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      中國追趕半導體,走到哪一步了?

      發布日期:2022-03-01

      從智能手機、醫療設備到國防軍工都需要半導體。當前,半導體產業已經成為了國家戰略之爭,爭奪半導體行業主導地位的斗爭,正在演變為類似19世紀互為競爭對手的幾個大國為爭奪中亞控制權爆發沖突的博弈。只不過,如今這場現代博弈主要圍繞增強工業產能和開發最新技術展開。

      雖然,在目前的全球產業鏈和供應鏈體系下,尤其是在智能手機市場,中國已經形成了完整的電子產品制造產業鏈。不過,對于半導體行業的三類公司而言,中國企業尚扮演著規則追隨者的角色。在美國持續的科技封鎖下,中國的半導體追趕之路如今又走到了哪步?

      陳根:中國追趕半導體,走到哪一步了?

      美國之壟斷

      半導體產業鏈環節眾多,專業分工程度高,技術的創新應用是行業重要驅動力。具體來看,半導體產業鏈上下游包括三大環節:IC設計、晶圓制造加工以及封裝測試、應用。

      其中,IC設計是指根據終端產品的需求,從系統、模塊、電路等各個層級進行選擇并組合,確定器件結構、工藝方案等,實現相關的功能和性能要求,并將其委托給晶圓代工廠進行生產加工;晶圓制造廠根據設計版圖進行掩膜制作形成模板,在晶圓上批量制造集成電路,通過多次重復運用摻雜、沉積、光刻等工藝最終將IC設計公司設計好的電路圖移植到晶圓上;完成后的晶圓再送往下游封測廠進行切割、焊線、塑封,以防止物理損壞或化學腐蝕,同時使芯片電路與外部器件實現電氣連接,最后移交給下游廠商。

      當前,半導體產業鏈其實是以美國為主導的一種壟斷模式。美國半導體行業幾乎占了全球市場份額的一半,雖然在1980年代,美國半導體產業在全球市場份額中遭受了重大損失。在1980年代初期,總部位于美國的生產商占據了全球半導體銷售量的50%以上。但由于來自日本公司的激烈競爭,非法“傾銷”的影響以及1985年至1986年的嚴重產業衰退,美國半導體產業失去了全球19個市場份額,并將全球市場份額的領導地位讓給了日本。

      但在接下來的10年中,美國半導體行業開始反彈,到1997年,它以超過50%的全球市場份額重新獲得了領導地位,這一地位一直保持到今天。美國半導體公司在微處理器和其他領先設備中保持了競爭優勢,并在其他產品領域繼續保持領先地位。此外,美國半導體公司在研發,設計和工藝技術方面保持領先地位。

      根據美國半導體協會SIA《2020Factbook》報告,2019年美國公司擁有最大的市場份額,達到47%。其他國家或地區的行業在全球市場中占有5%至19%的份額;美國半導體公司約占全部半導體晶圓制造能力的81%;此外,亞太地區的半導體公司占美國產能余下的大部分,約為10%。約有44%的美國公司的前端半導體晶圓產能位于美國,其他依次是新加坡、中國臺灣、歐洲和日本。

      當然,美國半導體行業在全球的領導地位離不開大規模研發投資帶來的技術突破和產品創新。半導體是由高先進的制造工藝生產的高復雜的產品,而這些突破需要多年持續的巨大資本與人才投入才能實現。美國半導體行業一直注重研發,高投入帶來了技術領先,技術領先地位使美國公司得以建立創新的良性循環。

      畢竟,在過去的20年中,美國年度研發支出(占銷售額的百分比)已超過10%。這個比率在美國經濟的主要制造業中是空前的。根據2019年歐盟工業研發投資排行榜,就研發支出占銷售額的比例而言,美國半導體行業僅次于美國制藥和生物技術行業。顯然,研發支出對于半導體公司的競爭地位至關重要,技術變革的迅速發展也要求制程技術和設備功能的不斷進步。

      由此帶來的美國在全球半導體行業的壟斷顯而易見。美國不僅擁有核心技術的壟斷,更是掌控著全球產業鏈。而當美國及其伙伴國將一些關鍵材料、生產裝備列入管制清單時,自然就危及到了我國半導體產業和相關工業體系的安全。

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