美国半导体第一大模板报告《Factbook》，透露美国担忧

编者按：本文来自微信公众号“芯思想”（ID:ChipInsights），作者：赵元闯，36氪经授权发布。

每年4月，美国半导体协会（Semiconductor Industry Association，SIA）都会发布一个美国半导体行业报告《Factbook》，从行业概述、全球市场、资本支出和研发投入、工作岗位、生产效率五个方面描述美国半导体年度行业现状。

2020《Factbook》如期而至，我们看看美国半导体协会（SIA）是如何评判美国半导体市场现状。

报告指出20年来，销售额的30%进行研发投入和资本支出，帮助美国半导体产业维持全球领先地位。平均高达17%的研发投入给美国半导体公司带来了卓越的技术和产品，获得了更高的市场份额（从2018年45%到2918年47%），带来更高的利润率（英特尔、德州仪器、ADI的毛利率在60%以上），让而让公司产生了良性循环。有媒体认为，该报告处处表明美国半导体的强大。

芯思想研究院认为，《Factbook》报告是美国半导体产业第一大模板报告，报告实际上对美国半导体产业的内忧外患进行了梳理。第一，美国半导体晶圆制造产能一半以上都在海外；第二，高端工艺技术还要依靠亚太地区支持，美国本土的晶圆制造业水准已经落后亚太的趋势。

一、美国半导体行业概述

行业概述共分7个小点

1、全球半导体产业是全球经济的关键增长领域

半导体行业是全球经济增长的重要驱动力，全球半导体销售额从1999年的1494亿美元增加到2019年的4123亿美元，年均复合增长率为5.21%。根据世界半导体贸易统计（WSTS）2019年秋季半导体行业预测，全球半导体行业销售额预计将在2020年达到4330亿美元，在2021年达到4600亿美元。

2、美国半导体产业占全球市场份额近一半

在1980年代，美国半导体产业在全球市场份额中遭受了重大损失。在1980年代初期，总部位于美国的生产商占据了全球半导体销售量的50%以上。由于来自日本半导体公司的激烈竞争，非法“倾销”的影响以及1985年至1986年的严重产业衰退，美国半导体产业总共失去了19%的全球市场份额，并将全球半导体产业市场份额的领导地位让给了日本半导体产业。

在接下来的10年中，美国导体产业开始反弹。1997年以超过50%的全球市场份额重新夺回了领导地位，一直保持到今天。

美国半导体公司在微处理器和领先器件中保持了竞争优势，并继续保持领先地位。同时，美国半导体公司在研发、设计和工艺技术方面保持领先地位。

2019年总部位于美国的生产商占据了全球半导体销售量的47%（芯思想研究院注1：较2018年的45%增加了两个百分点）。中国大陆、中国台湾，日本、欧盟，韩国分别享有占5%、6%、10%、10%、19%

3、美国半导体公司的销售额呈现稳定的年度增长

总部位于美国的半导体公司的销售额从1999年的767亿美元增长到2019年的1928亿美元，复合年增长率为4.72%。总部位于美国的半导体公司的销售增长显示出整个行业都具有的相同周期性波动。

（芯思想研究院注2：从1998年到2018年，总部位于美国的半导体公司的复合年增长率5.84%，从1998年到2019年，总部位于美国的半导体公司的复合年增长率5.15%。）

4、美国半导体公司在主要区域半导体市场中保持市场份额领导地位

2019年，总部位于美国的半导体公司占据了整个半导体市场的47%，是所有国家/地区中半导体行业中最多的。

2019年，在所有主要的国家和地区半导体市场中，总部位于美国的半导体公司还占据了销售市场份额的领导地位，占欧洲市场的50%，占中国市场的48.8%（芯思想研究院注3：2018年是47.5%），占亚太和其他市场的47.5%，占美国市场的43.6%，占日本市场的39.8%。

5、在美国完成的半导体制造的绝大部分是由美国公司完成的

2019年，总部位于美国的半导体公司约占全美国半导体晶圆制造产能的81.4%。而总部位于亚太地区的半导体公司（包括三星、台积电）约占全美国半导体晶圆制造产能的10.2%，总部位于欧洲的半导体公司（包括恩智浦、英飞凌）约占全美国半导体晶圆制造产能的7.3%，总部位于日本的半导体公司（包括瑞萨、罗姆）约占全美国半导体晶圆制造产能的1.1%。

