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从美国要搬空台积电说起,我们发现了美国芯片业面临的三大挑战

发布时间:2022-12-15 16:10:49方杰浩来源:

导读开篇:12月6日,拜登前往亚利桑那州凤凰城的台积电新工厂,在“首批设备到场”典礼上发表了一番演讲。在演讲中,他对与会人员和所有平台的...

开篇:

12月6日,拜登前往亚利桑那州凤凰城的台积电新工厂,在“首批设备到场”典礼上发表了一番演讲。在演讲中,他对与会人员和所有平台的观众高呼,各位,美国制造业回来了。看着他一脸春风得意的样子,作为比较熟悉美国“反着说话”这个习惯的我们,突然意识到,看来要对芯片行业,特别是美国的芯片行业状况,做一次研判了。因为拜登要表现出那么开心,恐怕反映的反而是美国在这方面感受到了压力。

先说结论:美国在半导体依旧领先

先抛结论吧,随着疫情在世界范围的蔓延和发展,半导体领域的需求已经呈现出长期增长的趋势,增长动力其实也已经稳固到位了。2021年,随着越来越多的需求场景出现,比如大批的人从办公室搬到家里去工作,学生的远程教学逐渐兴起,使得全球范围内电脑、手机、智能设备等呈现明显增长。同时诸如汽车市场的大幅增长,也推动了半导体行业的需求提升。



因此2021年的时候,半导体行业的销售额达到了创纪录的5559亿美元,出货量也达到创纪录的1.15万亿美元。


这个增长的趋势将在2022年得到保持,预计全球半导体行业销售额在今年会增加到6180到6330亿美元,行业将实现4-14%的增长率。


甚至即便在晶圆厂普遍都能保持80%以上利用率的情况下,芯片供应还出现了一定程度的短缺,而这种短缺甚至将在2022年继续影响一系列下游产业,包括汽车、消费电子、家用电器、工业机器人,甚至囊括半导体生产设备的制造商。

但这种短缺不会影响半导体行业的需求增长,全球半导体行业正在计划未来几年,通过创纪录的制造和研发投资来满足市场的增长,从2020年到2022年底,全球晶圆厂的产能预计将增长30%,且在2023年会有更高的增长。


在这样的大环境中,必须承认,美国还是那个领域中,不管是生产,还是研发,不管是流通,还是销售的领导者。

它在EDA、核心知识产权、芯片设计和制造设备方面依旧是领先地位,另外,美国在逻辑半导体、分立半导体、模拟半导体、光半导体等部分产品领域也处于领先地位。但,前端和后端制造的流程,主要集中在亚洲,包括7纳米尖端芯片晶圆制造、组装、测试和封装,全球有75%的产能集中在亚洲,同时,储存半导体领域,美国是落后的。


得益于这样的领先,美国的半导体是它最主要的出口产品之一。

比如2021年,美国半导体出口总额就达到620亿美元,在美国出口中仅次于飞机、成品油、原油,排在第四位。


可以说对美国经济是举足轻重的部分。这样的比重,自然也会带来大量的就业,同样也是美国稳定内部,保障民生的重要部分。

美国的49个州里,有将近27.7万人从事半导体的设计、制造、测试和研发工作,有超过300个下游经济部门的2600多万个美国工人受益于这些上游产业。2021年,美国半导体产业总共提供了184万个就业岗位,对GDP的总影响是2769亿美元。从收入层面来说,半导体行业在2021年给美国创造了1651亿美元的收入。


从这些数据我们可以非常明确地知道,美国依旧是领导者,半导体在美国经济中举足轻重,体现了美国在这方面巨大的优势。但我们也要明白,美国的强大处,某种意义来说,也是它的软弱处。

因此当半导体对美国来说那么重要,对美国经济那么重要,这就意味着,一旦美国在这个方面失去优势,市场被抢夺,技术被超越甚至替代,那么美国将受到重创。

而就我们对美国的了解,它越是在没有把握之处,越喜欢虚张声势来对外界进行试探,最后才制定自身的策略。且美国在战略层面的表现,很多话语是相反的,我们得反着理解,或者不能听它说什么,而得看它做什么。

如今拜登一脸兴奋地高呼美国制造业回来了,那么根据上面提到的原则,这很可能并不是因为美国真的吃掉台积电,搬空台湾岛而表现出的高兴,更大概率,是美国感受到了在半导体领域的压力,因此开始玩儿虚张声势试探的把戏了。

那么到底是不是呢?我们接着来看一些客观事实。

美国研发方面在承压

半导体行业中,设计是非常重要的环节,而从2006年到2020年,在制造节点上,设计新芯片的成本,增加了18倍之多。这种成本上升,很好的形成了壁垒,让新进入的企业很难追赶现有的巨头,进而让现有巨头形成垄断优势。但这方面,美国主要通过私营企业来扩大在设计和研发方面的投入,而美国公共部门的投入其实是落后于其它地区的。

美国在这方面的公共资金大概也就占GDP比重的0.03%,在半导体设计和研发资金中总份额是13%。而这个比例,在欧洲、日本、中国、韩国方面,大约是30%左右。

这意味着什么呢?

