃更換外國半導(dǎo)體將影響美國和非美國供應(yīng)商。假設(shè)替代程度與當(dāng)前市場份額成正比，我們的市場模型預(yù)測，僅由于“中國制造2025”，美國半導(dǎo)體公司的全球份額將僅損失2至5個百分點。這一市場份額損失大約是我們所評估的中美摩擦兩種情況下市場份額損失的四分之一。
有兩個主要原因可以解釋中美摩擦帶來的更為的影響。先，對于國應(yīng)商可供選擇的半導(dǎo)體組件，我們預(yù)計中國設(shè)備制造商將瞄準(zhǔn)美國供應(yīng)商的替代品，并在需要時選擇將非美國供應(yīng)商作為第二來源。此外，面對美國的出口限制（甚至是美國可能在我們的情景1中對實體名單之外的公司施加此類限制的風(fēng)險），中國設(shè)備制造商還將嘗試用其他或歐洲供應(yīng)商取代美國半導(dǎo)體供應(yīng)商，即使這種替代無助于實現(xiàn)中國制造2025年的目標(biāo)。
除了財務(wù)影響外，我們的分析還揭示了一個風(fēng)險，即將美國半導(dǎo)體公司拒之門外后，中國市場可能引發(fā)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的劇烈變化，對美國經(jīng)濟(jì)競爭力和產(chǎn)生深刻、不可逆轉(zhuǎn)的影響。如果美國半導(dǎo)體公司的全球份額下滑至約30%，美國將把其長期的全球半導(dǎo)體地位拱手讓給韓國或中國。
更根本的是，美國可能面臨不得不在很大程度上依賴外國供應(yīng)商來滿足其國內(nèi)半導(dǎo)體需求的風(fēng)險。預(yù)計每年研發(fā)投資將減少30%至60%，美國工業(yè)可能無法提供滿足美國國防和系統(tǒng)未來需求所需的技術(shù)進(jìn)步。
美國半導(dǎo)體行業(yè)的下行風(fēng)險可能不止于此。一旦美國工業(yè)失去其全球地位，它將不可能重新獲得。如果我們的中長期情景2得以實現(xiàn)，中國成為全球者，美國半導(dǎo)體行業(yè)將可能面臨額外的份額侵蝕，超出我們預(yù)測的18個百分點。在沒有貿(mào)易壁壘的情況下，中國的競爭對手不會將自己局限于主導(dǎo)國內(nèi)市場。
在其他幾個技術(shù)領(lǐng)域，中國企業(yè)利用在國內(nèi)市場建立的規(guī)模優(yōu)勢，以搶占海外市場的市場份額，使行業(yè)利潤率降低了50%至90%。（見附件12。）

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)強度，至少會削減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)資本成本估計相等的股東總回報(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12.4萬個就業(yè)崗位，其中3.7萬個在半導(dǎo)體行業(yè)。
假以時日，美國半導(dǎo)體企業(yè)可能會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，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、圖像處理和移動處理器等關(guān)鍵產(chǎn)品方面的強大能力，以及它擴大生產(chǎn)能力的能力，韓國可能會取代美國，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，中國可能會成功地發(fā)展出一個有競爭力的國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)計行業(yè)，能夠滿足大部分國內(nèi)需求。然而，這需要時間，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等科技產(chǎn)品上僅用了5到7年的時間就迎頭趕上，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，韓國和閩臺分別花了大約15到20年的時間，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，以至于沒有一個國家有一個完全自主的生產(chǎn)過程，并在整個價值鏈上完全自給自足。中國可能仍需要依賴外國設(shè)計公司來制造高度復(fù)雜的芯片，這些芯片需要美國供應(yīng)商提供的設(shè)計工具，同時還需要其它地區(qū)的芯片代工廠來制造一些本土設(shè)計的芯片，尤其是那些需要制造節(jié)點的芯片。
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)險不容小覷

? 有成熟的非美國供應(yīng)商的半導(dǎo)體元件。
短期內(nèi)，中國設(shè)備制造商將把采購轉(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開發(fā)的設(shè)計工具和制造設(shè)備，與中國客戶做生意也不受限制。中長期看來，中國可能會尋求完全或部分地用國應(yīng)商取代第三國供應(yīng)商，以實現(xiàn)其半導(dǎo)體自給自足的既定目標(biāo)。總體而言，12個半導(dǎo)體產(chǎn)品類別(國需求的45%)屬于這一類。
? 沒有非美國供應(yīng)商可替代的半導(dǎo)體元件。
國需求27%的9個半導(dǎo)體產(chǎn)品類別符合這一描述。中國將不得不加快本土替代供應(yīng)商的開發(fā)。在某些情況下，中國消費者可以用其它芯片替代美國的處理器。例如，中國公司可以設(shè)計自己的集成電路，來代替美國的CPU、GPU和FPGA。事實上，一些的中國公司已經(jīng)在人工智能領(lǐng)域這樣做了。另一種選擇是開發(fā)基于不受美國出口管制的架構(gòu)的處理器，例如RISC-V開源架構(gòu)。這種高度復(fù)雜的半導(dǎo)體產(chǎn)品需要的設(shè)計工具，而目前只有美國的供應(yīng)商可以提供這些工具，因此中國必須自行開發(fā)一套設(shè)計工具，或者從第三國尋找能夠設(shè)計這些關(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。(見表9)中國可以繼續(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)使用美國供應(yīng)商的設(shè)計工具和制造設(shè)備，從某種程度上說，中國設(shè)備制造商預(yù)計受到的干擾，在中長期內(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)對需求激增的新供應(yīng)商的短期動蕩之外，中國面臨的主要挑戰(zhàn)將是為計算密集型應(yīng)用開發(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)商可以使用美國供應(yīng)商提供的設(shè)計工具。
中國已經(jīng)在這方面取得了進(jìn)展，使用了非美國的架構(gòu)來建造神威超級計算機處理器。歐洲的歐洲處理器計劃和富士通的K和Post-K超級計算機計劃表明，歐洲和國家自己也在積努力擺脫美國的CPU供應(yīng)商和架構(gòu)。
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