看點：是什麼讓美國半導體行業保持領先？

四月底，美國半導體協會SIA(Semiconductor Industry Association)發佈了2020美國半導體行業報告《2020Factbook》，從行業概述、全球市場、融資和研發投入、工作崗位、生產力五大方面概述了美國半導體2020年行業現狀，旨在爲美國政策制定者提供依據。

本期的智能內參，我們推薦美國半導體協會的報告《2020Factbook》，從行業概述、全球市場、研發和資本投資、工作崗位、生產力五大方面揭祕美國半導體2020年行業真相。

本期內參來源：SIA

原標題：

《2020Factbook》

作者：未註明

行業概述

半導體行業是全球經濟的關鍵增長的重要驅動力，全球半導體銷售額從1999年的1494億美元增加到2019年的4123億美元，年均複合增長率爲5.21％。根據世界半導體貿易統計（WSTS）2019年秋季半導體行業預測，全球半導體行業銷售額預計將在2020年達到4330億美元，在2021年達到4600億美元。

▲全球半導體銷量

而美國半導體行業幾乎佔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，總部位於美國的生產商佔據了全球半導體銷售量的50％以上。但由於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，並將全球市場份額的領導地位讓給了日本。

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，並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。今天，美國公司擁有最大的市場份額，達到47％。其他國家/地區的行業在全球市場中佔有5％至19％的份額。

▲各個國家/地區的半導體產業份額隨時間的變化

美國的半導體公司的銷售額從1999年的767億美元增長到2019年的1,928億美元，複合年增長率爲4.72％。美國公司的銷售增長顯示出整個行業都具有的相同週期性波動。

▲美國公司的銷售額

2019年，美國的半導體公司佔據了整個半導體市場的47％，是所有國家/地區中最多的。在所有主要的國家和地區半導體市場中，美國公司還佔據了銷售市場份額的領導地位。

▲美國半導體公司佔據領先地位

2019年，美國半導體公司約佔全部半導體晶圓製造能力的81％。亞太地區的半導體公司佔美國產能餘下的大部分，約爲10％。

▲晶圓製造能力國家/地區份額

2019年，約有44％的美國公司的前端半導體晶圓產能位於美國。其他依次是新加坡、中國臺灣、歐洲和日本。

▲美國半導體公司產能地份額

2019年美國半導體出口總值爲460億美元，在美國出口中僅次於飛機、成品油、原油和汽車、排名第五。半導體在所有電子產品出口中佔美國出口的最大份額。

▲美國出口前五產品和電子產品出口前五

全球市場

絕大多數的半導體需求是由消費者最終購買的電子產品驅動的，新興市場（包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲）的消費需求越來越多。

▲2019年全球半導體市場總額：按最終用途劃分

隨着半導體行業爲最終用途行業開發更先進的產品和工藝技術，半導體技術已迅速發展。近年來，全球半導體行業的最大領域是邏輯芯片、存儲器、模擬芯片和微處理器，這些產品在2019年佔半導體行業銷售額的76％。

▲2019年全球半導體產品銷售分佈

2001年，隨着電子設備生產轉移到亞太，亞太市場的銷售額超過了所有其他區域市場。規模從398億美元增長到2019年的2580億美元。迄今爲止，亞太地區是全球最大的市場，中國佔亞太地區市場的56％，佔全球總市場的35％。該數據僅反映了半導體行業向電子設備製造商的銷售情況，電子設備製造商隨後將包含半導體的最終電子產品運往世界各地。

▲世界國家/地區半導體市場

研發和資本投資

2019年，包括無晶圓廠公司在內的美國半導體公司的研發和資本支出總額爲717億美元。從1999年到2019年，複合年增長率約爲6.2％。以銷售額計算的投資水平通常不受市場週期性影響的波動。