芯思想研究院注4：随着英飞凌完成收购赛普拉斯后，总部位于欧洲的半导体公司的晶圆制造产能将进一步提高。（从2019年11月开始，芯思想研究院联合美国、日本的设备和材料公司对美国半导体FAB进行了一次调研，敬请关注相关报告。）

6、美国半导体产业在美国的制造基地数量比任何其他国家都多

2019年，总部位于美国的半导体公司全部前端晶圆制造产能只有44.3%位于美国本土，17.4%位于新加坡，9.9%位于中国台湾，9.1%位于欧洲，8.8%位于日本，5.6%位于中国大陆，5%位于其他地区。

芯思想研究院注5：随着英特尔和威讯的新厂房在2020年加入生产，总部位于美国的半导体公司的晶圆制造产能占比将进一步提高。

芯思想研究院注6：总部位于美国的半导体公司前端制造产能位于中国大陆的成都德州仪器（模拟器件）、大连英特尔（3D NAND存储）；位于新加坡、中国台湾和日本的主要是存储芯片产能，原因是美光收购原尔必达、瑞晶、华亚的产能；位于欧洲的产能包括格芯半导体位于德国的先进生产线（原AMD）。

7、半导体是美国重要的出口产品之一

2019年美国半导体出口总值460亿美元，在美国出口中仅次于飞机（airplanes，1250亿美元）、成品油（refined oil，940亿美元）、原油（crude oil，650亿美元）和汽车（autos，480亿美元），排在第五位。半导体在所有电子产品出口中占有最大份额。

芯思想研究院注7：2018年美国半导体出口总值440亿美元，在美国出口中仅次于飞机（airplanes，1300亿美元）、成品油（refined oil，1020亿美元）、原油（crude oil，520亿美元），排名第四，2019年被汽车超越。

二、全球市场

全球市场共分三小点：

1、全球半导体销售受到消费者最终购买产品的推动

绝大多数的半导体需求是由消费者最终购买的产品驱动的，包括笔记本电脑和智能移动终端等设备。比如，2019年智能移动终端消耗约占33%，呈现逐年上升的趋势；而笔记本电脑消耗28.5%，呈现逐年下降的趋势。

同时，包括亚洲、拉丁美洲、东欧和非洲等新兴市场的消费需求越来越多。

2、全球半导体销售额按所售产品类型划分

随着半导体技术得到迅速发展，各种先进工艺技术得到运用。近年来，全球半导体行业的最大领域是逻辑、存储器、模拟（540亿美元）和MPU（480亿美元）。

2019年，逻辑（1070亿美元）、存储器（1060亿美元）、模拟（540亿美元）和MPU（480亿美元）共实现3150亿美元，约占2019年全产业销售额的76%。

3、亚太地区是最大的区域半导体市场，而中国是最大的单一国家市场

2001年，随着电子设备生产基地的转移，亚太市场的销售额超越了所有其他区域市场。自亚太市场的规模从398亿美元成倍增长，2019年亚太市场的销售额高达2580亿美元。

目前，中国是全球最大的单一国家市场，中国占亚太地区市场的56%，占全球总市场的35%。该数据仅反映了半导体产品向电子设备制造商的销售情况，然后将包含半导体产品在内的最终电子产品运往世界各地。

芯思想研究院注8：说明中国大陆进口量大都是OEM/ODM购买，属于交付金额，而不是交易金额，因为OEM/ODM的总部所在国不一定是中国，也可能是美国、日本、韩国等国家。随着OEM/ODM商的生产基地转移，则在中国交付的金额将出现下滑。所以2019年我国集成电路进口金额高达3000亿美元，其中有多少是总部在海外的OEM/ODM购买的，未能从中国海关相关数据，如果刨去这些数据，再来比较我国的进口数据才有更多意义。

三、研发投入和资本支出

为了保持竞争力，公司必须在研发、新工厂和设备上不断进行投资。半导体产业技术变化的步伐要求公司开发更复杂的设计和工艺技术，并引入能够制造具有较小特征尺寸的器件生产设备。

设计和生产最先进的半导体器件的能力只能通过不断扩大资本支出和研发投入，每年的资本支出和研发投入约占销售额30%。

保持技术领先地位还需要进行逆向投资。报告指出例如2001年，当时销售额急剧下降，但用于研发和资本设备的支出却没有以相同的速度下降。2001年的资本支出和研发投入约占销售额40%。

