近日，SIA發布了2020年版本的Factbook。

　　據介紹，2022 SIA Factbook 中包含的數據有助于展示美國半導體行業的實力和前景，以及為什么政策制定者制定促進增長和促進創新的措施至關重要。

　　SIA在Factbook 中表示，美國半導體產業是美國經濟實力、國家安全、全球競爭力和技術領先地位的關鍵驅動力。半導體使我們用于工作、交流、旅行、娛樂、利用能源、治療疾病和做出新的科學發現的系統和產品成為可能。半導體是在美國發明的，美國公司仍然引領全球市場，占全球芯片銷售額的近一半。

　　但SIA同時也強調，盡管如此，總部位于美國的行業仍面臨重大挑戰。如位于美國的現代半導體制造能力的份額已從 1990 年的 37% 下降到今天的 12%。這主要是歸因于其他國家的政府在芯片制造激勵措施上進行了雄心勃勃的投資，但美國政府卻沒有。與此同時，聯邦對芯片研究的投資占 GDP 的比重持平，而其他國家則大幅增加了研究投資。

　　為此SIA表示，盡管美國仍然是半導體設計（芯片微小而復雜電路的復雜映射）的全球領導者，但它的領先地位正在下滑并且不確定。因此他們指出，為幫助促進創新并確保美國繼續保持技術領先地位，政策制定者應采取以下措施：

　　1.投資以保證美國半導體的領導地位

　　資助美國芯片法案中的國內半導體制造、研究和設計條款。制定涵蓋制造和設計的投資稅收抵免，以刺激新的在岸先進半導體研究、設計和制造設施的建設，并促進國內芯片創新。

　　2、增強美國的技術勞動力：

　　實施一項以適當投資為后盾并與教育領導者和私營部門協商的國家戰略，以改善我們的教育體系并增加在 STEM 領域畢業的美國人數量。改革美國的高技能移民制度，使他們能夠接觸和留住世界上最優秀、最聰明的人才。

　　3、促進自由貿易，保護知識產權：

　　批準自由貿易協定并使之現代化，以消除市場壁壘、保護知識產權并實現公平競爭。擴大世界貿易組織最成功的自由貿易協定之一的信息技術協定。

　　4、與志同道合的經濟體密切合作：

　　認識到半導體行業的全球性，擴大與志同道合的盟友的合作。在監管一致性、標準和出口控制等領域塑造更有利于增長、創新和供應鏈彈性的監管和法律環境。

　　SIA指出，通過實施這些政策，美國國會和政府可以采取關鍵步驟來保護美國在半導體技術方面的領導地位，并在未來技術的全球競爭中獲勝。

　　接下來，我們來看一下2022 SIA Factbook中的詳細內容。

　　半導體產業概覽

　　Factbook表示，半導體產業是全球經濟增長的重要組成部分。數據顯示，全球半導體銷售額從 2001 年的 1390 億美元增長到 2021 年的 5559 億美元，年復合增長率為 7.18%。而根據世界半導體貿易統計 （WSTS） 2021 年秋季做出的半導體行業預測，全球半導體行業銷售額預計將在 2022 年達到 6010 億美元，在 2023 年達到 6330 億美元。

　　依賴于多年的投入，美國則占有全球半導體市場一半以上的份額。

　　如Factbook所說，美國半導體行業在 1980 年代經歷了全球市場份額的重大損失。

　　1980 年代初期，美國生產商占據了全球半導體銷售額的 50% 以上。但后來，由于收到日本企業的激烈競爭、非法“傾銷”的影響，以及 1985 年至 1986 年的嚴重行業衰退，美國工業在全球總共失去了 19%的市場份額，并割讓了全球工業市場。讓日本半導體走上了行業領導的地位。

　　但美國半導體行業在接下來的 10 年中強力反彈，到 1997 年，它以超過 50% 的全球市場份額重新獲得領先地位，并將其在該行業的領先地位一直保持到今天。現在，美國半導體公司在微處理器和其他尖端設備方面保持了競爭優勢，并在一系列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也保持領先地位。如今，美國公司擁有全球最大的市場份額，達到 46%。作為對比，其他國家在行業中僅擁有 7% 到 20% 的全球市場份額。

　　與此同時，美國半導體公司的銷售額在過去多年內也呈現穩定的年度增長態勢。

　　如下圖所示，總部位于美國的半導體公司的銷售額從 2001 年的 711 億美元增長到 2021 年的 2575 億美元，復合年增長率為 6.65%。這個銷售增長表現出與整個行業相同的周期性波動相似。

　　憑借雄厚的實力，美國半導體公司在主要區域半導體市場保持市場份額領先的地位。

　　2021 年，位于美國的半導體公司占據了半導體市場總份額的 46.3%，這在所有國家的半導體行業中是最多的。在所有主要國家和地區的半導體市場中，總部位于美國的公司也保持著銷售市場份額的領先地位。

　　Factbook同時表示，在美國完成的大部分半導體制造由美國公司完成。

　　數據顯示，2021 年，美國大約 80% 的半導體晶圓制造能力來自總部位于美國的公司。總部位于亞太地區的半導體公司占美國本土產能的10%。

　　從數據統計還可以看到，美國半導體行業在美國的制造基地比在任何其他國家都多。

　　2021 年，美國總部公司的前端半導體晶圓產能中約有 43% 位于美國。總部位于美國的前端半導體晶圓廠產能的其他主要據點是新加坡、歐洲、中國臺灣和日本。

　　但報告也強調，美國半導體制造能力在美國的份額正在萎縮。這主要是由其他國家政府提供的雄心勃勃的芯片制造激勵措施以及該行業的持續整合造成的。這就使得美國半導體制造的份額在過去 8 年中下降了 10% 以上。

