歐美發布芯片法案 加劇全球半導體競爭

2022-03-27 09:19:14

最近,美眾議院通過《2022年美國競爭法案》,以抗衡中國。其中,520億美元將資助美半導體產業。歐盟也推出《芯片法案》,到2030年將投入約450億美元用于支持芯片生產、建設大型芯片制造工廠。近年來,美國政府多次以半導體技術作為武器制裁中國企業,中國ICT產業深受其害,與此同時,我國正在以出臺政策、提供資金、給予市場等方式大力扶持本土半導體產業發展,美國和歐洲出臺法案目的在于提升各自的半導體企業競爭力,這將使全球半導體市場競爭越發白熱化。

 


 

全球半導體產業鏈分布情況

 

 

半導體產業大致可以分為設備、設計、原材料、制造、封裝測試五個部分。

 

 

就半導體設備而言,美國、荷蘭、日本牢牢占據統治地位,美國應用材料、荷蘭艾斯摩爾、日本應用材料、美國泛林、美國科壘依次名列全球半導體設備商前五強,市場份額合計超過70%。半導體設備市場份額前10的廠商均為美國、歐洲、日本企業,市場份額合計達90%。就是設備市場而言,全球市場份額約為600億美元左右,其中,最關鍵的是光刻設備、刻蝕設備和薄膜沉積設備,資金占比大約為30%、25%和25%。荷蘭艾斯摩爾基本壟斷了高端光刻機,刻蝕設備由美國應用材料、美國泛林半導體、日本東京電子瓜分,薄膜沉積設備則是應用材料的強勢領域,物理氣相沉積設備占據全球市場份額30%以上,化學氣相沉積設備占據全球市場份額的50%以上。

 


 

就半導體原材料而言,日本、美國企業在全球半導體材料供應上占主導地位,市場份額估算為500至600億美元。半導體原材料主要分為晶圓制造材料和封裝材料兩大塊。晶圓制造材料中,按照市場份額依次為硅片及硅基材料(占比31%),光掩模版(占比14%)、光刻膠配套試劑(占比7%)、光刻膠(占比5%)。封裝材料中,按照市場份額依次為封裝基板(占比40%)、引線框架(占比16%)、陶瓷基板(占比11%),鍵合線(占比15%)。就占比最高的硅片和封裝基板而言,日本信越、勝高占據硅片市場半壁江山,松下電工則是封裝基板行業的領頭羊。就其他細分市場來說,日本住友金屬、田中貴金屬、東京應化,美國陶氏化學、3M等公司占據市場優勢地位。

 

 

就半導體設計而言,美國公司占據了絕對優勢地位,美國半導體設計公司市場份額總量占比超過50%。就細分市場而言,英特爾和AMD壟斷了桌面和服務器CPU市場;德州儀器、ADI、Skyworks、博通等公司是模擬芯片行業領頭羊;賽靈思、阿爾特拉、萊迪思、Microsemi基本壟斷了全球FPGA市場;AMD和英偉達壟斷了全球高性能GPU市場;三星、SK海力士、鎂光、西部數據、鎧俠等公司壟斷了全球存儲芯片市場;高通是手機芯片市場的領頭羊,其在高端手機芯片市場的地位無可撼動,蘋果的CPU被廣泛應用于蘋果的手機、平板、筆記本電腦等產品...... 美國英特爾、英偉達、蘋果、AMD、高通、博通、賽靈思、德州儀器、ADI、Skywoks、Qorvo、鎂光、西部數據等公司在CPU、GPU、DSP、FPGA、NAND、射頻,以及各類模擬芯片領域均占據統治性市場地位或優勢地位。

 

 

就半導體制造而言,全球前五的芯片制造商分別為臺積電、三星、格羅方德、聯電、中芯國際。根據2021年的數據,臺積電以59.5%的市場份額遙遙領先于三星(8.7%)、聯電(7.9%)、格芯(6.9%),市場份額是中芯國際的10倍有余,中芯國際和華虹集團的市場份額分別為5.7%和3.1%。就技術水平來說,臺積電的制造工藝已經超越了美國老牌公司英特爾,在制造工藝方面處于全球領先水平,大陸企業與臺積電在制造工藝技術上至少差2代,臺積電是名副其實的行業霸主。

 


 

就封裝測試而言,呈現出臺灣地區、美國、大陸地區三足鼎立之態,臺灣地區日月光、美國安靠、大陸長電科技、臺灣地區力成科技和矽品位列營收前五位,營收前十的企業中有5家臺灣地區企業,3家大陸企業,1家美國企業,1家新加坡企業。

 

 

