SIA:美国半导体产业占据全球48%市场,研发投入占比是中国的2.5倍!

当地时间5月5日,美国半导体协会(SEMICONDUCTOR INDUSTRY ASSOCIATION,SIA)发布了2023年美国半导体产业概况《2023 SIA Factbook》,从全球半导体行业概况、全球半导体市场、美国半导体资本支出和研发投资、美国半导体行业工作岗位、美国半导体行业生产力五大方面概述了美国半导体行业现状。
SIA:美国半导体产业占据全球48%市场,研发投入占比是中国的2.5倍!
一、半导体行业概况
01
全球半导体产业是全球经济增长的关键部门
全球半导体销售额从2001年的1390亿美元增长到2022年的5740亿美元,复合年增长率为6.67%。
根据世界半导体贸易统计(WSTS) 2022年秋季的预测,2023年全球半导体市场销售额将下滑至5560亿美元,但在2024年将恢复增长至6020亿美元的历史新高。
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美国半导体产业占据全球近一半的市场份额
20世纪80年代,美国半导体行业的全球市场份额大幅下降。20世纪80年代初,美国生产商占据了全球半导体销售额的50%以上。由于来自日本公司的激烈竞争、非法“倾销”的影响,以及1985年至1986年的严重行业衰退,美国工业在全球市场上总共失去了19个市场份额点,并将全球工业市场份额的领导地位让给了日本半导体工业。
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在接下来的10年里,美国工业出现了反弹,到1997年,它重新获得了全球市场份额超过50%的领导地位,这一地位至今仍在保持。美国半导体公司在微处理器和其他尖端设备方面保持了竞争优势,并在一系列其他产品领域继续保持领先地位。此外,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。如今,美国公司的市场份额最大,达到48%。其他国家的工业在全球市场占有率在7%到20%之间。
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03
美国半导体企业的销售额呈现逐年增长趋势
总部位于美国的半导体公司的销售额从2001年的711亿美元增长到2022年的2750亿美元,复合年增长率为6.7%。总部位于美国的公司的销售额增长表现出与整个行业相同的周期性波动。
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美国半导体公司在主要区域保持市场份额领先地位
2022年,总部位于美国的半导体公司销售额总计2750亿美元,在全球市场的占比达到了48%。同时在所有国家和地区半导体市场,总部位于美国的公司也占据了销售市场份额的领先地位。比如在中国市场,美国公司的市场份额高达53.4%。
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半导体是美国最大的出口产品之一
2022年,美国半导体出口额为611亿美元,在美国出口中排名第五,仅次于成品油、飞机、原油和天然气。半导体在美国所有电子产品出口中所占份额最大。
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二、全球半导体市场
多元化和消费驱动
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全球半导体由消费者购买的产品所驱动
绝大多数半导体需求是由消费者最终购买的产品驱动的,如笔记本电脑或智能手机。包括亚洲、拉丁美洲、东欧和非洲在内的新兴市场的消费者需求越来越受到驱动。
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全球半导体销售按产品类型不同而呈现多样化
随着半导体技术发展迅速,开发出更先进的产品和工艺技术,并应用于最终用途行业。近年来,全球半导体行业最大的细分市场是存储器、逻辑、模拟和MPU。2022年,这些产品占半导体行业销售额的78%。从同比增速来看,mcu的增速最高,达到了28%,紧随其后的是模拟芯片( 20%)、逻辑芯片( 14%)、传感器( 14%),而存储芯片市场则是唯一下滑的市场,同比下滑了16%。
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亚太地区是最大的半导体区域市场,中国是最大的单一国家市场
2001年,随着电子设备生产转移到亚太地区,亚太市场的销售额超过了所有其他地区市场。自那以后,它的规模成倍增加,从398亿美元增加到2022年的3309.4亿美元。到目前为止,亚太地区最大的市场是中国,中国占亚太市场的55%,占全球总市场的31%。这一数据反映了半导体仅向电子设备制造商的销售——含有半导体的最终电子产品随后被运往世界各地消费。
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三、资本和研发投资
保持美国半导体行业竞争力的驱动力
01
半导体业每年在资本和研发方面投资水平很高
2022年,包括无晶圆厂半导体公司在内的美国半导体公司的研发和资本支出总额为1096亿美元。从2001年到2022年,复合年增长率约为6.3%。就销售份额而言,投资水平通常不会受到与市场周期性相关的波动的影响。
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02
资本和研发投资是维持美国半导体产业竞争力的关键
为了在半导体行业保持竞争力,企业必须不断在研发和新工厂和设备上投入大量收入。行业技术变革的步伐要求公司开发更复杂的设计和工艺技术,并引入能够制造更小尺寸部件的生产机械。只有不断致力于跟上约占销售额30%的全行业投资率,才能保持设计和生产最先进半导体组件的能力。保持技术领先的需要导致了2001年和2002年等年份的一些极端波动,当时销售额急剧下降,而研发和资本设备支出没有以同样的速度下降。