　　正是因為擁有這樣持久的影響力，半導體成為了美國最大的出口產品之一。

　　2021 年，美國半導體出口總額高達 620 億美元，這在美國出口中排名第五，僅次于成品油、飛機、原油和天然氣。在所有電子產品出口中，半導體占美國出口的最大份額。

　　全球半導體市場現狀

　　根據Factbook，全球半導體銷售由消費者最終購買的產品驅動。其中絕大多數半導體需求是由最終由消費者購買的產品驅動的，例如筆記本電腦或智能手機。新興市場的消費需求日益受到驅動，包括亞洲、拉丁美洲、東歐和非洲。

　　當然，全球半導體銷售也因所售產品類型而異。

　　報告指出，隨著行業為最終用途行業的應用開發更先進的產品和工藝技術，半導體技術迅速發展。近年來，全球半導體行業最大的部分是內存、邏輯、模擬和 MPU。2021年，這些產品占半導體行業銷售額的79%。

　　亞太地區則是最大的區域半導體市場，中國則榮膺全球最大的單一國家市場。

　　2001 年，隨著電子設備生產向該地區轉移，亞太市場的銷售額超過了所有其他地區市場。從那時起，它的規模成倍增長，從 398 億美元增加到 2021 年的 3430 億美元以上。到目前為止，亞太地區最大的國家市場是中國，占亞太市場的 56%，占全球市場的 35% 市場。該數據僅反映了半導體對電子設備制造商的銷售情況——包含半導體的最終電子產品隨后被運往世界各地供消費。

　　資本指出和研發投入

　　根據報告，2021 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為 906 億美元。從 2001 年到 2021 年，復合年增長率約為 5.9%。以銷售份額計的投資水平通常不受與市場周期性相關的波動的影響。

　　而為了在半導體行業保持競爭力，公司必須不斷將很大一部分收入投資于研發以及新工廠和設備。行業技術變革的步伐要求公司開發更復雜的設計和工藝技術，并引入能夠制造具有更小特征尺寸的組件的生產機器。設計和生產最先進的半導體組件的能力只能通過持續承諾與大約 30% 銷售額的全行業投資率保持同步來保持。保持技術領先的需要導致在 2001 年和 2002 年等年份出現一些極端波動，當時銷售額急劇下降，而研發和資本設備的支出并沒有以同樣的速度下降。

　　從 2001 年到 2021 年，每名員工的總投資（以研發和新廠房和設備總投資衡量）以每年約 3.4% 的速度增長。這些支出在 2001 年超過了 100,000 美元，但在 2001 年的經濟衰退之后，在 2003 年下降到大約 91,000 美元。2006 年每位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 年每位員工的投資下降，但在 2012 年又恢復了，并在 2021 年增長到創紀錄的 206,000 美元。

　　從 2001 年到 2021 年，美國半導體行業的研發支出以約 6.9% 的復合年增長率增長。無論年銷售額周期如何，美國半導體公司的研發支出往往始終居高不下，這反映了投資研發對半導體的重要性。數據統計顯示，2021年，美國半導體行業在研發方面的總投資總額為502億美元。

　　在過去的20年里，半導體行業每年的研發支出占銷售額的百分比已超過 10%。這一比率在美國經濟的主要制造業部門中是前所未有的。研發支出對于半導體公司的競爭地位至關重要。技術變革的快速步伐需要工藝技術和設備能力的不斷進步。盡管經濟不景氣，但2001 年和 2002 年研發還是增長，這主要體現了該行業對技術未來的承諾。2003-2004 年以及 2020-2021 年的減少不是由于研發預算的削減，而是由于行業增長強于預期，收入增長快于預期。

　　美國半導體行業的研發支出率在主要的主要高科技工業領域中名列前茅。根據 2021 年歐盟工業研發投資記分牌，就研發支出占銷售額的百分比而言，美國半導體行業僅次于美國制藥和生物技術行業。

　　由此可見，美國半導體行業的研發支出占銷售額的百分比是其他任何國家的半導體行業都無法超越的。這遙遙領先中國的7.6%，也領先于中國臺灣的11%。

　　2021 年，美國半導體行業的總資本支出為 405 億美元。由于 1999-2001 年期間主要新設施的建成以及晶圓廠的使用增加，資本支出從 2001-2003 年下降。2004 年出現反彈，2005 年行業在資本支出占銷售額的百分比方面處于平衡狀態。2011 年，繼 2009 年因全球經濟衰退而大幅下滑后，資本支出反彈至 237 億美元。2021 年，隨著芯片制造商提高產能以滿足半導體需求的激增，資本支出超過 400 億美元。

　　在過去 20 年中，除 2 年外，年資本支出占銷售額的百分比均超過 10%。這一比率在美國經濟的主要制造業部門中非常高。對于半導體制造商而言，資本支出對其競爭地位至關重要。因為行業創新的快速步伐需要大量的資本支出，以繼續生產更先進的設備。

　　美國半導體從業人員和產出

　　據SIA的報告，美國直接參與半導體行業的人才為277000人，但每一個半導體人員，需要來自其他行業的5.7個人來參與支持。那就意味著半導體給美國創造了160萬的就業崗位。

　　自 2001 年以來，美國半導體行業的勞動生產率增加了一倍以上。這些生產率的提高是通過保持高資本投資水平和研發支出率實現的。2021 年，美國半導體行業的人均銷售收入比率超過 670,000 美元。