目前,全球半導體產業分工呈現“雁行”狀態,美國及其歐洲盟友占據技術門檻和利潤最高的半導體設備和設計環節,日本、美國、歐洲、韓國公司占據了原材料環節,臺灣地區和韓國占據了制造環節,臺灣地區和中國大陸占據了封裝測試環節。雖然臺灣地區誕生了臺積電這樣的明星企業,但探究其本質,是美國進行技術轉移的結果。從股權上看,臺積電第一大股東是美國花旗銀行,持股比例為20.5%,外國人、外國機構總持股比例高達78%,“臺灣行政院”持股僅6.4%。從技術上看,臺積電必須遵從于美國所主導的全球半導體產業分工,在關鍵技術、設備、原材料方面高度依賴美國、歐洲和日本,這也是在此前的中美貿易摩擦中,臺積電惟美國馬首是瞻制裁華為的原因所在。

 

 

美國和歐洲出臺法案加劇全球半導體企業競爭

 

 

在過去幾十年,西方國家高舉全球化大旗,大量制造業向亞洲國家轉移,與此同時,歐美逐步去工業化。即便是具有高附加值的半導體行業,美國僅在設備、設計上掌握明顯優勢,在原材料、制造、封裝測試等方面均被超越。就數據來看,美國在全球半導體制造業中的份額從1990年的37%穩步下降到現在的12%左右。

 

 

這種行業分工局面使美國對全球半導體產業鏈的掌控能力降低,特別是美國AMD、英偉達、高通、蘋果等大公司在制造上高度依賴臺積電成為美國半導體供應鏈的巨大隱患,因為一旦爆發統一戰爭,臺積電很可能會受到波及,這會使美國IC設計公司的渠道變得非常脆弱。

 


 

正是因此,美國政府在最近幾年一直致力于加強本土半導體產業,特別是有著較高對外依存度的半導體制造。在特朗普政府時期,美國就竭力“勸說”臺積電在美國投資建廠,經過一番討價還價,臺積電決定投資120億美元在亞利桑那州建設5納米先進工藝晶圓廠,新工廠計劃于2024年前后投產。無獨有偶,三星也在美國政府的“勸說”下,決定在美國得克薩斯州的泰勒市投資170億美元,用來建設能生產5納米先進制程芯片的工廠。新工廠將會在2022年上半年開始動工,在2024年下半年啟動生產。不久前,英特爾宣布將投資200億美元在俄亥俄州建設2家芯片制造工廠。未來,投資可能還會增至1000億美元,累計建設8家芯片制造工廠。從上述例子可以看出,美國政府采用招商引資+本土企業投資的模式補全自身產業鏈的短板,力圖在2025年左右將半導體制造重新發展起來,避免在半導體制造環節因國際局勢變幻而被卡脖子。與上述高額投資遙相呼應,美國眾議院通過《2022 年美國競爭法案》,將拿出520億美元將資助美半導體產業。美國眾議院議長佩洛西表示,“眾議院立法將加強我們在芯片方面的投資,加強我們的供應鏈并改變我們的研究能力,以及許多其他關鍵條款”。這項法案立意更加深遠,直接采用補貼的方式扶持本土企業,以增強其在競爭日益白熱化的半導體市場擊敗對手。

 


 

歐盟推出《芯片法案》的直接原因可能與當下彌漫全球的芯片荒有關,但究其根本原因,還是在于扶持歐洲本土半導體企業做大做強。西歐國家是先發工業國,依靠工業文明殖民全球,其技術底子還是不錯的,具有ARM、博世、英飛凌、ST、恩智浦等一批企業。不過,受美國英特爾、AMD、英偉達、賽靈思、TI等一批大廠排擠,除了ARM在嵌入式和智能手機領域地位穩固,歐盟的半導體企業基本被美國企業壓著,只能在細分市場尋找存在感。像桌面、服務器高性能CPU、GPU這類大家耳熟能詳的芯片,基本沒有歐洲企業什么事情,博世、英飛凌、ST、恩智浦等公司則更多在一些細分市場耕耘著自己的一畝三分地。德國的Siltronic、法國的Soitec在原材料方面具有一席之地,但相比于日本勝高、越信的市場地位依然有一定差距。荷蘭ASML雖然是全球唯一能夠制造尖端光刻機的廠商,但其最關鍵的零部件——光源依然要從美國進口??梢哉f,當下歐洲半導體企業的現狀是具有較好技術積累和基礎,在設計、制造、設備等領域都有自己的建樹,但被美國、日本、韓國、中國臺灣在各自強勢領域壓制,處于比上不足比下有余的狀態。歐洲半導體產業的潛力的巨大的,唯一的問題就在于歐盟不是但單一制國家,各個成員國之間貌合神離,各懷鬼胎。如果歐盟《芯片法案》被各成員國不折不扣的貫徹落實,歐洲的半導體企業就可以獲得更好的發展環節,增強其市場競爭力。