▲研發和資本支出

爲了保持在半導體行業的競爭力，公司必須在研發、新工廠建設和設備上不斷投資很大一部分收入。行業技術變化的步伐要求公司開發更復雜的設計和工藝技術，並引入能夠製造具有較小特徵尺寸的組件的工藝設備。設計和生產最先進的半導體組件的能力只能通過不斷做出承諾，以保持大約佔銷售額30％的行業投資率來保持。保持技術領先地位的需求可能會導致銷售額的極端波動，例如2001年，當時銷售額急劇下降，但用於研發和資本設備的支出卻沒有以相同的速度下降。

從1999年到2019年，每名員工的總投資（通過研發與新的總設備和裝備衡量）以每年約4.3％的速度增長。這些支出在2001年超過100,000美元，但經歷了2001年的下滑之後，在2003年下降到大約85,000美元。2006年，每名員工的投資增加到超過100,000美元。2008-2009年的經濟衰退導致2009年和2010年每名員工的投資下降，但在2012年又返回並在2019年增長到超過17.8萬美元。

▲單位員工投資額

從1999年到2019年，美國半導體行業的研發支出以大約6.6％的複合年增長率增長。無論年銷售週期如何，美國半導體公司的研發支出往往一直很高，這反映了對半導體研發進行投資的重要性。2019年，美國半導體行業在研發上的總投資總額爲398億美元。

▲99年到19年的研發投資

在過去的20年中，年度研發支出（佔銷售額的百分比）已超過10％。這個比率在美國經濟的主要製造業中是空前的。研發支出對於半導體公司的競爭地位至關重要。技術變革的迅速發展要求製程技術和設備功能的不斷進步。儘管2001年和2002行業不景氣，但研發的增長是由於公司對技術未來的承諾所致。2003-2004年的下降並不是由於削減了研發預算，而是由於行業復甦強於預期，使收入增長快於預期。2019年份額的增加是基於總體收入的下降而研發總支出的增加。

▲99年到19年的銷售額

在主要高科技工業領域中，美國半導體行業的研發支出比率最高。根據2019年歐盟工業研發投資排行榜，就研發支出佔銷售額的比例而言，美國半導體行業僅次於美國製藥和生物技術行業。

▲單位銷售額研發支出行業排名

美國半導體產業的研發支出佔銷售額的百分比是其他任何國家的半導體產業所無法比擬的。

▲各國/地區半導體研發支出佔銷售額的百分比排名

2019年半導體行業的資本支出總額爲319億美元。由於1999-2001年期間新的主要設施的建成以及代工廠的使用增加，資本支出從2001-2003年下降。2004年有所反彈，2005年該行業的資本支出佔銷售額的比例處於平衡狀態。2011年，由於全球經濟衰退，2009年急劇下降之後，資本支出反彈至238億美元。2018年，資本支出達到327億美元的歷史新高。

▲99-19資本支出

在過去20年中，除2年外，年度資本支出佔銷售額的百分比都超過了10％。在美國經濟的主要製造業中，這一比率非常高。對於半導體制造商而言，資本支出對其競爭地位至關重要。工業創新的快速步伐需要大量的資本支出才能繼續生產更先進的設備。

▲99-19資本佔銷售額百分比

在主要的主要高科技工業領域中，美國半導體行業的資本支出比率最高。根據2019年歐盟工業研發投資排行榜，就資本支出佔銷售額的百分比而言，美國半導體產業僅次於美國替代能源產業。

▲資本支出佔銷售額的百分比

美國半導體行業工作崗位

現在美國有25萬半導體從業者，半導體行業還間接提供了超過百萬的其他職位。

美國半導體生產力

自1999年以來，美國半導體行業的勞動生產率提高了一倍以上。這些生產率的提高是通過維持較高的資本投資水平和研發支出率而實現的。2019年，美國半導體行業的每名員工平均銷售收入比率超過539,000美元。

▲單位員工銷售額

美國半導體行業在全球的領導地位歸功於大規模研發投資帶來的卓越技術和產品創新。半導體是由高度先進的製造工藝生產的高度複雜的產品。改進通常需要在硬科學上取得突破，而這些突破需要很多年才能實現。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。大量的研發工作帶來了卓越的技術和產品，進而帶來了更高的市場份額，通常還帶來了更高的利潤率，從而助長了良性循環。

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