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2022年美国每位员工的资本支出和研发投资降至20.1万美元
从2001年到2022年,美光半导体行业每位员工的总投资(以研发和新的工厂和设备总额衡量)以每年约4.2%的速度增长。这些支出在2001年超过10万美元,但在2001年经济衰退后,在2003年下降到约9.1万美元。2006年,每位员工的投资增加到10万美元以上。2008-2009年的经济衰退导致2009年和2010年每位员工的投资下降,但在2012年又恢复了,并在2022年增长到20.1万美元。
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美国半导体行业的研发支出一直居高不下,反映出研发对半导体生产的内在重要性
2001年至2022年,美国半导体行业的研发支出以约7%的复合年增长率增长。无论年销售额的周期如何,美国半导体公司的研发支出往往居高不下,这反映了研发投资对半导体生产的重要性。2022年,美国半导体行业的研发投资总额为588亿美元。
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过去20年来,美国半导体行业年平均研发投入占比超15%
在过去的20年里,美国半导体企业每年的研发支出占销售额的百分比平均已经超过了15%。这一比率在美国经济的主要制造业部门中是前所未有的。研发支出对半导体公司的竞争地位至关重要。技术变革的快速步伐要求工艺技术和设备能力不断进步。2001年和2002年研发的增加是由于该行业在经济衰退的情况下对技术未来的承诺造成的。2003-2004年和2020-2021年的下降并不是因为研发预算的削减,而是因为行业增长强于预期,收入增长快于预期。
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美国半导体行业研发支出水平高于大多数科技行业
美国半导体行业的研发支出占比在关键的主要高科技工业部门中名列前茅。根据2022年欧盟工业研发投资记分牌,就研发支出占销售额的百分比而言,美国半导体行业的研发占比达18.75%,仅次于美国制药和生物技术行业的21.4%。
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美国半导体行业研发支出水平远高于其他国家
根据2022年欧盟工业研发投资排行榜的数据显示,2022年美国半导体行业的研发支出在总销售额当中占比高达18.75%,远高于是其他国家的半导体行业,是中国半导体行业的研发支出占比(7.6%)的近2.5倍。
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Note: Slight differences in semiconductor industry share from page 18 table due to differences in methodology and source data. Source: The 2022 EU Industrial R&D Investment Scoreboard.
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美国半导体行业每年设备支出占比较高
2022年,美国半导体行业的资本支出总额为507亿美元。资本支出比2001-2003年有所下降,原因是1999-2001年期间主要的新设施完工,以及代工厂的使用增加。2004年出现了反弹,2005年,该行业在资本支出占销售额的百分比方面处于平衡状态。在2009年因全球经济衰退而大幅下降后,2011年资本支出反弹至237亿美元。2022年,随着芯片制造商提高产能以满足半导体需求的激增,资本支出超过了500亿美元。
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2022年美国半导体行业资本支出在总销售额中的占比首次超过15%
在过去的20年中,除了有两年外,几乎每年的资本支出在销售额中的占比都超过了10%。在美国经济的主要制造业部门中,这一占比极高。对于半导体制造商来说,资本支出对其竞争地位至关重要。行业创新的快速步伐需要大量的资本支出来继续生产更先进的设备。
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四、美国半导体行业就业情况
美国半导体行业占美国直接就业岗位的25万个,以及美国额外的100多万个间接就业岗位。
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五、美国半导体行业生产力
在过去的20年里,美国半导体公司的生产力迅速提高。自2001年以来,美国半导体行业的劳动生产率翻了一番多。这些生产率的提高是通过保持高资本投资水平和研发支出率而实现的。2022年,美国半导体行业的平均每位员工销售收入超过60.7万美元。
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六、美国半导体产业地图
美国的半导体生态系统广泛而多样,特别是当美国《芯片与科学法案》从2020年春季提出,到2022 年8月正式生效后的到2023年3月,半导体生态系统中的众多公司宣布了数十个项目:
19个州宣布了超过2100亿美元的新私人投资,以提高美国国内制造能力;
全美宣布了50 多个新的半导体生态系统项目,包括建设新晶圆厂、扩建现有场地,以及提供芯片制造所用材料和设备的设施;
作为新项目的一部分,在半导体生态系统中宣布了 44,000 个新的高质量工作岗位,这将在整个美国经济中支持更多的工作岗位。
今年3月底,SIA推出了美国半导体产业生态系统地图,展示了包括42 个州的近 500 个半导体据点地点,由半导体制造、芯片设计、知识产权和芯片设计软件供应商、半导体材料和制造设备以及研发组成,包括半导体研究公司 (SRC) 的大学研发合作伙伴和国家纳米技术协调基础设施 ( NNCI)。
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