 

 

美歐出臺法案旨在做大做強本土半導體產業鏈 打擊中國只是副作用

 

 

先來看歐洲,如果歐盟是一個高度中央集權的單一制國家,那還是非常有潛力的,但問題就出在,歐盟人心不齊,一團散沙。英國一貫就是歐洲“攪屎棍”,奉行大陸均勢政策,不希望德國或法國主導歐洲。本次立法允許各國政府補貼歐洲尖端芯片工廠,恰恰就是法國和德國政府推動。雖然法國和德國希望通過政府補貼發展本土的芯片產業,以幫助企業與美國和中國競爭。但歐洲那些本國半導體技術落后的小國則更希望堅持自由市場,《芯片法案》通過前,荷蘭、愛爾蘭在內的6個成員國就致函歐盟委員會,反對將政府資金用于大規模生產或商業活動。信函中稱,對關鍵行業的戰略資金“過度和非定向使用”將導致“歐盟內部的補貼競爭和不公平競爭”。因為法國和德國主導的這項法案對這些小國而言沒有好處,“造不如買”最符合這些小國的利益。

 

 

即便是有半導體廠商的歐洲小國,其半導體廠商也對美國技術也有依賴,比如ASML,與其說是光刻機制造商,不如說是光刻機組裝商,基于商業利益,ASML不可能放著成熟的美國光源不用,反而自主研發光源,或是采購歐洲企業的不成熟技術。荷蘭為了本國企業能夠從美國獲取先進技術,必然反對法德主導的補貼政策法案。愛爾蘭的情況也是類似,愛爾蘭之所以反對法案,主要是因為其半導體產業主要依賴外資,其中,最關鍵的當屬英特爾在愛爾蘭的工廠——愛爾蘭已經成為英特爾在美國之外最大的生產基地,英特爾公司正在加大對愛爾蘭的投資,對工廠進行了大規模的擴建。由于歐洲國家內部勾心斗角,法國和德國主導的這項法案在落地過程中沒準會出現各種幺蛾子。誠然,法國和德國對于發展半導體產業雄心勃勃,但受制于國力和所處大環境,頗有“心比天高,命比紙薄”之感?!缎酒ò浮房梢愿纳茪W洲半導體企業的財務狀況,但無法在歐洲建成獨立于美國的半導體產業鏈。

 

 

相比之下,美國的《2022年美國競爭法案》影響會更大一些。美國是一個聯邦制國家,雖然美國政府和洲政府會有各種扯皮,但在政策落實和執行上比歐洲國家強。美國半導體產業實力雄厚,只要美國政府創造一個良好環境,美國半導體企業就能百尺竿頭更進一步。作為全球霸主,美國可以通過政治、外交等方式吸納他國半導體企業,比如通過“勸說”的方式讓臺積電、三星到美國投資建設尖端工藝的芯片工廠,以此補全自身產業鏈在制造環節的短板,這使得美國可以在本土打造一個完整的半導體產業鏈,美國半導體企業可以采用“內外雙循環”的方式參與國際競爭,大大提升其抵御市場風險的能力。

 

 

當下,中國大陸半導體企業實力普遍偏弱,和美國在半導體產業上合作大于競爭,彼此之間的矛盾遠遠達不到當年美國和日本半導體產業對決的水平。國內ICT企業生怕買不到歐美芯片,國內芯片設計公司生怕無法使用美國三大廠的EDA工具和臺積電流片渠道,國內晶圓廠擔憂買不到歐美日半導體設備和原材料......由于國內半導體企業技術底子薄,普遍對歐美日技術有較高的依賴性,企業最擔憂的不是美國、歐洲刺激本土半導體企業發展的《法案》,而是擔憂美國政府立法徹底禁絕中美技術交流和貿易。

 

 

簡言之,美國《2022年美國競爭法案》并未直接打擊中國,旨在修煉內功,彌補美國本土半導體產業鏈的短板,以及扶持美國企業技術創新,參與新興市場的競爭,在短期內不會對中國大陸本土企業造成過多影響。但是,如果美國在本土夠了完整的半導體產業鏈,產業實力進一步增加,這對于5至10年后已非吳下阿蒙的中國企業而言,無疑增大了參與國際競爭的難度,一旦發生緊急情況,“內功大成”的美國打人會“更疼”,對中國的制裁會更加嚴厲,打擊力度會比以往更強。

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