我们要知道,企业虽然可以做到巨头,但是企业之间是很难形成联合,也很难统筹起来的。企业之间就算再怎么是寡头,再怎么垄断,也只是一家企业的投入,跟国家的投入相比,确实是不如的。

原本在设计方面,靠的就是投入后不断产生新技术,最终通过技术积累形成壁垒,让新进入者没法竞争,可如果以国家为单位进行投入,持续追赶这种技术差距,打破壁垒,那么公司能和国家比拼投入么?答案太明显了。

而美国可能通过国家来统筹么?能,但是非常难。这种难,就会让其它竞争对手获得机会。特别是拥有举国体制的中国,对美国的威胁是越来越大的。欧盟比美国还松散,要形成统筹几乎不可能,日本体量其实不可能和中国比的,虽然目前从货币或者GDP的角度还够看,可真实的市场、产能和资源,真的没法比。韩国也一样。所以这样一看,我们就得明白为什么美国要把我们列为唯一竞争对手,因为我们真的可以威胁到美国,而且美国未必能把我们压下去。

好,这是技术投入方面的事实。从这方面我们应该可以明确看出,美国其实是承压的,虽然现在我们距离美国的技术优势还有不小距离,但只要我们能保持这样的力度和投入,其实美国是非常无奈的,因为它阻止不了什么,也无法真的让国内那些私人企业拧成一股绳,只能眼睁睁看着我们去追赶。

人才和市场方面也承压

这是拜登喊话的一个原因。第二个原因,是人才的供应问题。

2021年,全球大约有18.7万名半导体设计工程师。其中总部位于美国的公司,一共雇佣了9.4万名工程师,这9.4万人中,大约60%在美国境内,其余40%位于国外。这样的人员构成在如今后疫情时代,上述讲到的国家为单位的竞争开始愈演愈烈时,对美国来说并不是个好事,如果美国想保持其优势,那么美国公司必须增加他们在美国的员工数量。

而美国从2021年到2030年之间,其大学平均每年将提供大约15.6万名本科生或研究生,然后通过一些劳动力和市场份额的模型计算,当然,计算过程我们不放出了,直接给结论,那就是到2030年的时候,美国芯片设计方面将增长大约66000名工程师,可实际上随着半导体市场的增长,假如美国希望保持自身如今46%的市场占有率,那么就需要大约89000名工程师。

也就是说,美国的人才供应,缺了23000名工程师,这就无法保证它自身的市场占有率。

当然,这一问题如果美国能持续在教育上发力,似乎也能解决,可问题就是,如今美国就算拥有世界上差不多一半的电子工程和计算机科学的顶尖大学项目,在其中攻读学位的学生中,也只有19%左右的人是专注在这个领域的。

在中国,这个比例是40%,在印度,是32%,韩国30%,西欧23%。同时美国这些领域里的学生,对外国学生的依赖也不小,他们占到所有学生的28%,研究生课程的话,更是占到了65%之多。这些人学成归国的几率可不小,特别是前面提到了各国在持续加大投入的情况下,他们回国说不定还能吃到更多红利。

因此从这些方面我们也能看出,在人才供应上,美国正在承压。

最后,美国长期以来受益于全球化,全球市场的开放和合作,让美国这个领头羊吃到了很多红利。

可现在是个什么局面?全球化面临倒退甚至解体,地缘政治紧张无比,疫情导致的产业和供应链冲击在全球范围此起彼伏,加上美国带头搞起来的关税、进出口管制和产业政策这些方面的制衡,让曾经美国最受益的部分逐渐消失。

而且美国蛮不讲理发起的对华贸易战,和诸如打压华为、非法扣押孟晚舟女士之类的无耻行为,迫使更多国家在半导体设计上寻找替代。这就意味着,美国半导体领域会由于各国的警惕和不信任,以及出于自身技术安全的需要,而损失掉不少市场。

比如中国就占全球半导体需求的28%,仅次于美国的34%,如今中国要积极寻找更安全的技术合作方式,那么美国的半导体公司们,不论如何都会损失一部分中国市场。

如今欧盟、印度、日本、韩国和其他地区越来越多地在进行半导体价值链的要素本地化,说人话就是每个地方都在把半导体的产业链放回自己国家里,而不再是重度依赖你美国了。

所以很明显,在全球市场方面,美国也在承压。

于是我们总结起来一看,就发现:

美国第一,在设计研发的投入上是承压的;

第二,在人才供应上是承压的;

第三,在全球市场方面也是承压的。

这三个挑战,美国不可能没有感知。但要说美国是不是真的有办法解决这三个挑战,目前来看,除了人才可能相对好解决,剩下两个确实不容易。

这就难怪拜登要在把台积电搬去美国后,如此高调地去宣称制造业回归美国了。毕竟,越是没有的事情喊得越大声,也算是美国常用的手法之一了。

而且随着我们的研判逐渐深入,我们甚至想反问一声,你美国承压的部分只有这些么?恐怕不限于此吧,不然你拜登会那么激动么?那么美国到底还在那些方面感受到了刺激和挑战,才让拜登有此举动呢?这就要讲到已经发展至今的芯片战争了。这部分的内容,我们将单独做一期视频来给大家讲解,敬请期待。

好了,今天就到这里,我们是域外编撰者,一群以笔撰商史的人。如果大家喜欢我们的文章,请给我们一个点赞,也希望大家多多关注、转发、收藏和留言,我们下期见。

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