美国半导体行业的年度资本支出和研发投资总额很高，从1999年到2019年的20年间来看，2011年度超越500亿美元后，就一直在持续走高，到2019年创下新高，达717亿美元。从1999年到2019年，复合年增长率约为6.2%。

从人均来看，2019年达到17.8万美元。从1999年到2019年，美国半导体产业人均资本支出和研发投资（通过研发与新的设备资本支出来计算）以每年约4.3%的速度增长。1999年约8万美元，2001年超过10万美元，2003年下降到大约8.5万美元，2006年再度超过10万美元，并一直维持在10万美元以上，即使是2008年至2009年的经济衰退，人均投资也在10万以上，到2014年超越14万美元后，人均投资就一直保持增长，到2019年高达17.8万美元。

1、研发支出

从1999年到2019年，美国半导体行业的研发支出以约6.6%的复合年增长率增长。无论年度市场周期如何豪华，美国半导体公司的研发支出往往一直很高，这反映了对研发投资对半导体生产的重要性。2019年，美国半导体行业在研发上的总投资总额为398亿美元。

芯思想研究院注9：美国有8家半导体公司研发费用过超过10亿美元，合计330亿美元，较2018年增长5%。相关可以参阅《2019年半导体研发投入增长，20家公司过10亿美元》。

在过去的20年中，年度研发支出占销售额比重已超过10%。这个比例在美国所有制造业中是空前的。研发支出对于半导体公司的竞争地位至关重要。技术变革的迅速发展要求制程技术和设备功能的不断进步。

尽管行业不景气，但2001年和2002年研发的增长是由于公司对技术未来的承诺所致。2003-2004年的下降并不是由于削减了研发预算，而是由于行业复苏强于预期，使收入增长快于预期。

芯思想研究院注10：2019年美国有8家半导体公司研发费用过超过10亿美元，占比均超过营收 的10%；8家半导体公司研发费用合计330亿美元，占合计销售额总数的17%，其中英伟达（NVIDIA）高达24%，最低的美光（Micron）也有10.4%。

2019年美国半导体产业的研发支出占销售额比重为16.4%，仅次于制药和生物技术产业（20.8%），排名第二。

在主要的主要高科技工业领域中，美国半导体行业的研发支出比率最高。

2019年美国半导体产业的研发支出占销售额比重为16.4%，远高于其他国家/地区，如欧洲是15.4%、中国台湾是10.3%、日本是8.4%，韩国是7.7%。

报告指出，中国半导体产业的研发支出占销售额比重为8.3%。芯思想研究院注10：中芯国际在2019年研发支出占销售额比重为18%。

2、资本支出

2019年美国半导体行业的资本支出总额为319亿美元，和2018年的327亿美元变化不大。

报告指出，在1999年至2001年期间，美国半导体公司完成了主要的新设施和增加晶圆制造产能。2002开始有所下滑，2004年-2007年再度反弹；2009年由于经济危机，资本支出降至冰点；2011年由于新工艺新技术的推动，资本支出反弹至238亿美元；2018年资本支出达到32.7美元的历史新高。

从1999年至2019年的20年中，除2年外，年度资本支出占销售额的百分比已超过10%。如2001年高达22%，原因在第8点中提及，在1999年至2001年期间，美国半导体公司完成了主要的新设施和增加晶圆制造产能。

对于半导体制造公司而言，资本支出对其维持竞争地位至关重要。行业创新的快速步伐需要大量的资本支出，才能继续购入更先进的设备，提供更先进的工艺。

2019年美国半导体产业的资本支出占销售额比重为12.5%，仅次于新能源方面的24.5%。

12.5%和网络电信 12.1%相当接近。

四、半导体从业者

2019年美国有超过24.1万半导体从业者，相较2018年减少700人。

报告指出，1个半导体行业者可以支撑4个其他行业的岗位，也就是美国半导体产业间接提供了超过百万的其他职位。

自1999年以来，美国半导体行业的劳动生产率提高了一倍以上。这些生产率的提高是通过维持较高的资本投资水平和研发支出率而实现的。

2019年，美国半导体行业的人均销售额超过53.9万美元，较2018年的58.4万美元有所下降，而在2000年以前该数值不超过29万美元。