最近,由于美国对华为的禁运,国内读者甚至全球利益相关者都高度关注美国出台相关政策和资金支持半导体发展的力度。作为回应,SIA发布了这份报告,深入了解了美国半导体行业的现状及其面临的挑战。
几十年来,美国公司在生产这些为现代技术提供动力的微小芯片方面一直处于世界领先地位。美国在半导体行业的领导地位是美国成为世界最大经济体和最先进技术领导者的关键原因。
自20世纪20年代初新冠肺炎疫情爆发以来,人们一直在使用半导体技术寻找治疗方法、照顾病人、在家工作和学习、订购杂货和其他必需品,并维护支撑现代社会的无数其他系统。这提醒我们半导体在应对世界上最紧迫的挑战和危机方面的重要性。
美国半导体行业继续保持其在对未来至关重要的半导体技术方面的全球领先地位,包括人工智能(AI)、量子计算和先进无线网络(如5G)。尽管2019年全球销售额同比负增长,但美国半导体行业保持了其全球市场份额的领先地位,并在研发和资本支出方面保持了高水平的投资。
这些行业投资使美国得以保持其在半导体创新方面的领先地位。美国公司在5G技术方面处于领先地位,并开发了与人工智能和大数据相关的所有先进半导体,为从超级计算机到互联网数据中心的一切提供动力。
然而,美国汽车行业面临着许多挑战。新冠肺炎疫情颠覆了全球经济,扰乱了全球供应链,并在短期内造成了巨大的市场不确定性。半导体制造和设计的创新成本不断上升,尤其是在前沿领域,也带来了新的挑战。此外,尽管美国仍然是半导体设计和研发的全球领导者,但目前芯片制造的最大份额正在亚洲。最后,国际政治不稳定,特别是在贸易政策方面,迫使美国工业界考虑如何在一个充满不可预测的不确定性和政策约束的世界中保持竞争力。美国半导体行业严重依赖其深厚的全球供应链和海外市场准入。
总的来说,尽管美国工业继续引领全球工业,但在寻求保持其未来的领导地位时,它也面临着明显的挑战。
全球半导体市场
50年前,半导体技术帮助人类登上月球并安全返回家园。最近,半导体使自动驾驶汽车成为可能。半导体对从经济到国家安全的一切运作都至关重要。市场对半导体的需求推动了芯片的发展,并为我们的生活带来了便利,使不可能成为可能。这就是为什么半导体行业能够保持长期增长的原因。然而,在短期内,围绕新冠肺炎疫情和其他宏观经济因素存在重大不确定性。
继2018年创纪录的4688亿美元销售额之后,2019年全球半导体销售额下降了12%,至4123亿美元,这主要是由于存储器市场的周期性。2020年6月发布的《世界半导体贸易统计(WSTS)半导体市场预测》预测,2020年全球半导体行业的销售额将略有增加,达到4260亿美元,较2019年秋季2020年的预测有所下调,主要原因是2020年初新冠肺炎疫情对全球经济和供应链的负面影响。到2021,据WSTS预测,全球半导体销售额将反弹至4520亿美元。
半导体市场的驱动因素
半导体不仅为智能手机、计算机、汽车和工业设备中的各种产品提供动力,还创造了人工智能、量子计算和先进无线网络(包括5G)等新兴市场。半导体是推动技术进步的引擎。先进的半导体创造了更好的产品,带来了更大的需求和销售收入,这反过来又增加了开发更先进半导体的研发投资,并带来了新的应用。
例如,将低功率模拟和射频(RF)电子器件封装到芯片上,使手机成为可能。当所有这些都打包在一起并连接到网络时,智能手机就出现了。这一创新也使数字经济成为可能,因为越来越强大的微处理器和网络芯片使计算机有足够的能力支持云计算。今天,它正在开辟新的需求领域。目前终端用户需求的市场份额保持稳定。
数据显示,直到2018年,终端市场的需求一直稳定,但在2019年年中,几乎所有用于终端产品的半导体的价格都有所下降。最终用途产品售价下降的一个主要因素是内存产品的价格下降。
现在,人工智能、量子计算和先进的无线网络正在开辟半导体需求的新领域,美国公司准备从中受益。如果以历史为指导的话,未来将带来许多今天无法想象的应用。当第一部手持手机和后来的智能手机出现时,人们认为只有高管才会使用它们。就在40多年前,第一台具有四种功能的手持计算器在航空杂志上以每台500美元的价格出售,相当于今天的2400美元。当时,手持设备实际上是通过电线连接到桌子或墙上的电话上的接收器。然后,令人惊讶的是,今天销售的几乎每一部智能手机的计算器和手机功能都是免费的;真正的增值是摄像头和互联网连接。在半导体领域出现第一批创新之前,这些都不可能发生。
我们可以想象半导体的未来。
智能城市使用半导体从智能手机收集位置、方向和速度数据,以协调交通信号并优化交通流量。随着车辆在未来变得更加自动驾驶,它们将连接到红绿灯摄像头,可以检测建筑物、倒下的树木,或者更重要的是,检测在路上玩耍的儿童。因此,5G变得更加重要。
未来,同样的半导体技术将用于建造更高效的工厂,通过物联网(IoT)连接,机器人将使组装更高效。具有5G连接的智能私有云将提供运行智能工厂所需的人工智能。