10 月底,美国奥巴马总统科学和技术顾问委员会(PCAST)宣布成立一个新的工作组,以加强美国半导体产业发展,详情移步于此。在今年 6 月底,被称为“国会思想库”的美国国会研究服务局(CRS)发布了名为《美国半导体制造业:产业趋势、全球竞争力和政府政策》的报告,是对自 2015 年 7 月起国会开展的为期一年的美国半导体制造能力调查结果的梳理和呈现,全面展现了全球和美国半导体产业及制造能力现状,以及美国面临的竞争态势、政府角色和保障国防可信供应新举措等内容,现释放报告的精华内容。

  

美国政府在半导体产业发展中的角色产业发展早期

从 20 世纪 40 年代起,美国政府就在半导体产业的建立和发展中扮演了核心角色,如二次世界大战中对电子和材料的研发投入催生了半导体技术;计算机的发展开辟了半导体的一个重要应用领域;国防、宇航和民用领域的大量政府采购占早期半导体市场的最大份额。

  

20 世纪 80 年代

日本成为全球动态随机存储器(DRAM)领域的霸主后,美国政府采取了多项应对措施,包括 1986 年签订的美日双边协议以打开日本市场;投资成立了著名的“半导体制造技术联盟”等研究团体以提升技术竞争力等。

  

近期

科研上,重点投资有望延寿现有半导体技术和带来变革性突破的基础科研;立法上,2015 年将“企业研发税收抵免”由周期性变为永久性以鼓励企业加强长期研发,颁布《国外伪冒商品阻止法案》以打击伪冒半导体产品;管理上,2015 年 7 月国会成立“半导体核心工作组”,为不断增加的半导体政府投资提供政策等支持。

  

全球半导体产业及制造能力现状产业总体

2015 年全球销售额 3350 亿美元,较 2012 年上涨 15%,此前 20 年的复合年增长率达到 9.5%;按器件类别分,集成电路占比 82%,其中又以逻辑器件、存储器、微处理器和模拟器件排名前四,分别占 27%、23%、18%和 13%。

  

制造能力

2015 年底全球有 94 座 300 毫米晶圆先进制造厂,中国台湾地区数量最多(28 座);如将各国现有半导体制造能力进行等效计算,韩国占比最高(26%)。2015~2017 年,全球还将新建 36 座包含多种晶圆尺寸的制造厂,中国大陆地区数量最多(14 座)。分布详情如下表。

  

表 全球已有和拟建半导体制造能力分布

  

  

美国半导体产业及制造能力现状产业总体

2015 年美国销售额 1660 亿美元,持续占比全球总量的一半,其中 83%为国外市场;出口额 418 亿美元;分列美国高科技产业和所有产业出口额的第一和第四名;进口额 417 亿美元;在全球前 20 大半导体企业中占据 10 席,包括英特尔、高通、美光、德州仪器、博通等;企业研发投入占销售额的 15~20%;专利数也高居所有企业前列,如 2015 年排名前三的是高通(2900)、英特尔(2046)和博通(1086)。

  

制造能力

美国在全球占比 13%,负担着美国半导体企业前端制造需求的 50%;现有 17 座 300 毫米晶圆制造厂分别隶属英特尔(7 座)、美光(4 座)、格罗方德(3 座)、德州仪器(2 座)和三星(1 座),主要生产微处理器、存储器、模拟 / 混合信号器件及提供代工服务。随着亚洲半导体企业的崛起和美国半导体企业境外投资的快速增加,美国近年先进制造能力的建设速度已明显落后,全球占比从 1980 年的 42%已滑落到 1990 年的 30%、2007 年的 16%,及现在的 13%。

  

美国所面临的全球竞争态势东亚

日本半导体产业从 20 世纪 90 年代初开始衰退,2015 年全球前 20 大半导体企业中只剩东芝、瑞萨和索尼三家。韩国三星和 SK 海力士在 2015 年全球 DRAM 市场的占比为 46.4%和 27.9%。中国台湾地区的台积电和联电在 2015 年全球代工市场的占比为 54.3%和 9.3%,位列第一和第三。

 

中国大陆地区

中国用集成电路超过全球总量的一半,但话语权非常有限:在仅有的 9 座 300 毫米晶圆制造厂中 3 座为外国企业所有;所用半导体的 80%依赖进口;2014 年中国境内半导体企业所获利润仅占全球的 13.4%。尽管中国已发布国家级发展纲要和投入巨资打造本土制造能力,但面临巨大困难:(1)缺少足够规模,无法降低成本;(2)美韩等国阻止最先进技术向中国出口,干预中国企业的国际并购。

  

欧洲

2015 年销售额 340 亿美元,全球占比 10%;专注特定领域,如分别占全球汽车、工业和能源用半导体市场的 50%、35%和 40%。知名企业有意法、英飞凌和恩智浦,均位列 2015 年全球前 20 大半导体企业。欧盟在 2013 年推出微纳电子发展战略,拟到 2020 年将欧洲半导体产值的全球占比提高到 20%。

  

新变化下的美国国防可信供应保障措施

美国 IBM 自 2004 年起一直是美国国防部最先进、最高密级半导体制造工艺的唯一供应源。2015 年,由阿布扎比酋长国所持有的格罗方德公司成功收购了 IBM 的两个半导体制造厂,随后还获得了美国国防部“可信供应商”认证,将在 2023 年前持续为国防部提供制造能力。

  

面对美国半导体制造能力的减少、可信制造依赖外国等变化,国防部正考虑以下措施:(1)通过技术手段保证来自全球商用、非可信源半导体产品的可信;(2)找寻美国境内其他先进制造能力;(3)建立政府所有的制造能力。此外,国防部制造和产业基础政策办公室也正开展半导体产业基础研究以寻求对策。