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中國追趕半導(dǎo)體,走到哪一步了?

發(fā)布日期:2022-03-01

從智能手機、醫(yī)療設(shè)備到國防軍工都需要半導(dǎo)體。當前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了國家戰(zhàn)略之爭,爭奪半導(dǎo)體行業(yè)主導(dǎo)地位的斗爭,正在演變?yōu)轭愃?9世紀互為競爭對手的幾個大國為爭奪中亞控制權(quán)爆發(fā)沖突的博弈。只不過,如今這場現(xiàn)代博弈主要圍繞增強工業(yè)產(chǎn)能和開發(fā)最新技術(shù)展開。

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

陳根:中國追趕半導(dǎo)體,走到哪一步了?

美國之壟斷

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多,專業(yè)分工程度高,技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用是行業(yè)重要驅(qū)動力。具體來看,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈上下游包括三大環(huán)節(jié):IC設(shè)計、晶圓制造加工以及封裝測試、應(yīng)用。

其中,IC設(shè)計是指根據(jù)終端產(chǎn)品的需求,從系統(tǒng)、模塊、電路等各個層級進行選擇并組合,確定器件結(jié)構(gòu)、工藝方案等,實現(xiàn)相關(guān)的功能和性能要求,并將其委托給晶圓代工廠進行生產(chǎn)加工;晶圓制造廠根據(jù)設(shè)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(fù)運用摻雜、沉積、光刻等工藝最終將IC設(shè)計公司設(shè)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(xué)腐蝕,同時使芯片電路與外部器件實現(xiàn)電氣連接,最后移交給下游廠商。

當前,半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈其實是以美國為主導(dǎo)的一種壟斷模式。美國半導(dǎo)體行業(yè)幾乎占了全球市場份額的一半,雖然在1980年代,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)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(chǎn)商占據(jù)了全球半導(dǎo)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(chǎn)業(yè)衰退,美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)失去了全球19個市場份額,并將全球市場份額的領(lǐng)導(dǎo)地位讓給了日本。

但在接下來的10年中,美國半導(dǎo)體行業(yè)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(lǐng)導(dǎo)地位,這一地位一直保持到今天。美國半導(dǎo)體公司在微處理器和其他領(lǐng)先設(shè)備中保持了競爭優(yōu)勢,并在其他產(chǎn)品領(lǐng)域繼續(xù)保持領(lǐng)先地位。此外,美國半導(dǎo)體公司在研發(fā),設(shè)計和工藝技術(shù)方面保持領(lǐng)先地位。

根據(jù)美國半導(dǎo)體協(xié)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(qū)的行業(yè)在全球市場中占有5%至19%的份額;美國半導(dǎo)體公司約占全部半導(dǎo)體晶圓制造能力的81%;此外,亞太地區(qū)的半導(dǎo)體公司占美國產(chǎn)能余下的大部分,約為10%。約有44%的美國公司的前端半導(dǎo)體晶圓產(chǎn)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(dǎo)體行業(yè)在全球的領(lǐng)導(dǎo)地位離不開大規(guī)模研發(fā)投資帶來的技術(shù)突破和產(chǎn)品創(chuàng)新。半導(dǎo)體是由高先進的制造工藝生產(chǎn)的高復(fù)雜的產(chǎn)品,而這些突破需要多年持續(xù)的巨大資本與人才投入才能實現(xiàn)。美國半導(dǎo)體行業(yè)一直注重研發(fā),高投入帶來了技術(shù)領(lǐng)先,技術(shù)領(lǐng)先地位使美國公司得以建立創(chuàng)新的良性循環(huán)。

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

由此帶來的美國在全球半導(dǎo)體行業(yè)的壟斷顯而易見。美國不僅擁有核心技術(shù)的壟斷,更是掌控著全球產(chǎn)業(yè)鏈。而當美國及其伙伴國將一些關(guān)鍵材料、生產(chǎn)裝備列入管制清單時,自然就危及到了我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)和相關(guān)工業(yè)體系的安全。

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